Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Фундаментальные (бесструктурные) частицы

- лептоны — фермионы, которые имеют вид точечных частиц (т. е. не состоящих ни из чего) вплоть до масштабов порядка 10⁻¹⁸ м. Не участвуют в сильных взаимодействиях. Участие в электромагнитных взаимодействиях экспериментально наблюдалось только для заряженных лептонов (электроны, мюоны, тау-лептоны) и не наблюдалось для нейтрино. Известны 6 типов лептонов.

- кварки — дробнозаряженные частицы, входящие в состав адронов. В свободном состоянии не наблюдались. Как и лептоны, делятся на 6 типов и считаются бесструктурными, однако, в отличие от лептонов, участвуют в сильном взаимодействии.

- калибровочные бозоны — частицы, посредством обмена которыми осуществляются взаимодействия:

· фотон — частица, переносящая электромагнитное взаимодействие;

· восемь глюонов — частиц, переносящих сильное взаимодействие;

· три промежуточных векторных бозона W⁺, W⁻ и Z⁰, переносящие слабое взаимодействие;

· гравитон — гипотетическая частица, переносящая гравитационное взаимодействие. Существование гравитонов, хотя пока не доказано экспериментально в связи со слабостью гравитационного взаимодействия,.

Адроны и лептоны образуют вещество. Калибровочные бозоны — это кванты разных типов взаимодействий. Кроме того, в Стандартной модели присутствует хиггсовский бозон, первые экспериментальные указания на существование которого появились в 2012 году.

Фундаментальные взаимодействия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:

гравитационного;
электромагнитного;
сильного;
слабого.

При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия.

1. Гравитация (притяжение, всемирное тяготение) — универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. В приближении малых скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна. Гравитация является самым слабым из четырёх типов фундаментальных взаимодействий.

2. Электромагнитное взаимодействие — существует между частицами, обладающими электрическим зарядом. С современной точки зрения электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а только посредством электромагнитного поля. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля). Сам фотон электрическим зарядом не обладает, а значит, не может непосредственно взаимодействовать с другими фотонами.

Из фундаментальных частиц в электромагнитном взаимодействии участвуют также имеющие электрический заряд частицы: кварки, электрон, мюон и тау-лептон (из фермионов).

Электромагнитное взаимодействие отличается от слабого и сильного взаимодействия своим дальнодействующим характером — сила взаимодействия между двумя зарядами спадает только как вторая степень расстояния. По такому же закону спадает с расстоянием гравитационное взаимодействие.

Электромагнитное взаимодействие заряженных частиц намного сильнее гравитационного, и единственная причина, по которой электромагнитное взаимодействие не проявляется с большой силой в космических масштабах — электрическая нейтральность материи, то есть наличие в каждой области Вселенной с высокой степенью точности равных количеств положительных и отрицательных зарядов.

3. Сильное ядерное взаимодействие — участвуют кварки и глюоны и составленные из них частицы, называемые адронами (барионы и мезоны). Оно действует в масштабах порядка размера атомного ядра и менее, отвечая за связь между кварками в адронах и за притяжение между нуклонами (разновидность барионов — протоны и нейтроны) в ядрах.

4. Слабое взаимодействие, или слабое ядерное взаимодействие — оно ответственно, в частности, за бета-распад ядра. Это взаимодействие называется слабым, поскольку два других взаимодействия, значимые для ядерной физики (сильное и электромагнитное), характеризуются значительно большей интенсивностью. Однако оно значительно сильнее четвёртого из фундаментальных взаимодействий, гравитационного. Слабое взаимодействие является короткодействующим — оно проявляется на расстояниях, значительно меньших размера атомного ядра (радиус взаимодействия 10⁻¹⁸м).

589. Соотношения неопределенностей и принцип дополнительности являются фундаментальными составляющими ______ картины мира

механической

электромагнитной

натурфилософской

неклассической

Принцип дополнительности — один из важнейших принципов квантовой механики, сформулированный в 1927 году Нильсом Бором. Согласно этому принципу, для полного описания квантовомеханических явлений необходимо применять два взаимоисключающих («дополнительных») набора классических понятий, совокупность которых даёт исчерпывающую информацию об этих явлениях как о целостных. Например, дополнительными в квантовой механике являются пространственно-временная и энергетически-импульсная картины.

605. И в механической, и в электромагнитной картинах мира существовали представления о …

единственно возможном развитии событий при заданном начальном состоянии

случайности как отражении неполноты имеющихся знаний

И в механической и в электромагнитной картинах мира существовали представления о случайности, как отражении неполноты имеющихся знаний; единственно возможном развитии событий при заданном начальном состоянии.

взаимодействии по принципу близкодействия

Согласно концепции короткодействия (близкодействия), взаимодействия передаются с помощью особых материальных посредников и с конечной скоростью. Например, в случае электромагнитных взаимодействий таким посредником является электромагнитное поле.

единственно возможной форме существования материи

531. Идея существования мельчайших неделимых частей – атомов, которые составляют весь материальный мир, – это основа …

атомистической программы Левкиппа – Демокрита

квантово-волновой программы

синергетической концепции

континуальной программы Анаксагора - Аристотеля

В основу мира атомистическая программа Левкиппа – Демокрита положила мельчайшие, неделимые, бесструктурные частицы – атомы, которые двигались в пустоте. Атомы – это бытие в собственном смысле слова, пустота – небытие.

548. Дискретная (корпускулярная) модель реальности – (материя вещественная субстанция, состоящая из атомов или корпускул, атомы прочны, непроницаемы, обладают массой) – сложилась в рамках _____ картины мира.

электромагнитной

эволюционной

механической

квантово-полевой

В рамках механистической картины мира сложилась дискретная (корпускулярная) модель реальности. Материя рассматривалась как вещественная субстанция, состоящая из отдельных частиц – корпускул или атомов. Абсолютно прочных неделимых обладающих массой. Время рассматривалось как величина независящая от пространства и материи. Движение рассматривалось как перемещение в пространстве по непрерывным траекториям в соответствии с законами механики.

861. Установите соответствие между понятием и его формулировкой (определением):
1) принцип причинности в первоначальной форме
2) принцип причинности в современной формулировке
3) концепция детерминизма
все события однозначно предопределены

1. любое событие имеет естественную причину

3.любое сложное событие можно представить как сумму более простых

2.событие всегда следует за причиной

Принцип причинности в первоначальной форме (каждое событие имеет естественную причину) и его позднейшее уточнение (причина должна предшествовать следствию).

Детерминизм (лат. determino — определяю) — учение классической философии о закономерной универсальной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений объективной действительности, результат обобщения конкретно-исторических и конкретно-научных концепций.

Установите соответствие между научной картиной мира и новыми представлениями, которые появились в ней:
1) электромагнитная
2) квантово-полевая
3) современная

2. существование частиц-переносчиков взаимодействий

В современной физике (в ХХ веке) развитие идеи посредника пошло по двум принципиально разным путям. В рамках общей теории относительности вместо эфира ролью посредника наделили пространство как таковое, а причина взаимодействия, в частности гравитационного, была приписана искривлению пространства. В рамках квантовой физики роль посредника перешла к особым частицам – переносчикам взаимодействий.

3. универсальность эволюционизма

Одним из важнейших шагов в развитии науки стало появление эволюционной теории. Основываясь, в частности, на этих идеях, во второй половине XX-го века появилась синергетика, распространившая принципы эволюции на разные уровни — косную материю, жизнь и общество. Подобный подход, получивший название «универсальный эволюционизм» служит основой современного мировоззрения о Вселенной и используется как базис для интеграции науки и культуры.

1.материальность полей

Материальность электрического поля - это силовое действие поля на заряженные тела.

однозначная предсказуемость всех событий прошлого и будущего

887. Установите соответствие между исследовательской программой (концепцией) и свойственным ей положением:

1) программа Левкиппа и Демокрита
2) программа Аристотеля
3) концепция Ньютона
материя непрерывна, бесконечно делима, пустоты не существует

1. все в мире сводится к перемещению атомов в пустоте

2. числа и геометрические фигуры определяют мир

3. все в мире можно объяснить механическим движением корпускул

В классической механике Ньютона в качестве вещественных образований выступают материальная частица малых размеров - корпускула, часто называемая материальной точкой, и физическое тело, или просто тело как единая система корпускул, каким-то образом связанных между собой.

461. В квантово-полевой картине мира по сравнению с предыдущими появились представления о …

фундаментальной роли случайности и статистических закономерностей

существовании разных форм движения материи

взаимодействии по принципу близкодействия

корпускулярно-волновом дуализме материальных объектов

В квантово-полевой картине мира по сравнению с предыдущими появились представления о фундаментальной роли случайности и статистических закономерностей; корпускулярно-волновом дуализме материальных объектов.

661. В квантово-полевой картине мира были отвергнуты представления о (об) …
Квантовой механикой называют теорию, устанавливающую способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем, а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми опытным путем.

Законы квантовой механики составляют фундамент изучения строения вещества. Они позволяют выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов, изучить свойства элементарных частиц.
существовании единственной формы движения материи – механической

однозначной предсказуемости всех событий прошлого и будущего

статичности Вселенной

взаимодействии по принципу дальнодействия

438. Согласно программе рационального объяснения мира, появившейся в Древней Греции, …
события имеют как божественные причины, так и естественные

каждое событие имеет естественную причину

разумом познаваемы только события, происходящие в силу естественных причин

мир можно познать человеческим разумом

Согласно программе рационального объяснения мира, появившейся в Древней Греции, мир можно познать человеческим разумом и каждое событие имеет естественную причину.

682. В натурфилософской картине мира Аристотеля, также как и в современной картине мира, были представления о (об) …
неразрывной связи пространства, времени, материи

изменяющейся во времени Вселенной

близкодействии

неопределенности в развитии систем

Представления Аристотеля о взаимодействии: одностороннее воздействие движущего на движимое; первоначальная форма концепции близкодействия (передача воздействия только через посредников, при непосредственном контакте). Аристотель видел в пространстве и времени проявления отношений вещей.

1186. Установите соответствие между естественнонаучной картиной мира и принятыми в ней представлениями о движении.

1. Механическая картина мира

Механическая картина мира: единственная форма движения — механическое перемещение
2. Электромагнитная картина мира

Электромагнитная картина мира: движение — не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн)
3. Современная научная картина мира
Современная научная картина мира: эволюция как универсальная форма движения материи
Движение – это любое изменение вообще; источником движения материи является перводвигатель, расположенный за пределами Вселенной.

1. Все происходящее в мире сводится к перемещению тел и частиц; принципиальных различий между разными формами движения не существует.

3. Существуют качественно различные, несводимые друг к другу формы движения; Вселенная существует не просто в движении, а в развитии.

2. Все происходящее в мире сводится к перемещению заряженных частиц и изменению создаваемых

1116. Установите соответствие между естественнонаучной картиной мира и принятыми в ней представлениями о пространстве и времени.

1. Механическая картина мира
2. Неклассическая картина мира
3. Современная научная картина мира

Современная научная картина мира: формы материи — вещество, физическое поле, физический вакуум

3. Пустого пространства не существует; физический вакуум – материальный, активный элемент устройства Вселенной, наличие у которого энергии заставляет ее расширяться с ускорением.

Пространство изотропно, но неоднородно: у Вселенной существует центр, от которого разбегаются галактики.

2. Пространство и время представляют собой систему отношений между материальными телами, которая зависит от выбора системы отсчета.

1. Пространство и время представляют собой некоторые субстанции, существующие сами по себе, вне какой-либо связи с материальными телами.

1101. По ходу развития естествознания в конкурентной борьбе корпускулярной и континуальной исследовательских программ в конечном итоге …

обе исследовательские программы были отброшены, как неверные

выяснилось, что эти две программы не исключают, а дополняют друг друга

победила корпускулярная (атомистическая) исследовательская программа

победила континуальная исследовательская

В ХХ веке был открыт корпускулярно волновой дуализм – всеобщее свойство материи, заключающееся в том, что каждый материальный объект, в зависимости от ситуации, может вести себя и как дискретная частица (или поток частиц), и как волна, т.е. колебание непрерывной среды. Соответственно, обе научные программы оказались полезными при объяснении явлений материального мира. Они не исключают, а дополняют друг друга.

904. Установите соответствие между научной картиной мира и новыми представлениями, которые появились в ней:
1) электромагнитная
2) квантово-полевая
3) механическая

гипотеза о существовании «темной энергии» во Вселенной

1. движение как изменение состояния полей

3. фундаментальное гравитационное взаимодействие

Фундаментальные взаимодействия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:

-гравитационного;

-электромагнитного;

-сильного;

-слабого.

Ведутся поиски других типов фундаментальных взаимодействий, как в явлениях микромира, так и в космических масштабах, однако пока какого-либо другого типа фундаментального взаимодействия не обнаружено.

В физике механическая энергия делится на два вида — потенциальную и кинетическую энергию. Причиной изменения движения тел (изменения кинетической энергии) является сила (потенциальная энергия) (см. второй закон Ньютона).

2. невозможность невозмущающих измерений

Квантовые неразрушающие измерения (квантовые невозмущающие измерения; КНИ) - измерения, не изменяющие состояния исследуемой системы, если оно является собственным для оператора измеряемой величины.

915. Установите соответствие между научной картиной мира и новыми представлениями, которые появились в ней:
1) электромагнитная

Полевой механизм передачи взаимодействий впервые возникает в электромагнитной научной картине мира. Передача взаимодействия в ее рамках представляется как процесс, осуществляемый особой формой материи – тем или иным физическим полем. Изменение состояния одного из взаимодействующих тел вызывает возмущение создаваемого им поля, которое (изменение), распространяясь с конечной скоростью, достигает второго тела, и лишь тогда состояние последнего начинает меняться. В современной научной картине мира полевой механизм передачи взаимодействий был расширен с учетом корпускулярно-волнового дуализма. Взаимодействие теперь можно рассматривать и как результат порождения полей, и как результат обмена виртуальными частицами – квантами соответствующего поля.
2) квантово-полевая

3) современная эволюционная

Современная картина Мира - строится с использованием постнеклассической научно-философской дисциплины под названием: синергетика, распространившая принципы эволюции на разные уровни — косную материю, жизнь и общество. Подобный подход, получивший название «универсальный эволюционизм» служит основой современного мировоззрения о Вселенной и используется как базис для интеграции науки и культуры.

концепция дальнодействия

1. полевой механизм передачи взаимодействий

2. корпускулярно-волновой дуализм материальных объектов

3. расширение Вселенной с ускорением

921. Установите соответствие между программой (картиной мира) и концепцией описания природы:
1) программа Левкиппа и Демокрита

В основе корпускулярной(лат. corpusculum - частица) атомистической программы лежат представления эпикурейской школы (Левкипп, Демокрит, Эпикур), которые позднее были изложены древнеримским поэтом и философом-материалистом Лукрецием Каром (I в. до н.э.) в его поэме «О природе вещей».
2) программа Аристотеля

Континуальная исследовательская программа Аристотеля: всё формируется из непрерывной бесконечно делимой материи, не оставляющей места пустоте.
3) неклассическая картина мира

Переход от классической науки к неклассической заключался во вхождении субъекта познания в «тело» знания в качестве его необходимого компонента. Изменилось понимание предмета науки: им стала теперь не реальность «в чистом виде», а некоторый её срез, заданный через призму принятых теоретических и операционных средств и способов её освоения субъектом.

Установление относительности объекта к научно-исследовательской деятельности привело к тому, что наука стала изучать не неизменные вещи, а вещи в конкретных условиях их существования. Поскольку исследователь фиксирует только конкретные результаты взаимодействия изучаемого объекта с прибором, возникает некоторый «разброс» в конечных результатах исследования. Из этого вытекает правомерность и равноправность различных видов научного описания объекта в различных условиях (ср. Корпускулярно-волновой дуализм), создания его теоретических конструктов.

Если в классической науке картина мира должна быть картиной изучаемого объекта самого по себе, то неклассический научный способ описания с необходимостью включает в себя, помимо изучаемых объектов, используемые для их изучения приборы, а также сам акт измерения. В соответствии с этим подходом Вселенная рассматривается как сеть взаимосвязанных событий, подчёркивая активную роль и вовлечённость субъекта познания в сам процесс получения знаний. Любое свойство того или иного участка этой сети не имеет абсолютного характера, а зависит от свойств остальных участков сети.

Наука этого периода столкнулась с миром сложных саморегулирующихся систем (теория эволюции) и начала осваивать его. Картины мира различных наук в это время пока ещё отделены друг от друга, но они все совместно формируют общенаучную картину мира, отсутствовавшую как единое целое в классической науке. Эта картина перестаёт считаться вечной и неизменной истиной и осознаётся как последовательно развиваемое и уточняемое относительно верное знание о мире.

В неклассической науке наметилась тенденция на сближение естественных и гуманитарных направлений, что стало характерной чертой следующего — постнеклассического — этапа развития науки.

1. корпускулярная

3.взаимодополнимость корпускулярной и континуальной

механистическая

2. континуальная

1034. Установите соответствие между картиной мира и концепцией описания природы:

1) механическая

Механическая картина мира:

- возникновение концепции взаимодействия (третий закон Ньютона)

- открытие фундаментального взаимодействия (закон всемирного тяготения)

- принятие концепции дальнодействия (мгновенной передачи взаимодействия через пустоту на любые расстояния)

2) электромагнитная

Электромагнитная картина мира: движение — не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн). Понятие состояния системы как совокупности данных, позволяющих предсказать её дальнейшее поведение. Движение как изменение состояния

3) неклассическая картина мира

Современная (неклассическая) картина Мира - строится с использованием постнеклассической научно-философской дисциплины под названием: синергетика, распространившая принципы эволюции на разные уровни — косную материю, жизнь и общество. Подобный подход, получивший название «универсальный эволюционизм» служит основой современного мировоззрения о Вселенной и используется как базис для интеграции науки и культуры.

1. взаимодополнимость корпускулярной и континуальной

3. универсальный эволюционизм

2. корпускулярная

континуальная

1158. Установите соответствие между естественнонаучной картиной мира и принятыми в ней представлениями о материи.
1. Механическая картина мира

Механическая картина мира: единственная форма материи – вещество, состоящее из дискретных корпускул
2. Электромагнитная картина мира

Электромагнитная картина мира: две формы материи — вещество и непрерывное электромагнитное поле

Волна как распространяющееся возмущение физического поля

Эффект Доплера: зависимость измеряемой длины волны от взаимного движения наблюдателя и источника волн
3. Неклассическая (квантово-полевая) картина мира

В квантово-полевой картине мира была введена концепция корпускулярно-волнового дуализма, согласно которой между веществом и полем нет непреодолимых различий. Каждый элемент материи может проявлять либо свойства вещества, либо свойства поля в зависимости от условий.
2. Материя существует в двух формах – вещество и поле, между которыми имеются непреодолимые различия.

1. Материя существует только в форме вещества дискретного строения.

Материя выступает в форме стихий – земли, воды, воздуха, огня.

3. Между двумя формами материи – веществом и полем – нет непреодолимых различий в силу корпускулярно-волнового дуализма.

1173. Установите соответствие между естественнонаучной картиной мира и принятыми в ней представлениями о детерминированности событий в мире.
1. Механическая картина мира

Механическая картина мира - Можно однозначно определить состояние материальной точки для любого прошлого и будущего момента времени, зная координаты и скорость в начальный момент и действующие на нее силы.
2. Электромагнитная картина мира

Электромагнитная картина мира - можно точно рассчитать будущее Вселенной, зная, как в ней распределены физические поля и порождающие их заряженные частицы.
3. Современная научная картина мира

Современная научная картина мира - точный прогноз будущего невозможен; можно предсказать лишь возможные варианты будущего и вероятности их осуществления.
2. Можно точно рассчитать будущее Вселенной, зная, как в ней распределены физические поля и порождающие их заряженные частицы.

1. Можно однозначно определить состояние материальной точки для любого прошлого и будущего момента времени, зная координаты и скорость в начальный момент и действующие на нее силы.

Точное предсказание будущего состояния любого материального объекта невозможно, поскольку требует знания «скрытых параметров», измерить которые существующие приборы не могут.

3. Точный прогноз будущего невозможен; можно предсказать лишь возможные варианты будущего и вероятности их осуществления.

1093. Согласно принципу причинности в науке, …

события могут быть беспричинными или иметь сверхъестественную причину

причина может наступить как раньше, так и позже своего следствия в зависимости от выбранной системы отсчета

каждое событие имеет естественную причину, а беспричинных событий не бывает

причиной изменения состояния любой системы является внешнее воздействие на нее

Согласно любой научной картине мира, каждое событие должно иметь естественную причину. Предположение о возможности осуществление беспричинных событий означает отказ от рационального объяснения мира.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: