Корпускулярное и континуальное описание природы принцип дополнительности
Заказать уникальный реферат- 12 12 страниц
- 8 + 8 источников
- Добавлена 04.07.2008
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение
Корпускулярное и континуальное описание природы
Принцип дополнительности
Заключение
Список использованной литературы
Для описания микрочастиц и микрообъектов в 1927 году Н. Бор сформулировал очень важное положение квантовой механики, называемое принцип дополнительности [4]. Этот принцип формулируется так: при получении экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих этот микрообъект (молекулу, атом или элементарную частицу), непременно теряется информация о некоторых других величинах, дополнительных к первым. Координата частицы и ее скорость, определяющая импульс, являются взаимно дополнительными величинами.
С точки зрения принципа дополнительности, состояния в которых взаимнодополнительные величины имели бы одновременно точно определенное значение, принципиально невозможны. Если одна величина определена точно, то значение другой полностью неопределенно. Этот принцип говорит также о влиянии измерительного прибора на состояние микрообъекта. При измерении точных координат микрочастицы, производимого с помощью необходимого для этого измерения, прибора, другая, т.е. взаимная величина, претерпевает изменение, из-за взаимодействия частицы с прибором.
Это говорит о том, что принцип дополнительности отражает субъективные свойства квантовых систем и то, что эти свойства не связаны с наблюдателем.
Согласно принципу дополнительности, для полного описания квантовомеханических явлений необходимо применять два взаимоисключающих понятия, совокупность которых только может дать информацию о целостном явлении [6,7]. В квантовой механике дополнительными являются пространственно-временная и энергетически-импульсная картины.
Согласно корпускулярно-континуальной природе объект характеризуют как волновые, так и корпускулярные свойства микрообъекта, в то же время они являются несовместимыми в отношении их одновременного проявления, но они при характеристике объекта дополняют друг друга. Эта методологическая суть принципа дополнительности Н. Бора, которая положена в основу современных научных исследований во всех направления естествознания.
Современные ученые трактуют принцип дополнительности следующим образом. Если явления даже выходят за рамки принятого классического физического объяснения, их необходимо описывать с помощью классических понятий [8]. Для описания квантовомеханических явлений следует применять два взаимоисключающих (но дополнительных) классических понятия (корпускулярный и континуальный подходы). Только совокупность этих понятий позволит получить наиболее полную информацию об этих явлениях как о целостных.
Заключение
На примере рассмотрения вопроса описания природы с позиций корпускулярной и континуальной концепций, очевидно, что в физике происходит непрерывное движение вперед от понимания отдельных, частных проблем к общим законам природы.
Механика больших скоростей, релятивистская механика Эйнштейна, вполне согласованно может сосуществовать с классической физикой Ньютона. А классическую физику Ньютона можно рассматривать как следствие механики Эйнштейна при условии, что скорости движения малы по сравнению со скоростью света С. Законы макроскопической механики также являются следствием законов квантовой механики, управляющих микромиром.
Противоречия в объяснении природы микромира привели к рождению квантовой механики, эти противоречивые вопросы, касались физической природы излучения и вещества, их сходства и различия. При рассмотрении природы на микроуровне ее стали понимать на адекватном квантово-механическом уровне и это позволило продвинуться вперед в понимании явлений природы.
В целом можно сказать, что на фундаментальном уровне природа едина и все грани в ней весьма условны и человеческий разум постепенно приближается к познанию мира.
Список использованной литературы
1. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. М.: Высшая школа, 2006.
2. Кириллин В.А. Страницы истории науки и техники. М.: Наука, 1986
3. Бронштейн М.П. Атомы и электроны. - М.: Наука, 1980.
4. Кун Т. Структура научных революций. М.: АСТ, 2001.
5. Розенталь И.Л. Элементарные частицы и структура Вселенной. - М.: Наука, 1984.
6. Липовко П.О. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, Феникс, 2004.
7. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, Феникс, 2005.
8. Горбачев В.В. Современное естествознание на пороге XXI века//Физика и механика на пороге XXI века. - М.: Изд-во МГУП «Мир книги», 1998.
2
2. Кириллин В.А. Страницы истории науки и техники. М.: Наука, 1986
3. Бронштейн М.П. Атомы и электроны. - М.: Наука, 1980.
4. Кун Т. Структура научных революций. М.: АСТ, 2001.
5. Розенталь И.Л. Элементарные частицы и структура Вселенной. - М.: Наука, 1984.
6. Липовко П.О. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, Феникс, 2004.
7. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, Феникс, 2005.
8. Горбачев В.В. Современное естествознание на пороге XXI века//Физика и механика на пороге XXI века. - М.: Изд-во МГУП «Мир книги», 1998.
Вопрос-ответ:
Что такое принцип дополнительности?
Принцип дополнительности - это очень важное положение квантовой механики, сформулированное Н. Бором в 1927 году. Он утверждает, что при получении экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект (молекулу, атом или элементарную частицу), непременно теряется информация о других величинах. Иными словами, в определенных ситуациях нужно выбирать между корпускулярным и континуальным описаниями природы.
Кем был сформулирован принцип дополнительности?
Принцип дополнительности был сформулирован датским физиком Нильсом Бором в 1927 году.
Какие объекты могут быть описаны с использованием принципа дополнительности?
С использованием принципа дополнительности можно описывать микрочастицы и микрообъекты, такие как молекулы, атомы и элементарные частицы.
Какие величины теряются при использовании принципа дополнительности?
При использовании принципа дополнительности теряется информация о некоторых физических величинах, описывающих микрообъект. Это означает, что в определенных ситуациях нужно выбирать между корпускулярным и континуальным описаниями природы, при этом одно описание может предоставить информацию о некоторых аспектах, а другое - о других.
В каком году был сформулирован принцип дополнительности?
Принцип дополнительности был сформулирован в 1927 году.
Что такое принцип дополнительности?
Принцип дополнительности - это положение квантовой механики, сформулированное Н. Бором в 1927 году, которое говорит о том, что при получении экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект, непременно теряется информация о других величинах. Это означает, что корпускулярное и континуальное описание природы микрочастиц являются взаимодополняющими и не могут применяться одновременно.
Каким образом принцип дополнительности влияет на описание микрообъектов?
Принцип дополнительности указывает на то, что для описания микрообъектов, таких как молекулы, атомы или элементарные частицы, необходимо использовать либо корпускулярное, либо континуальное описание. Корпускулярное описание представляет микрообъект как отдельные частицы, имеющие определенные свойства, такие как положение и импульс. Континуальное описание, с другой стороны, представляет микрообъект в виде волновой функции, которая описывает его вероятность нахождения в определенных состояниях.
В чем особенность принципа дополнительности?
Особенностью принципа дополнительности является то, что при получении экспериментальной информации об одной физической величине, описывающей микрообъект, неизбежно теряется информация о других величинах. Например, измерение положения микрообъекта с высокой точностью будет сопровождаться неопределенностью в его импульсе, и наоборот. Это означает, что для полного описания микрообъекта необходимо использовать и корпускулярное, и континуальное описание.