Основні концепції фізики ХХ століття
Революція у фізиці
Фізика XIX століття представляла собою засновану на механіці Ньютона систему знань, яка творцям цієї системи представлялася майже завершеною. Революція у фізиці вже на самому початку ХХ століття виявила обмеженість класичної механіки, чим поставила під сумнів істинність подібних уявлень. Класична фізика, виходячи з закладеного Декартом ідеалу, представляла Всесвіт у вигляді механічної системи, поведінка якої можна абсолютно точно передбачити, якщо відомі параметри, які визначають початковий стан цієї системи. Іншими словами, основні твердження класичної механіки мають цілком певний і однозначний характер. Різного роду невизначеності та неоднозначності, що можуть мати місце при вимірюванні величин, пояснюються в її рамках неминучими похибками, складністю процедури вимірювання і т.п.
Подібна картина грунтувалася на припущеннях, які вважалися абсолютно очевидними. Перше полягало в тому, що ми живемо в жорсткому і певному світі, в якому будь-яке явище може бути строго локалізовано, і що всі розвиток фізичного світу є зміна положення тіл в просторі з плином часу. Друге виходило з можливості зробити нехтує малим обурення природного ходу досліджуваного процесу, внесене процедурою здійснення експерименту. Як виявилося, обидва речення можуть бути справедливими лише для певних умов.
Відкриття кванта дії виявило протиріччя між концепцією суворої локалізації і концепцією динамічного розвитку. Кожна з цих концепцій, взята окремо від іншої, може бути успішно використана для досліджуваних явищ, але, будучи одночасно використаними, вони не дають точних результатів. Обидві вони - свого роду ідеалізація: перша - статистична, виключає всяке рух і розвиток, друга - динамічна, що виключає поняття точного положення в просторі і моменту часу. У класичній механіці переміщення у просторі та визначення швидкості вивчаються поза Залежно від того, яким чином фізично ці переміщення реалізуються. Від абстрактного вивчення законів руху можна переходити до динаміки. Стосовно до явищ мікросвіту подібна ситуація, як виявилося, неможлива принципово. Тут просторово-часова локалізація, що лежить в основі кінематики, можлива лише для деяких окремих випадків, які залежать від конкретних динамічних умов руху. У макромасштабах використання кінематики цілком припустимо. Для мікромасштабах, де головна роль належить квантам, кінематика, вивчає рух незалежно від динамічних умов, втрачає сенс.
Для масштабів мікросвіту і друге положення виявляється неспроможним - воно справедливо лише для явищ великого масштабу. Виявилося, що спроби виміряти будь-яку величину, що характеризує досліджувану систему, тягне за собою неконтрольоване зміну інших величин, які характеризують дану систему: якщо робиться спроба встановити положення в просторі та часі, то це призводить до неконтрольованого зміни відповідної сполученої величини, яка визначає динамічний стан системи. Так, неможливо т...
