 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
66
«великое объединение» потребует синтеза теории элементарных частиц, квантовой
хромодинамики, научной космологии и релятивистской астрофизики. Разработка единой теории
всех известных фундаментальных взаимодействий позволит обеспечить концептуальную
интеграцию современных данных о природе, хотя на этом физическая наука не закончится, ибо
материя неисчерпаема и бесконечна в своей структуре, как практически не обозримы пути
технического применения физики и развития прикладных физических дисциплин.
3.4. Концепции материи, движения, пространства и времени
Важнейшая задача естествознания – создание естественно-научной картины мира, образующей
в целом упорядоченную систему, которая по мере развития науки уточняется и дополняется.
Научный язык во многом похож на повседневный язык общения людей, но отличается от него тем,
что научные термины являются, во-первых, более общими и абстрактными и, во-вторых, они
более сконцентрированны и точны. Наука стремится выявить общее в предметах и явлениях,
которые она изучает.
Выделение общего ведет к абстракциям, т. е. отвлечению от единичного, конкретного,
случайного.
Наиболее общие и абстрактные понятия, идеи и концепции естествознания выражают, с одной
стороны, глубокие, а с другой – общие свойства природы. Такими понятиями и концепциями
оперирует в первую очередь физика как фундаментальная основа естествознания. К наиболее
общим, важным, фундаментальным концептам физического описания природы относятся
материя, движение, пространство и время.
Эти понятия широко используются не только в естествознании, но и во многих гуманитарных
сферах, например, в искусстве, в экономике, не говоря уже о философии.
Окружающий нас мир, все существующее вокруг нас и обнаруживаемое нами посредством
ощущений представляет собой материю. Материя есть философская категория для обозначения
объективной реальности, которая... отображается нашими ощущениями, существуя независимо
от них. Кто знает, может быть, данное определение не является исчерпывающим – это покажет
дальнейшее развитие науки. В классическом представлении в естествознании различают два вида
материи: вещество и поле. В современном представлении к ним следует добавить третий вид
материи –
физический вакуум. Некоторые ученые в духе концепции корпускулярно-волнового
дуализма объединяют вещество и поле в единый вид реальности, которая действует на наши
органы чувств и взаимодействует сама с собой, проявляясь в одних условиях как вещество
(физические тела, молекулы, атомы, частицы), а в других – как поле (свет, радиация, гравитация,
радиоволны). Однако такое объединение в большей степени касается не макро-, а микромира,
многие свойства которого носят квантово-механический характер.
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. Вряд ли вызывает сомнение существование этих вещественных образований в
различных конкретных формах: песчинка, камень, капля воды и т. п. Что касается проблемы
делимости вещества или дилеммы «атомизм – безграничная делимость», то она в значительной
степени решена физиками и химиками только в начале нашего столетия, когда было
экспериментально подтверждено существование атомов и молекул – мельчайших частиц
химического элемента и химических соединений.
Идеальными и предельно абстрактными физическими образами реально существующих частиц
и тел в классической механике служат материальная точка и абсолютно твердое
тело как
система материальных точек.
Повседневный опыт показывает, что тела действуют друг на друга, порождая всевозможные
изменения движения. Взаимодействие тел в макромире происходит под действием силы тяготения
или электромагнитных сил. В классической механике понятие силы считается фундаментальным.
Сила – физическая мера взаимодействия тел и причина изменения их механического движения, т.
е. их перемещения друг относительно друга.
Источником силы в соответствии с законом всемирного тяготения является масса тел. Таким
образом, понятие массы, введенное впервые Ньютоном, более фундаментально, чем понятие силы.