МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
УСТАНОВА ОСВІТИ
В«БРЕСТСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені А.С. Пушкіна В»
Курсова робота
з теоретичної фізиці
До питання про Єдиної теорії полів і взаємодій
Брест, 2010
ЗМІСТ
Введення
1. Єдина теорія полів і взаємодій в даний час
2. Детальніше про об'єднання взаємодій
3. Теорія всього
4. Мрія Ейнштейна
5. Теорія суперструн
Висновок
Література
ВСТУП
У своєму повсякденному житті людина стикається з безліччю сил діючих на тіла: сила вітру або потоку води, тиск повітря, м'язова сила людини, вага предметів, тиск квантів світла, притягання і відштовхування електричних зарядів, сейсмічні хвилі. Викликають часом катастрофічні руйнування і т.д. одні сили діють безпосередньо при контакті з тілом, інші, наприклад, гравітація, діють на відстані, через простір. Але, як з'ясувалося в результаті розвитку природознавства, незважаючи на настільки велике різноманітність, всі діючі в природі сили можна звести до чотирьох фундаментальних взаємодій: сильне, слабке, електромагнітне і гравітаційне. Саме ці взаємодії в остаточному підсумку відповідають за всі зміни у світі, саме вони є джерелом всіх матеріальних перетворень тел, процесів. Вивчення властивостей взаємодій становить головне завдання сучасної фізики.
Метою курсової роботи є розгляд відомих типів взаємодій, виклад головних напрямків їх об'єднання, ознайомлення з основними положеннями та досягненнями сучасної фізики.
1. ЄДИНА ТЕОРІЯ ПОЛІВ І ВЗАЄМОДІЙ НИНІ
Єдина теорія поля (ЄТП), фізична теорія, завданням якої є єдине опис всіх елементарних частинок (або хоча б групи частинок), виведення властивостей цих частинок, законів їх руху, їх взаємних перетворень з якихось універсальних законів, описують єдину В«первоматериюВ», різні стани якої і відповідають різним часткам.
Термін В«Теорія поляВ» має багатогранне значення. Часто під ним розуміють математичний апарат, застосовуваний для опису фізичних полів. Нерідко під теорією поля розуміється електромагнетизм Фарадея-Максвелла, а іноді і загальна теорія відносності, присвячена опису гравітаційних полів. Є ще термін В«єдина теорія поляВ», під яким розуміється якась єдина парадигма, яка дозволить об'єднати опис всіх полів і взаємодій у рамках загальної логічної платформи.
Поняття В«Фізичне полеВ» сходить до основоположників електромагнетизму Фарадею і Максвеллові. Під цим терміном розуміють деякого посередника, завдяки якому дія від одного тіла передається до іншого на відстані.
При цьому саме поняття поля трансформувалося з часом. Основоположники електромагнетизму скоріше розуміли під полем якусь середу, яка схильна динаміці, може перетікати і обертатися, звідки і з'явилися такі поняття теорії поля як дивергенція і ротор. Багато в чому такі уявлення про поле привели до появи поняття ефіру. Важливо, що саме побудова наочних моделей невидимого поля посприяли успішному створенню класичної електродинаміки.
Інша школа, яка спирається на математичний формалізм, була більше схильна розглядати поле як задану в просторі і часі математичну функцію. Цей підхід не вимагав побудови умоглядних моделей і здавався більш суворим з математичної точки зору. Однак він сприяв відома наукового мислення до примітивного перебору математичних варіантів, найбільш поширеній в рамках принципу найменшої дії.
У XX столітті на зміну класичного поняття поля прийшло ще дві концепції. Перша з них - підміна фізичного поняття поля математичним простором. Це так званий шлях геометризації фізики, найбільш відомим прикладом якого є загальна теорія відносності. Друга - модель обмінного взаємодії, втілена у квантовій теорії. У цьому випадку в зв'язку з необхідністю отримати дискретні характеристики часток і процесів замість безперервного поля використовуються віртуальні частки - переносники взаємодії.
У польовій фізиці багато в чому відбувається повернення до уявлень про поле в дусі Фарадея-Максвелла, тільки на сучасному рівні. Для цього використовується поняття В«Польова середовищеВ». Це співзвучна поняттю фізичного поля реальна суть, підвладна власної динаміці, за допомогою якої й відбувається взаємодія віддалених об'єктів. Так взаємодія часток в польовий середовищі описується польовим рівнянням руху, а побудована на основі цієї концепції польова механіка в якості своїх наслідків містить класичну механіку, електродинаміку, частково теорію відносності, квантову і ядерну фізику і чимало інших наслідків.
Поняття В«ВзаємодіяВ» або В«Фізичні взаємодіїВ» є у фізиці одним з основних. Зазвичай під ними розуміється властивість тіл чинити взаємний вплив один на одного. У класичній механіці взаємн...
