Теорията на относителността - нейният физически и философски смисъл. Философски изводи от теорията на относителността

Изпращането на вашата добра работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

  • Въведение
    • 2. Причините за възникването на теориите на относителността на Айнщайн
    • 3. Теорията на относителността на Айнщайн
    • Заключение
    • Референции

Въведение

постижения съвременна наукапоказват предпочитанието на релационен подход към разбирането на пространството и времето. В тази връзка, на първо място, е необходимо да се подчертаят постиженията на физиката на 20 век. Създаването на теорията на относителността беше значителна стъпка в разбирането на природата на пространството и времето, което ни позволява да задълбочим, изясним и конкретизираме философските идеи за пространството и времето.

Алберт Айнщайн, теоретичен физик, един от основателите на съвременната физика, е роден в Германия, живее в Швейцария от 1893 г., в Германия от 1914 г., емигрира в САЩ през 1933 г. Неговото създаване на теорията на относителността се превърна в най-фундаменталното откритие на 20-ти век, което оказа огромно влияние върху цялата картина на света,

Според съвременните изследователи теорията на относителността е премахнала универсалното време и е оставила само местното време, което се определя от интензитета на гравитационните полета и скоростта на движение на материалните обекти. Айнщайн формулира фундаментално нови и методологически важни разпоредби, които помогнаха да се разберат по-добре характеристиките на пространството и времето в различни сфери на обективната реалност.

1. Материя, пространство, време

Ако кажем, че материята означава външния свят, който съществува независимо от нашето съзнание, тогава мнозина ще се съгласят с този подход. Той също така корелира с идеи на ниво здрав разум. И за разлика от някои философи, които смятаха за несериозно да разсъждават на нивото на ежедневното мислене, материалистите приемат тази „естествена нагласа“ като основа на своите теоретични конструкции.

Но, съгласявайки се с такова предварително разбиране на материята, приемайки я за даденост, хората не изпитват чувство на изненада и възхищение от нейния дълбок смисъл, богатството от методологични възможности, които се отварят в нейното съдържание. Кратък исторически анализ на предишните концепции за материята и разбирането на същността на тази категория ще ни помогне да оценим нейното значение.

Ограниченията на материализма от 18 век. в разбирането на материята се изразява преди всичко в абсолютизирането на постигнатото научно познание, опитите да се „надари” материята с физически характеристики. Така в трудовете на П. Холбах, наред с най-общото разбиране на материята като свят, възприеман с помощта на сетивата, се казва, че материята има такива абсолютни свойства като маса, инерция, непроницаемост и способност да има фигура Холбах П. Система на природата // Избрани произведения: в 2 тома, Т. 1. - М., 1983.-- С. 59--67. .

Това означава, че основният принцип на материалността е материалността, физичността на обектите около човека. Въпреки това, с този подход, отвъд границите на материалността бяха такива физически явления като електричество и магнитно поле, които очевидно нямаха способността да имат фигура.

Имаше и разбиране за материята като субстанция, което е особено характерно за философията на Б. Спиноза. „Субстанцията не е светът, заобикалящ човек, но нещо зад този свят, което определя неговото съществуване" Спиноза Б. Кратък трактат за Бога, човека и неговото щастие // Избрани произведения: в 2 тома. Т. 1. - М., 1987. - С 82 - 83. . Субстанцията има такива атрибути като протяжност и мислене, но остава неясно как една единствена, вечна, неизменна субстанция е свързана със света на променящите се неща, сравнявайки субстанцията с различни свойства , оставяйки го непроменен.

Ограничеността на разбирането на материята и в двата й варианта ясно се разкрива през 19 век. Обикновено основната причина, наложила прехода към ново разбиране на материята като философска категория, е кризата на методологичните основи на физиката в началото на 19-ти и 20-ти век.

Както е известно, най-значимото постижение на философията на марксизма е откриването на материалистическото разбиране на историята. Социалното съществуване, според тази теория, определя общественото съзнание. Но икономическите отношения само в крайна сметка определят функционирането и развитието на обществото; общественото съзнание и идеологията са относително независими и също влияят социално развитие. Ето как марксистката теория се различава от „икономическия детерминизъм“.

В марксистката теория изглежда се разширяват границите на материалността, която включва не само самите обекти с тяхната материалност и физичност, но и свойства и отношения (не само огъня, но и свойството на топлината, не само самите хора, но и техните производствени отношения и др.). Именно това е приносът на марксизма в разбирането на материята, която все още не е достатъчно проучена.

Разбирането на материята като обективна реалност, която съществува независимо от човека и не е идентична с съвкупността от неговите усещания, допринесе за преодоляването на съзерцателния характер на предишната философия. Това се дължи на анализа на ролята на практиката в процеса на познание, което ни позволява да идентифицираме нови обекти и техните свойства, включени на този етап историческо развитиев обективната реалност.

Особеността на това разбиране за материята е, че не само телесните обекти се признават за материални, но и свойствата и отношенията на тези обекти. Разходите са материални, защото представляват количеството обществено необходим труд, изразходван за производството на даден продукт. Признаването на материалността на производствените отношения послужи като основа за материалистичното разбиране на историята и изучаването на обективните закони на функционирането и развитието на обществото.

Човек може да се опита да намери определени граници за приложението на такива категории като „битие” и „материя”. Първо, битието е по-широка категория, тъй като обхваща не само обективната, но и субективната реалност. Второ, битието и материята могат да се използват за разграничаване между това, което съществува и това, което съществува (появява се). Тогава съществуващото може да се представи като обективна реалност, реализирани от човекав хода на дейността си.

В съвременната методология на научното познание такива понятия като „физическа реалност“, „биологична реалност“, „социална реалност“ заемат важно място. Говорим за обективна реалност, която става достъпна за човек в определена сфера на неговата дейност и на определен етап от историческото развитие.

Философското разбиране на света обикновено започва с разграничението между материалното и идеалното. Но за по-пълно описание на изследваните обекти са необходими други категории. Сред тях важно място заемат категориите „движение” и „покой”.

Марксистката философия, опирайки се на най-добрите традиции на предишни мислители, признава, че целият свят е в състояние на непрекъснато движение, което е присъщо на материалните обекти и не изисква намесата на божествени сили или първи импулс за своето съществуване. Движението се разбира като философска категория за обозначаване на всяка промяна, от просто движение до мислене. Светът не е съвкупност от завършени неща, а съвкупност от процеси.

Основата на обществената форма на движение е целесъобразната дейност на хората и преди всичко, според Маркс, „методът за производство на материални блага” Маркс К., Енгелс Ф. Събрани съчинения. Т. 19. - С. 377. . Човекът действа като обект и субект на историята. В крайна сметка историята е дейност на хора, преследващи своите интереси.

Пространството и времето като самостоятелни категории се появяват още във философията на Древния Изток, където се разглеждат наред с принципи като огън, вода, земя (Санкхя). Деветте основни категории на Аристотел са време, място и позиция. Във философията Древна ГърцияЗапочват да се оформят основните концепции за пространство и време: субстанциално и релационно. Първият разглежда пространството и времето като независими единици, принципи на света; второто - като начин на съществуване на материалните обекти. Това разбиране за пространството и времето намира най-ярък израз във философията на Аристотел и Лукреций Кара Асмус V.F. 3-то изд. М., 2001.

В съвременната философия основата на субстанциалната концепция беше положението на I. Нютон за абсолютното пространство и време. Той твърди, че абсолютното пространство по своята същност, независимо от всичко външно, винаги остава същото и неподвижно. Абсолютното време се счита за чиста продължителност. Основата за подобни твърдения беше опитът от класическата физика и математическите изследвания (по-специално геометрията на Евклид).

2. Причини за възникването на теорията на относителността на Айнщайн

Как възниква частната (специална) теория на относителността на Айнщайн, която стеснява изучаването на глобален феномен до ограничена, частична относителност, до относителността на някои основни понятия, до конкретния принцип на относителността? Защо изобщо възникна и падна върху плодородната почва на общественото възприятие?

Невъзможно е да не забележим обективните причини за появата на трудове по теория на относителността. Те са породени от „разгорещеното, революционно” политическо състояние на обществото и спонтанно, динамично развиващото се естествознание на втория век. половината на 19 век- началото на 20 век. По това време науката в много от своите сфери систематично отхвърля един след друг много стереотипи - тогавашните общоприети стандарти на идеи, което оставя своя отпечатък върху методологическия нихилизъм на теорията на относителността като цяло.

До голяма степен появата на теорията на относителността е повлияна от вече авторитетната философия на Имануел Кант, учението за безкрайността, най-накрая признато по това време, както и някои математически произведения, например неевклидовите геометрии на Лобачевски (1792-1856) и Риман (1826-1866), идеи за времето на Минковски и Поанкаре. Горните причини и, като следствие, възникващите теории на относителността на Айнщайн са обединени от общата липса на методология на познанието, те са обединени от факта, че те не са противоречиви, а еднозначно тълкуват (или изобщо не тълкуват); основни понятия, които систематично формират техните теории и не прилагат общи научни принципи на познанието. Защо се осмелиха да направят това? Тъй като тези понятия и принципи, поради естествената незрялост на науката, не бяха методологически дефинирани от своите предшественици. И използването на технологии за „обработка на концепции за знание“, които се развиват бързо по това време (методи на логиката, математиката, физиката и др.), Направи възможно получаването на много оригинални крайни заключения на изхода.

Древногръцкият учен Птолемей, а след това и Имануел Кант, постулират зависимостта на реалността от самото знание. Обектът, според Кант, съществува като такъв само във формите на дейност на субекта. Досега методологията на познанието прилага принципа на Кант и Птолемей: „Това, което виждам, е същността“. Спомням си притчата за четиримата слепи мъдреци, които опипаха слон. Освен това всеки опипваше слона особено на определени места: единият само крака, другият само стомаха, третият хоботът, четвъртият опашката. И тогава те спореха в противоречие относно „истинността“ и „истинността“ на външния вид на слона, който познаваха. Всъщност в подхода към знанието на Кант и Птолемей: „Това, което виждам, е същността“, се прилага именно този субективен подход към знанието и се отхвърля възможността за обективно познание в сравнение с общоприетите стандарти - принципите на знанието Н.В. Мотрошилова. Раждането и развитието на философските идеи: Историко-философски есета и портрети. М., 1991.

Понятието безкрайност все още не е дефинирано в общонаучната концепция. Това е неотносително понятие, което не е познато по принцип по величина и няма еталон, а следователно и относителна сравнителна величина.

По тази причина Минковски дефинира собственото си виждане за понятието „време“. При конструирането на своите "метрични пространства" той въвежда понятие, синоним на понятието време - "равнината на светопроявяващия се процес", която "тече" със скоростта на светлината от произволно избран "начало на координатите". Основната концепция за времето беше „приспособена” към съществуващия геометричен технически процес на познание. И съвременните учени сега интензивно търсят начини и средства за пътуване в пространство-времето.

Симбиозата на теориите на Минковски и Риман породи четириизмерна абстрактна интерпретация на пространство-времето, която има много ограничена практическа приложимост. Например, не може да се използва за моделиране на реални физически, променящи се природни обекти, като функции на техните променящи се свойства (параметри).

Пространство-време е интерпретация на пространството на събитията, изпразнена от измерение, имаща само свойства: пространствени координати на местата на случване и моменти във времето на случване на събитията. Свойствата на пространството и времето са непропорционални едно на друго, защото от промяната на едното, другото не променя причината и следствието, не зависи. Резултатът е пространство от събития, лишени от физическа същност – природа (измерение).

Айнщайн смята формулирания от него принцип на относителността, за който се предполага, че не противоречи на принципа на относителността на Галилей, за основа на специалната теория на относителността. Липсата в научния арсенал на Айнщайн на методологично формираните концепции за „време“ и „едновременност“, като се вземе предвид приемането на постулата за глобалното постоянство на скоростта на светлината, позволи на Айнщайн да „постигне“ в специалната теория на относителността едновременността на събития в различни точки на пространството с помощта на сигнали, изпратени от един източник до два обекта светлинни сигнали, синхронизиращи часовниците на тези обекти, образувайки една и съща времева скала.

Според Айнщайн, като формира времето на часовниците на тези обекти и след това дава на обектите различни скорости, той, използвайки трансформацията на Лоренц, математически строго обосновава, че времето тече по различен начин в обекти, движещи се с различни скорости. Което само по себе си е не само математически, но и физически очевидно. Часовниците в случай на такъв метод за познаване на „времето“, с такава синхронизация, ще работят по различен начин, тъй като времевата скала престава да бъде единна референция за двата часовника, „бягащи“ по различен начин от светлинните синхронизиращи импулси на времевите скали на обекти. И ако стандартите за мащаб са различни, тогава съотношението на всяка продължителност на всеки процес в съоръжението към различните стандарти за продължителност ще бъде различно. Системите за познание на времето не са инерционни. Ако „избягате“ от синхронизиращите импулси, „летящи“ със скоростта на светлината, тогава такъв часовник на обекта ще спре напълно. Айнщайн отиде много по-далеч в своите обобщения и заключения. Той „радикално революционно“ твърди, че дължините на обектите ще се променят и биологични процеси(например стареенето в „парадокса на близнаците“) ще протича по различен начин в обекти (близнаци), които се движат един спрямо друг и спрямо източника на светлина с различни скорости. Всъщност Айнщайн, така да се каже, „теоретично обосновава“ принципа на знанието: „Величината на свойствата на познат обект (например свойства, характеризиращи стареенето, или продължителността на процесите на обект, или неговата дължина) причинно зависи от „линийката”, от начина, по който тази стойност се измерва (известна)” Айнщайн А. Физика и реалност: Сборник. научен тр. Т. 4. - М., 1967.

3. Теорията на относителността на А. Айнщайн

Най-фундаменталното откритие на 20-ти век, което оказа огромно влияние върху цялата картина на света, беше създаването на теорията на относителността.

През 1905 г. младият и неизвестен физик теоретик Алберт Айнщайн (1879-1955) публикува статия в специално списание за физика под дискретното заглавие „За електродинамиката на движещите се тела“. Тази статия очерта така наречената специална теория на относителността.

По същество това беше нова концепция за пространство и време и съответно бяха разработени нови механики. Старата класическа физика беше доста съвместима с практиката, която се занимаваше с макротела, движещи се с не много високи скорости. И само изследванията на електромагнитни вълни, полета и други видове материя, свързани с тях, ни принудиха да хвърлим нов поглед към законите на класическата механика.

Експериментите на Майкелсън и теоретичните разработки на Лоренц послужиха като основа за нова визия за света на физическите явления. Това се отнася преди всичко за пространството и времето, основните понятия, които определят изграждането на цялостната картина на света. Айнщайн показа, че абстракциите на абсолютното пространство и абсолютното време, въведени от Нютон, трябва да бъдат изоставени и заменени с други. На първо място, трябва да се отбележи, че характеристиките на пространството и времето ще изглеждат различно в системи, които са неподвижни и се движат една спрямо друга.

Така че, ако измерите ракета на Земята и установите, че нейната дължина е например 40 метра, а след това от Земята определите размера на същата ракета, но движеща се с висока скорост спрямо Земята, се оказва, че резултатът ще бъде по-малко от 40 метра. И ако измерите времето, което тече на Земята и на ракета, се оказва, че показанията на часовника ще бъдат различни. На ракета, движеща се с висока скорост, времето, по отношение на земното време, ще тече по-бавно и колкото по-бавно е, колкото по-висока е скоростта на ракетата, толкова повече се доближава до скоростта на светлината. Това води до определени взаимоотношения, които от нашата обичайна практическа гледна точка са парадоксални.

Това е така нареченият парадокс на близнаците. Да си представим братя близнаци, единият от които става астронавт и тръгва на дълго космическо пътуване, а другият остава на Земята. Времето минава. Космически корабвръща. И между братята има нещо като този разговор: „Здравей - казва този, който остана на Земята, - радвам се да те видя, но защо не си се променил почти изобщо, защо си толкова млад, защото изминаха трийсет години от момента, в който ти отлетя. "Здравей", отговаря астронавтът, "и се радвам да те видя, но защо си толкова стар, защото летя само от пет години." И така, според часовника на Земята са минали тридесет години, но според часовниците на астронавтите само пет. Това означава, че времето не тече еднакво във Вселената; неговите промени зависят от взаимодействието на движещите се системи. Това е един от основните изводи на теорията на относителността.

Това е напълно неочакван извод за здравия разум. Оказва се, че ракета, която е имала определена фиксирана дължина в началото, трябва да стане по-къса, когато се движи със скорост, близка до скоростта на светлината. В същото време в една и съща ракета часовникът, пулсът на космонавта, мозъчните му ритми и метаболизмът в клетките на тялото му ще се забавят, тоест времето в такава ракета ще тече по-бавно от времето на наблюдател, останал на стартовата площадка. Това, разбира се, противоречи на ежедневните ни представи, които са се формирали в опита на относително ниски скорости и следователно са недостатъчни за разбиране на процесите, които се развиват при скорости, близки до светлината.

Теорията на относителността разкри друг важен аспект на пространствено-времевите отношения на материалния свят. Тя разкри дълбока връзка между пространството и времето, като показа, че в природата съществува едно пространство-време, а отделно пространството и времето действат като негови уникални проекции, на които то се разделя по различни начини в зависимост от характера на движението на телата. .

Абстрахиращата способност на човешкото мислене разделя пространството и времето, поставяйки ги отделно едно от друго. Но за да се опише и разбере света, е необходима тяхната съвместимост, която лесно се установява чрез анализиране на равни ситуации ежедневието. Всъщност, за да се опише едно събитие, не е достатъчно да се определи само мястото, където се е случило; важно е да се посочи и времето, когато се е случило.

Преди създаването на теорията на относителността се смяташе, че обективността на пространствено-времевото описание е гарантирана само когато при прехода от една референтна система към друга се запазват отделни пространствени и отделни времеви интервали. Теорията на относителността обобщи тази позиция. В зависимост от естеството на движението на референтните системи една спрямо друга, възникват различни разделяния на едно пространство-време на отделни пространствени и отделни времеви интервали, но те се случват по такъв начин, че промяната в един като че ли компенсира за смяна на другия Айнщайн А. Физика и реалност: Сборник. научен тр. Т. 4. - М., 1967. Ако например пространственият интервал е намалял, то времевият интервал се е увеличил със същото количество и обратно.

Оказва се, че разделянето на пространство и време, което се случва по различен начин при различни скорости на движение, се извършва по такъв начин, че интервалът време-пространство, тоест съвместното пространство-време (разстоянието между две близки точки на пространство и време), винаги се запазва, или, да го кажем научен език, остава неизменна. Обективността на едно пространствено-времево събитие не зависи от това от коя референтна система и с каква скорост го характеризира наблюдателят, докато се движи. Пространствените и времевите свойства на обектите поотделно се оказват променливи, когато скоростта на движение на обектите се променя, но пространствено-времевите интервали остават неизменни. Така специална теорияразкрита относителност домофонмежду себе си пространството и времето като форми на съществуване на материята. От друга страна, тъй като самата промяна в пространствените и времевите интервали зависи от характера на движението на тялото, се оказа, че пространството и времето се определят от състоянията на движещата се материя. Те са такива, каквито е движещата се материя.

По този начин философските заключения от специалната теория на относителността свидетелстват в полза на релационното разглеждане на пространството и времето: въпреки че пространството и времето са обективни, техните свойства зависят от природата на движението на материята и са свързани с движещата се материя.

Идеите на специалната теория на относителността бяха доразвити и конкретизирани през обща теориятеория на относителността, която е създадена от Айнщайн през 1916 г. В тази теория беше показано, че геометрията на пространство-времето се определя от природата на гравитационното поле, което от своя страна се определя относителна позициягравитиращи маси. В близост до големи гравитиращи маси се получава изкривяване на пространството (отклонението му от евклидовата метрика) и времето се забавя. Ако уточним геометрията на пространство-времето, тогава природата на гравитационното поле е зададена автоматично и обратно: ако е дадена определена природа на гравитационното поле, местоположението на гравитиращите маси една спрямо друга, тогава природата на пространство-времето се дава автоматично. Тук пространството, времето, материята и движението са органично слети едно с друго.

Особеността на теорията на относителността, създадена от Айнщайн, е, че тя изучава движението на обектите със скорости, близки до скоростта на светлината (300 000 км в секунда).

Специалната теория на относителността гласи, че когато скоростта на даден обект се доближава до скоростта на светлината, „времевите интервали се забавят и дължината на обекта се скъсява.“ Теорията на относителността на Касирер Е. Айнщайн. пер. с него. Изд. второ, 2009 г.

Общата теория на относителността гласи, че в близост до силни гравитационни полета времето се забавя и пространството се огъва. В силно гравитационно поле най-късото разстояние между точките вече няма да бъде права линия, а геофизична крива, съответстваща на кривината на гравитацията електропроводи. В такова пространство сумата от ъглите на триъгълника ще бъде по-голяма или по-малка от 180°, което се описва от неевклидовите геометрии на Н. Лобачевски и Б. Риман. Огъването на светлинен лъч в гравитационното поле на Слънцето е тествано от английски учени още през 1919 г. по време на слънчево затъмнение.

Ако в специалната теория на относителността връзката между пространството и времето с материалните фактори се изразява само в зависимост от тяхното движение, като се абстрахира от влиянието на гравитацията, то в общата теория на относителността тяхната детерминация от структурата и природата на материалните обекти (материята и електромагнитно поле). Оказа се, че гравитацията влияе електромагнитно излъчване. В гравитацията е открита свързваща нишка между космически обекти, основа на реда в Космоса, се направи общ извод за устройството на света като сферично образувание.

Теорията на Айнщайн не може да се разглежда като опровержение на теорията на Нютон. Между тях има приемственост. Принципите на класическата механика запазват своето значение в релативистката механика в границите на ниските скорости. Ето защо някои изследователи (например Луис дьо Бройл) твърдят, че теорията на относителността в известен смисъл може да се счита за венец на класическата физика.

Заключение

Специалната теория на относителността, чиято конструкция е завършена от А. Айнщайн през 1905 г., доказва, че в реалния физически свят пространствените и времевите интервали се променят при преминаване от една референтна система към друга.

Референтната система във физиката е изображение на реална физическа лаборатория, оборудвана с часовници и линийки, тоест инструменти, с които могат да се измерват пространствените и времеви характеристики на телата. Старата физика смяташе, че ако отправните системи се движат равномерно и праволинейно една спрямо друга (такова движение се нарича инерционно), тогава пространствените интервали (разстоянието между две близки точки) и интервалите от време (продължителността между две събития) не се променят.

Теорията на относителността опроверга тези идеи или по-скоро показа тяхната ограничена приложимост. Оказа се, че само когато скоростта на движение е малка спрямо скоростта на светлината, можем приблизително да приемем, че размерите на телата и времето остават същите, но когато ние говорим заза движения със скорости, близки до скоростта на светлината, тогава промяната в пространствените и времевите интервали става забележима. При увеличаване относителна скоростдвижение на отправната система, пространствените интервали се скъсяват, а времевите се разтягат.

Референции

1. Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: Учебник. - 3-то изд., преработено. и допълнителни - М.: TK Welby, Издателска къща "Проспект", 2003. - 608 с.

2. Асмус В.Ф. Антична философия. 3-то изд. М., 2001.

3. Голбах П. Система на природата // Избрани произведения: в 2 тома Т.1. - М., 1983. - С.59-67.

4. Грюнбаум А. Философски проблемипространство и време. М., 1998.

5. Теорията на относителността на Касирер Е. Айнщайн. пер. с него. Изд. Второ, 2008.144 p.

6. Кузнецов В.Г., Кузнецова И.Д., Миронов В.В., Момджян К.Х. Философия: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2004. - 519 с.

7. Маркс К., Енгелс Ф. Събрани съчинения. Т. 19. - С.377.

8. Мотрошилова Н.В. Раждането и развитието на философските идеи: Историко-философски есета и портрети. М., 1991.

9. Спиноза Б. Кратък трактат за Бога, човека и неговото щастие // Избрани произведения: в 2 тома Т.1. - М., 1987. - С.82 - 83.

10. Философия: Учебник / Ред. проф. В.Н. Лавриненко. - 2-ро изд., рев. и допълнителни - М.: Адвокат. 2004 г

11. Философия: Учебник / Ред. проф. О.А. Митрошенкова. - М.: Гардарики, 2002. - 655 с.

12. Айнщайн А. Физика и реалност: Сборник. научен тр. Т.4. - М., 1967.

Подобни документи

    Методологически и идеологически основи на субстанциалните и релационни концепции за пространство и време. Пространството и времето в теорията на относителността на А. Айнщайн. Специфика на пространствено-времевите свойства в природата и социалните процеси.

    тест, добавен на 02/06/2014

    Основните субстанции на съществуването и възгледите на философите от различни времена. Същността на концепцията за формите на движение на материята от Ф. Енгелс. Основното философско значение на теорията на относителността. Промяна на физическата картина на света. Движението като същност на времето и пространството.

    тест, добавен на 20.09.2015 г

    Диалектическо разбиране на движението на материята. Основни понятия за пространство и време. Философско значение на специалната теория на относителността. Променливостта и устойчивостта като една от двойките противоположности, определящи движението. Форми на движение на материята.

    тест, добавен на 21.03.2011 г

    Проблемът за истинността или неистинността на теорията на относителността на Айнщайн, нейните философски аспекти. Философски проблем, който се състои в адекватно определение на такива понятия като „време“, „пространство“, „движение“, „покой“. Айнщайнова абстракция.

    статия, добавена на 02/07/2009

    Пространството и времето като основни форми на съществуване на материята, тяхното съвременно разбиране и проблемът за относителността. Сравнителна характеристика, фундаментални разлики между субстанционалния и релационния подход към връзката на пространството и времето с материята.

    резюме, добавено на 01/12/2011

    Принципи на класификация на формите на движение. Основни форми на движение. Онтологични основи на битието. Свойства и принципи на движение в пространството и времето. Философско значение на теорията на относителността. Източници на саморазвитие на всяка форма на движение на материята.

    тест, добавен на 08/08/2011

    Субстанцията като обективна реалност. Идеята за субстанцията в древната философия. Рационалистичните възгледи на Декарт за субстанцията от позицията на дуализма. Епистемологично разбиране на понятието „субстанция”. Философско разбиране на материята, системата на нейната организация.

    тест, добавен на 18.08.2009 г

    История на развитието на науката. Появата на идеологически проблеми, геометрия сред древните египтяни и шумерска астрономия. Формиране на философията. Принципът на универсалната относителност на Айнщайн. Влиянието на науката върху мирогледа и нейната роля в съвременното общество.

    есе, добавено на 13.01.2014 г

    Изследване на развитието на възгледите за субстанцията в историята на философията. Философско разбиране на материята. Диалектико-материалистическото учение за субстанцията. Система на философския материализъм. Материална и идеална субстанция. Връзката между материя и съзнание.

    резюме, добавено на 12/01/2014

    Критерии научно познаниев древната натурфилософия: систематизация, последователност и валидност на знанието. Връзката между пространството, времето и материята от гледна точка на специалната и общата теория на относителността. Управление на процесите на самоорганизация.

ПРЕПОРЪЧКА

Философски аспекти на теорията на относителността

Айнщайн

Горинов Д.А.

Перм 1998 г
Въведение.

IN края на XIXв началото на 20 век редица най-големите открития, с който започва революцията във физиката. Това доведе до ревизия на почти всички класически теории във физиката. Може би един от най-големите по значение и изигра най-важната роля в развитието на съвременната физика заедно с квантова теорияимаше теорията на относителността на А. Айнщайн.

Създаването на теорията на относителността направи възможно преразглеждането на традиционните възгледи и идеи за материален свят. Такава ревизия на съществуващите възгледи беше необходима, тъй като във физиката се натрупаха много проблеми, които не могат да бъдат решени с помощта на съществуващите теории.

Един от тези проблеми беше въпросът за ограничаващата скорост на разпространение на светлината, която беше изключена от гледна точка на доминиращия тогава принцип на относителността на Галилей, който се основаваше на трансформациите на Галилей. Заедно с това имаше много експериментални факти в полза на идеята за постоянството и границата на скоростта на светлината (универсалната константа). Пример тук е експериментът на Майкелсън и Морли, проведен през 1887 г., който показва, че скоростта на светлината във вакуум не зависи от движението на светлинните източници и е еднаква във всички инерциални отправни системи. Както и наблюденията на датския астроном Оле Рьомер, който определя още през 1675г. въз основа на забавянето на затъмненията на спътниците на Юпитер, крайната стойност на скоростта на светлината.

Друг важен проблем, който възниква във физиката, е свързан с идеите за пространството и времето. Идеите за тях, които съществуват във физиката, се основават на законите на класическата механика, тъй като във физиката доминиращият възглед беше, че всяко явление в крайна сметка има механистична природа, тъй като принципът на относителността на Галилей изглеждаше универсален, свързан с всякакви закони, а не просто законите на механиката. От принципа на Галилей, основан на трансформациите на Галилей, следва, че пространството не зависи от времето и, обратно, времето не зависи от пространството.

Пространството и времето се смятаха за дадени форми, независими една от друга; всички открития, направени във физиката, се вписват в тях. Но такова съответствие между разпоредбите на физиката и концепцията за пространство и време съществуваше само докато не бяха формулирани законите на електродинамиката, изразени в уравненията на Максуел, тъй като се оказа, че уравненията на Максуел не са инвариантни при трансформациите на Галилей.

Малко преди създаването на теорията на относителността Лоренц открива трансформации, при които уравненията на Максуел остават инвариантни. При тези трансформации, за разлика от трансформациите на Галилей, времето в различните референтни системи не е едно и също, но най-важното е, че от тези трансформации вече не следва, че пространството и времето са независими едно от друго, тъй като времето е включено в трансформацията на координати, а при преобразуване на времето - координати. И като следствие от това възникна въпросът - какво да правя? Имаше две решения, първото беше да се приеме, че електродинамиката на Максуел е погрешна, или второто беше да се приеме, че класическата механика с нейните трансформации и принципът на относителността на Галилей е приблизителна и не може да опише всички физически явления.

Така на този етап във физиката се появиха противоречия между класическия принцип на относителността и положението на универсалната константа, както и между класическата механика и електродинамиката. Имаше много опити да се дадат други формулировки на законите на електродинамиката, но те не бяха успешни. Всичко това изигра ролята на предпоставки за създаването на теорията на относителността.

Работата на Айнщайн, наред с огромното си значение във физиката, има и голямо философско значение. Очевидността на това следва от факта, че теорията на относителността е свързана с такива понятия като материя, пространство, време и движение, а те са едни от основните философски концепции. Диалектическият материализъм намери аргументация за идеите си за пространството и времето в теорията на Айнщайн. IN диалектически материализъмдадено обща дефиницияпространството и времето като форми на съществуване на материята, и следователно, те са неразривно свързани с материята, неотделими от нея. „От гледна точка на научния материализъм, който се основава на данните на специалните науки, пространството и времето не са самостоятелни реалности, независими от материята, а вътрешни форми на нейното съществуване.“ Такава неразривна връзка между пространството и времето и движещата се материя беше успешно демонстрирана от теорията на относителността на Айнщайн.

Имаше и опити идеалистите да използват теорията на относителността като доказателство, че са прави. Например американският физик и философ Ф. Франк каза, че физиката на ХХ век, особено теорията на относителността и квантовата механика, спират движението на философската мисъл към материализма, основан на господството на механична картинасвят през миналия век. Франк каза, че „в теорията на относителността законът за запазване на материята вече не се прилага; материята може да се трансформира в нематериални единици, в енергия.

Всички идеалистични интерпретации на теорията на относителността обаче се основават на изкривени заключения. Пример за това е, че понякога идеалистите заменят философското съдържание на понятията „абсолютно“ и „относително“ с физически. Те твърдят, че тъй като координатите на една частица и нейната скорост винаги ще останат чисто относителни стойности (в физически смисъл), тоест никога няма да се превърнат дори приблизително в абсолютни стойности и следователно, предполага се, никога няма да могат да отразяват абсолютната истина (във философския смисъл). В действителност координатите и скоростта, въпреки факта, че нямат абсолютен характер (във физически смисъл), са приближение до абсолютната истина.

Теорията на относителността установява относителния характер на пространството и времето (във физическия смисъл), а идеалистите тълкуват това като нейното отричане на обективната природа на пространството и времето. Идеалистите се опитват да използват относителния характер на едновременността и последователността на две събития, произтичащи от относителността на времето, за да отрекат необходимия характер на причинно-следствената връзка. В диалектико-материалистическото разбиране както класическите идеи за пространството и времето, така и теорията на относителността са относителни истини, които включват само елементи на абсолютната истина.

до средата на 19-тивекове понятието материя във физиката е идентично с понятието субстанция. До този момент физиката познаваше материята само като вещество, което можеше да има три състояния. Тази идея за материята се дължи на факта, че „обектите на изследване на класическата физика са били само движещи се материални тела под формата на материя, освен материята, естествената наука не е познавала други видове и състояния на материята (електромагнитните процеси са били приписва се или на материалната материя, или на нейните свойства). По тази причина механични свойствавеществата бяха признати за универсални свойства на света като цяло. Айнщайн споменава това в своите трудове, като пише, че „за физика от началото на деветнадесети век реалността на нашата външен святсе състоеше от частици, между които действат прости сили, зависи само от разстоянието."

Идеите за материята започнаха да се променят едва с появата на ново понятие, въведено от английския физик М. Фарадей - поле. Фарадей, след като открива електромагнитната индукция през 1831 г. и открива връзката между електричеството и магнетизма, става основател на учението за електромагнитното поле и по този начин дава тласък на еволюцията на идеите за електромагнитните явления и следователно на еволюцията на концепцията за материята . Фарадей за първи път въвежда такива понятия като електрически и магнитни полета, изразява идеята за съществуването на електромагнитни вълни и по този начин открива нова страницапо физика. Впоследствие Максуел допълва и развива идеите на Фарадей, в резултат на което се появява теорията за електромагнитното поле.

Известно време заблудата да се отъждествява материята със субстанцията не се усещаше, поне ясно, въпреки че субстанцията не обхващаше всички известни обекти на природата, да не говорим за социалните явления. Въпреки това беше от фундаментално значение, че материята под формата на поле не може да бъде обяснена с помощта на механични образи и идеи и че тази област от природата, към която електромагнитни полета, започна да се проявява все повече и повече.

Откриването на електрическите и магнитните полета се превърна в едно от фундаменталните открития на физиката. Това значително повлия на по-нататъшното развитие на науката, както и на философските идеи за света. Известно време електромагнитните полета не можеха да бъдат научно обосновани или около тях да се изгради съгласувана теория. Учените са изложили много хипотези в опит да обяснят природата на електромагнитните полета. Ето как Б. Франклин обяснява електрическите явления с наличието на специално материално вещество, състоящо се от много малки частици. Ойлер се опита да обясни електромагнитни явлениячрез етера, той каза, че светлината по отношение на етера е същото като звука по отношение на въздуха. През този период става популярна корпускулярната теория за светлината, според която светлинните явления се обясняват с излъчването на частици светещи тела. Има опити да се обяснят електрическите и магнитните явления чрез съществуването на определени материални вещества, съответстващи на тези явления. „Те бяха разпределени в различни съществени сфери. Дори в началото на XIX V. магнитните и електрическите процеси бяха обяснени съответно с наличието на магнитни и електрически течности.

Философското значение на теорията на относителността се състои преди всичко в това, че тя потвърди диалектико-материалистическото разбиране за пространството и времето, тяхната неразривна връзка помежду си и материята. Философският смисъл на новата теория се състоеше не само в потвърждаването на вече съществуващите положения на научната философия, но и в това, че тя даде материал и тласък за значително задълбочаване на научната философска концепция за пространство, време, движение и материя. Тя изпълни с по-дълбоко съдържание концепцията за връзката между пространството и времето, тяхната зависимост от материята. С теорията на относителността концепцията за различни форми на пространство и време навлиза в науката и философията.

И накрая, най-голямото значение на теорията на относителността и неевклидовата геометрия е, че те изискват преразглеждане на привидно непоклатимите идеи за неизменното пространство и време, за тяхната абсолютна природа.

Физическата форма на материята: единство, същност, начин на съществуване, посока на еволюцията.

Видове материя:

Вещество (има маса в покой, различни агрегатни състояния)

Формата на материята е съвкупност от различни обекти и системи, които имат единна качествена сигурност, изразена в общи свойстваи начини на съществуване, специфични за дадена форма на материя.

Физическа формаматерия (FFM): единство, същност, начин на съществуване, посока на еволюцията.

Физическата форма на материята ни е известна само от просто ниво - лептони и кварки, над което е нивото на елементарните частици - протони, неутрони, атоми на макротела, включително формацията - метагалактика, или нашата Вселена. В по-разширен план FFM може да се разглежда като съставен от две основни форми физическа материя– вещества и полета.

Въпреки че съвременната физика не познава както най-простите, така и най-големите нива на физическата реалност, идеята за генетичното единство на FFM е получила сериозни основания в нея. Според съвременните концепции физическата реалност, която познаваме, е възникнала от сравнително просто сингулярно състояние в резултат на „Големия взрив“ преди 10-20 милиарда години. Без да знаем долната и горната граница на FFM, можем обаче да заключим с голяма увереност за съществуването на две най-фундаментални свойства, които обединяват физическата реалност - маса и енергия.

Всяка конкретна физическа форма на материя и движение има свои собствени специфични свойства, които я отличават от другите форми, но като цяло, в своята съвкупност, отделните физически форми на материята се характеризират с едно общо, цялостно свойство - енергията, в която те специфични свойства, разликите между отделните физически форми на материята и движението изчезват. Наличието на това свойство се оказва необходима основа за взаимодействието и взаимното преобразуване на различни физически обекти, позволява да се въведе обща мярка за физическо движение, отразяваща единството на физическата реалност, нейната разлика от химичната, биологичната, социални формиматерия.

Основните свойства на масата и енергията са дълбоко зависими, фиксирани от съотношението на Айнщайн E=mc2. По този начин физическата форма на материята е масово-енергиен свят.

Материалът на съвременната физика позволява да се определи специфичен метод или форма на развитие. След Големия взрив развитието на FFM се извършва първоначално чрез основно диференциация, появата на непрекъснато нарастващо разнообразие от физически обекти, след това, във все по-голяма степен, чрез директен субстратен синтез, интегрирането на прости образувания в по-сложни . Най-важната особеност на този процес на диференциация – интеграция е неговият масово-енергиен характер.

Единият начин на съществуване е 4 вида взаимодействие: силно, слабо, електромагнитно, гравитационно.

Специална теория на относителносттабеше първата физическа теория, която коренно промени възгледите на учените за пространството, времето и движението. Ако по-рано пространството и времето се разглеждаха отделно от движението на материалните тела, а самото движение беше независимо от референтните системи, т.е. като абсолютна, след това с появата на специалната теория на относителността тя беше твърдо установена:

    всяко движение може да бъде описано само във връзка с други тела, които могат да се приемат като референтни системи, свързани с конкретна координатна система;

    пространството и времето са тясно свързани помежду си, защото само заедно определят позицията на движещо се тяло.

    Ето защо времето в теорията на относителността действа като четвърта координата за описание на движението, макар и различна от пространствените координати;

    същата форма на законите на механиката за всички инерциални отправни системи остава в сила за законите на електродинамиката, но само за тази цел вместо галилеевите трансформации се използват трансформациите на Лоренц;

при обобщаването на принципа на относителността и разширяването му върху електромагнитните процеси се постулира постоянството на скоростта на светлината, което не се взема предвид по никакъв начин в механиката.Обща теория на относителността отказва такова ограничение, както и изискването да се разглеждат само инерциални референтни системи, както прави специалната теория. Благодарение на това дълбоко обобщение тя стига до извода:.

всички референтни системи са еквивалентни за описание на законите на природата

От философска гледна точка най-значимият резултат от общата теория на относителността е установяването на зависимостта на пространствено-времевите свойства на околния свят от местоположението и движението на гравитиращите маси.

Това се дължи на влиянието на тела с големи маси, че пътищата на светлинните лъчи се огъват. Следователно гравитационното поле, създадено от такива тела, в крайна сметка определя пространствено-времевите свойства на света. Специалната теория на относителността се абстрахира от действието на гравитационните полета и затова нейните изводи са приложими само за малки области от пространство-времето. Концепцията за относителността, която е в основата на общата и специалната физична теория, не трябва да се бърка с принципа на относителността на нашите знания, включително във физиката. Ако първият от тях засяга движението на физическите тела спрямо различни отправни системи, т.е. характеризира процесите, протичащи в обективния, материален свят, а вторият се отнася до растежа и развитието на нашите знания, т.е. засяга субективния свят, процесите на промяна на представите ни за обективния свят. Изразява се приемствеността между общата и специалната теория на относителносттапринцип на съответствие

      1. Симетрия на пространството и времето и закони за запазване

Връзката между симетрията на пространството и законите за запазване е установена от немския математик Еми Ньотер (1882–1935). Тя формулира и доказва фундаменталната теорема на математическата физика, наречена на нейно име, от която следва, че от еднородността на пространството и времето следват законите за запазване съответно на импулса и енергията, а от изотропността на пространството - законът следва запазване на ъгловия момент.

Тази теорема изразява принцип на инвариантност по отношение на промените в пространството и времето, т.е. паралелни прехвърляния на началото на координатите и началото на времето: изместването във времето и пространството не влияе на хода на физическите процеси.Този принцип е следствие хомогенност на пространството и времето:

    хомогенността на пространството се състои в това, че когато паралелен трансферв пространството на затворена система от тела като цяло нейните физически свойства и закони на движение не се променят, с други думи, те не зависят от избора на позицията на произхода на инерциалната отправна система.

    хомогенността на времето означава инвариантност физични закониотносно избора на отправна точка. Например, когато едно тяло пада свободно в гравитационно поле, неговата скорост и изминатото разстояние зависят само от начална скорости продължителност свободно паданетела и не зависят от това кога тялото е започнало да пада.

Законът за запазване на импулса е свързан с хомогенността на пространството: импулсът на затворена система се запазва, т.е. не се променя с времето. Законът за запазване на импулса е валиден не само в класическата физика, въпреки че е получен като следствие от законите на Нютон. Експериментите доказват, че това е вярно и за затворени системи от микрочастици, които се подчиняват на законите квантова механика. Импулсът също се запазва за система с отворена верига, ако геометричната сума на всички външни сили е нула. Законът за запазване на импулса е универсален и е основен закон на природата.

Свързан с еднородността на времето закон за опазване механична енергия : в система от тела, между които действат само консервативни сили, общата механична енергия се запазва, т.е. не се променя с времето. Консервативните сили действат само в потенциални полета, характеризиращи се с факта, че работата е свършена активни силикогато тялото се движи от едно положение в друго, не зависи от траекторията, по която се е случило това движение, а зависи само от началното и крайното положение. Ако работата, извършена от сила, зависи от траекторията на движение на тялото от една точка в друга, тогава такава сила се нарича дисипативна; например сила на триене.

Механичните системи, чиито тела са подложени само на консервативни сили (вътрешни и външни), се наричат ​​консервативни системи. Законът за запазване на механичната енергия може да се формулира и по следния начин: в консервативните системи общата механична енергия се запазва. В консервативните системи може да се извърши само преобразуване на кинетичната енергия в потенциална енергия и обратно в еквивалентни количества.

В дисипативните системи механичната енергия постепенно намалява поради превръщането й в други (немеханични) форми на енергия. Този процес се нарича разсейване или разсейване на енергия.

В система, в която действат консервативни и дисипативни сили, като сили на триене, общата механична енергия на системата не се запазва. Следователно за такава система законът за запазване на механичната енергия не е изпълнен. Въпреки това, когато механичната енергия намалява, винаги се появява еквивалентно количество енергия от друг вид. Така енергията никога не изчезва или се появява отново, тя само преминава от един вид в друг. Това е физическата същност на закона за запазване и трансформация на енергията, същността на неразрушаването на материята и нейното движение, тъй като енергията е универсална мярка за различни форми на движение и взаимодействие.

Законът за запазване на енергията е резултат от обобщаване на много експериментални данни. Както вече казахме, идеята за този закон принадлежи на M.V. Ломоносов, който очерта закона за запазване на материята и движението, а количествената му формулировка е дадена от немските учени Й. Майер и Г. Хелмхолц.

Нека се обърнем към друго свойство на симетрията на пространството - неговата изотропия. Изотропия на пространството означава инвариантността на физическите закони по отношение на избора на посоките на координатните оси на референтната система (спрямо въртенето на затворена система в пространството под произволен ъгъл).

От изотропността на пространството следва фундаментален закон на природата - закон за запазване на ъгловия импулс: ъгловият импулс на затворена система се запазва, т.е. не се променя с времето.

Идентифицирането на различни симетрии в природата, а понякога и тяхното постулиране, се превърна в един от методите за теоретично изследване на свойствата на микро-, макро- и мегасвета. В това отношение се увеличи ролята на един много сложен и абстрактен математически апарат - теорията на групите - най-адекватната и точен езикза описване на симетрия.

Теорията на относителността е първата физическа теория, която радикално промени начина, по който учените мислят за пространството, времето и движението. Преди това пространството и времето се разглеждаха отделно от движението на материалните тела и движението независимо от референтните системи, след което с появата на специалната теория на относителността беше установено:

− всяко движение може да бъде описано само по отношение на други тела, които могат да се приемат като референтни системи, свързани с определена координатна система;

− пространството и времето са тясно свързани помежду си, защото само заедно определят положението на движещо се тяло. Времето в теорията на относителността действа като четвърта координата за описание на движението, макар и различно от пространствените координати;

− същата форма на законите на механиката за всички инерциални или галилееви отправни системи остава в сила за законите на електродинамиката, но за тази цел вместо галилееви трансформации се използват трансформации на Лоренц.

− при обобщаването на принципа на относителността и разширяването му върху електромагнитните процеси се постулира постоянството на скоростта на светлината, което по никакъв начин не се взема предвид в механиката.

Общата теория на относителността изоставя подобно ограничение, както и изискването да се разглеждат само инерциални отправни системи, както и специалната теория. Благодарение на това обобщение тя стига до извода: всички референтни системи са еквивалентни за описание на законите на природата.От философска гледна точка най-значимият резултат от общата теория е установяването на зависимостта на пространствено-времевите свойства на околния свят от местоположението и движението на гравитиращите маси.

Това се дължи на влиянието на тела с големи маси, че пътищата на светлинните лъчи се огъват. Следователно гравитационното поле, създадено от такива тела, в крайна сметка определя пространствено-времевите свойства на света. Специалната теория на относителността се абстрахира от действието на гравитационните полета и затова нейните изводи са приложими само за малки области от пространство-времето.

Концепцията за относителността в основата на общото и специалното физическа теория, не трябва да се бърка с принципа на относителността на нашите знания. Ако първият от тях се отнася до движението на физическите тела по отношение на различни референтни системи, то вторият се отнася до растежа и развитието на нашите знания, процесите на промяна на представите ни за обективния свят. Американският физик Ричард Фейнман (р. 1918 г.) каза това. Отговаряйки на въпроса за какви нови идеи и предложения принципът на относителността е вдъхновил физиците, Файнман посочва, че първото откритие по същество се състои във факта, че дори онези идеи, които са били поддържани от много дълго време и са били много прецизно тествани, могат да бъдат погрешни. . Ако възникнат някои „странни“ идеи, като идеята, че когато ходите, времето минава по-бавно, тогава въпросът е неуместен: харесва ли ни? Друг въпрос е уместен тук: дали тези идеи съответстват на това, което показва опитът? И накрая, теорията на относителността предполага, че трябва да обърнем внимание на симетрията на законите или (по-конкретно) да търсим начини, по които законите могат да бъдат трансформирани, като запазват формата си.

Въпроси за контрол на знанията към семинар 5.

1. Как се разглеждат понятията време и пространство в класическата механика?

2. Дайте формулировката на принципа на относителността за законите на механиката.

3. Какво ново въвежда специалната теория на относителността в предишния принцип на относителността на класическата механика?

4. Защо специалната теория на относителността постулира постоянна скорост на светлината? 5. Как се променя природата на времето в движещи се и в покой инерциални отправни системи? Въз основа на това обяснете парадокса на близнаците. Как гравитационното поле се различава от другите физически полета?

6. Защо инертната маса е равна на тежката маса? Какво е единството и разликата между специалната и общата теория на относителността?

7. Как е тествана валидността на общата теория на относителността?

8. Защо лъч светлина се огъва в близост до гравитиращи маси?

9. Обяснете какво е кривината на пространството.

10. До какви нови философски изводи води теорията на относителността?

Литература

1. Айнщайн А. За специалната и общата теория на относителността (публично представяне). //Колекция научен съчинения в 4 тома Т.I - М.: Наука, 1965. - С.530-601.

2. Файнман чете лекции по физика. Vol. 1-2. − М.: Мир, 1976. − С.264-271, 283-290.

3. Философски проблеми на естествознанието. − М.: висше училище, 1985. − С.208-233.

4. Айнщайн А., Инфелд Л. Еволюция на физиката // Сборник. научен тр. Т. 4.

5. Гинзбург В.Л. За физиката и астрофизиката. − М., 1980.

„Концепцията за неопределеността в квантовата механика“

Въведение

Концепциите и принципите на класическата физика се оказаха неприложими не само към изучаването на свойствата на пространството и времето, но и към изследването физични свойстванай-малките частици материя или микрообекти (електрони, протони, неутрони, атоми и др.). Те образуват невидим за нас микросвят и следователно свойствата на обектите в този свят са напълно различни от свойствата на обектите в познатия ни макросвят. Планети, звезди, комети, квазари и др небесни телаобразуват мегасвят.

Преминавайки към изучаването на свойствата и моделите на обектите в микросвета, е необходимо незабавно да изоставим обичайните идеи, които ни налагат обектите и явленията на макросвета около нас.