Быстрый поиск

Частицы и силы

Окружающий нас мир состоит из частиц, связанных между собою силами. Из этих двух понятий — частицы и силы — изначально второе было более привычным, причем раньше всего человек познакомился с силой тяготения. Ее детально описал Исаак Ньютон, который четко сформулировал не только закон всемирного тяготения, но и общие законы механики. Эти законы показывают, как движутся тела под действием сил, например силы тяжести. При этом Ньютон обнаружил нечто весьма удивительное, а именно что сформулированные им законы в равной мере применимы как к очень большим, так й к очень малым телам. Казалось, что действие законов природы не ограничено никакими естественными масштабами. Это обстоятельство отнюдь не самоочевидно: ведь интуитивно мы воспринимаем очень большие и очень малые тела весьма различно. Поэтому во времена Ньютона тот факт, что одни и те же законы описывают движение Земли и других планет вокруг Солнца и движение колесиков часового механизма, воспринимался как откровение. Механика Ньютона, в основе которой лежали законы, не зависящие от пространственных масштабов, быстро завоевала общее признание и достигла значительных успехов. С тех пор считалось само собой разумеющимся, что все законы природы должны быть масштабно независимыми.

 

Успех механики Ньютона привел к еще одному результату: механика — наука о силах и движении — была принята как основа физики в целом и вообще всех естественных наук. Предполагалось, что для объяснения всех явлений природы достаточно лишь указать их «механизм». Поначалу этот принцип пытались применить также и к явлениям электричества и магнетизма. Статическое электричество и магнетизм долгое время воспринимались как весьма странные и таинственные силы природы (хотя практически весьма полезные, — например, компас нашел широкое применение для целей навигации). Затем электромагнетизм стал играть важную роль в нашей жизни. Мы привыкли пользоваться дома электрической энергией, мало задумываясь над ее происхождением. Только энергетический кризис последних лет заставил нас более внимательно отнестись к проблемам ее получения.

 

 

На первый взгляд электрическая сила — точнее, взаимное отталкивание зарядов одного знака и притяжение зарядов противоположного знака — выглядит? как действие на расстоянии (или дальнодействие). Создается впечатление, что присутствие электрического заряда где-либо в пространстве непосредственно приводит к возникновению силы, действующей на другой заряд, расположенный на каком-то расстоянии от него. Однако такое действие на расстоянии лишь кажущееся. Если мы звоним в старинный ручной звонок у двери, то нам, возможно, кажется, что, дернув за ручку, мы непосредственно приводим в действие колокольчик, находящийся где-то внутри дома. Однако известно, что на самом деле от ручки к звонку идет длинный шнур, – натяжение которого, вызванное прикосновением к ручке, передается от точки к точке вдоль шнура, так что на каждый участок шнура действует лишь соседний участок, примыкающий к нему.

 

Представление о силовых линиях получило дальнейшее развитие в понятиях электрического и магнитного полей, которые пронизывают все пространство. И наконец, Джеймс Клерк Максвелл вывел уравнения, описывающие поведение этих полей. Первоначально считалось, что действие электромагнитного поля передается посредством некой механической среды — «эфира», и сначала Максвелл интерпретировал свои уравнения как описывающие натяжения (или напряжения) в эфире. Причина подобных представлений заключалась в том, что каждое физическое явление пытались (ошибочно) объяснять исключительно на основе механики. Даже Максвелл не сразу и ценой огромных усилий сумел преодолеть этот предрассудок я осознать, что электромагнитное поле само по себе есть одно из основных понятий физики. Законы электромагнетизма нельзя вывести из законов механики. Они не противоречат законам механики, а, напротив, расширяют физические представления.

Рекомендуем почитать!

do-nachala-tsivilizatsij
История существования человека, по крайней мере, в 500 раз...ДАЛЕЕ .....627
kakoj-byk-samyj-krupnyj-v-mire
Самый крупный бык   Бык – это домашнее...ДАЛЕЕ .....918
gde-i-kogda-poyavilis-mlekopitayushchie
История появления млекопитающих Кстати говоря, мы - люди,...ДАЛЕЕ .....1524
novaya-tekhnologiya-opredeleniya-lzhi
Учеными университета Буффало был разработан абсолютно новый...ДАЛЕЕ .....815
imperator-aleksandr-ii
Годы правления 1855-1881   Александр II  ...ДАЛЕЕ .....795
Газ или жидкость.   Ты долго принимаешь очень...ДАЛЕЕ .....1430
gavan-rio-de-zhanejro
Бразильский город Рио-де-Жанейро был ее столицей с 1763 по 1960...ДАЛЕЕ .....1037
Нуклеиновые кислоты (прежде всего дезоксирибонуклеиновую...ДАЛЕЕ .....1219
samaya-dorogaya-iz-shub-eto-shuba-iz
Справедливости ради стоит отметить, что далеко не для всех...ДАЛЕЕ .....962
chto-takoe-arktika-kakie-zhivotnye-zhivut-tam
Арктика включает в себя части территорий восьми стран, таких как...ДАЛЕЕ .....1402
obzor-meteornykh-potokov
Для выполнения этого задания нужны немые звездные карты...ДАЛЕЕ .....754
kak-energiya-solntsa-prevrashchaetsya-v-elektrichestvo-i-chto-takoe-fotoelementy
Превращение солнечного излучения в электроэнергию.   Делаются...ДАЛЕЕ .....1352
pervyj-rossijskij-kosmicheskij-robot
Российские ученые недавно сконструировали новую модель...ДАЛЕЕ .....734
igry-i-razvlecheniya-egiptyan
Египтянам известно множество развлечений. Их дети всегда...ДАЛЕЕ .....638
afera-sintez-zolota-frants-tauzend
Крупнейшие аферы ХХ века - Синтез золота. Опыт Франца...ДАЛЕЕ .....989
mlechnyj-put-i-galaktika
 Когда ночи бывают достаточно темны, на небе не сложно увидеть...ДАЛЕЕ .....848
fundamentalnye-issledovaniya-elektrotekhnologii
Ирвинг Ленгмюр родился в 1881 году в Бруклине (США). В 1903...ДАЛЕЕ .....899
dublirovanie-zheleznaya-doroga
Родиной железной дороги, бесспорно, является Англия. Вначале...ДАЛЕЕ .....827
yadovitaya-gadyuka-kto-ona
Познавательная статья о гадюке.   Гадюка – это...ДАЛЕЕ .....796
raspredelenie-zaryadov-v-atomakh
Чтобы понять, как и почему эти составные части при обычных...ДАЛЕЕ .....127
materialnaya-kultura-kazakhstana-v-vi-nachale-xiii-veka
Археологические находки из погребений позволяют...ДАЛЕЕ .....1155
chto-takoe-trans
Техникой вхождения в глубокий транс владеют не многие. Но...ДАЛЕЕ .....1085
norma-rechevoj-deyatelnosti
На уровне речевой деятельности, или на уровне нормы, можно...ДАЛЕЕ .....744
svetodiodnaya-lenta-tekhnologiya-budushchego-dlya-resheniya-zadach-v-nastoyashchem
Эволюция использования светодиодов привела к тому, что в...ДАЛЕЕ .....814
yaroslav-mudryj
Большое внимание «Русская правда» уделяла правдивости суда -...ДАЛЕЕ .....1049
kak-ustroen-i-dlya-chego-sluzhit-nos-i-obonyanie
Нос - не только часть лица, в немалой степени придающая ему...ДАЛЕЕ .....987
borba-drevnikh-grekov-s-varvarami
Греческие города часто сражались друг с другом. Но перед...ДАЛЕЕ .....923
osobennosti-rasseyaniya-nejtrino
  Чтобы понять характерные особенности слабых...ДАЛЕЕ .....298
stena-vkontakte
Все о стене Вконтакте Вконтакте, секреты,...ДАЛЕЕ .....597