ביאור

הדוקטרינה המודרנית של אינטראקציות חשמליות וכבידתיות היא פנומנולוגית ולכן מתארת ​​נכונה רק את תחומי המציאות שבגבולותיהם נערכו בדיקות לזיהוי נוסחאות אמפיריות. מחוץ לתחומים אלה, המציאות מעוותת באופן טבעי על ידי נוסחאות אמפיריות. לכן, במקום כל התיאורים הפנומנולוגיים, מוצגים פרויקטים של שתי תיאוריות מדעיות המבוססות על נושא אחד של השפעות עבור כל אחת מהאינטראקציות. התוכן של תיאוריות אלו מבוסס על חוקי המכניקה של ניוטון ועומדים בהרמוניה עם תוצאות כל הניסויים המוכרים.

1. הקדמה

2. תיאוריה פיזיקלית של אינטראקציות חשמליות

2.1. סקירה של הדוקטרינה של אינטראקציות חשמליות

2.2. מודל פיזי של נושא השפעות חשמליות

2.3. "שדה אלקטרוסטטי"

2.4. "שדה מגנטי" של מוליך נושא זרם

2.5. "שדה אלקטרומגנטי לסירוגין"

2.5.1. גלים חשמליים רוחביים

2.5.2. גלים אורכיים וחלקים נפרדים של פגיעות

2.6. היסודות הפיזיים של תורת קרינת הלייזר

2.7. מסקנה על תורת האינטראקציות החשמליות

3. תיאוריה פיזיקלית של אינטראקציות כבידה

3.1. סקירה של תורת הכבידה המודרנית

3.2. מודל פיזי של נושא השפעות כבידה

3.3. השתקפות של מושג הפעולה לטווח קצר בתורת הכבידה

3.4. מסקנה על תורת הכבידה

4. בנושא יצירת "תיאוריית שדה מאוחדת"

5. מסקנה

תקציר המאמר

כעת התורה על אינטראקציות חשמליות וכבידה מיוצגות על ידי מספר תיאוריות; יתרה מכך, התוכן של כל אחד נובע מהמודל הפיזי האישי שלו של נושא ההשפעות. תיאוריות אלו סותרות זו את זו בהסבריהן לאותה מציאות, מבוססות על הנחות לגבי תכונות הטבע ובתוכנן משקפות את המושג פעולה ארוכת טווח: הן אינן לוקחות בחשבון את עיכוב האינטראקציות ואת העיקרון המכני של תוֹרַת הָיַחֲסוּת. כתוצאה מכך, כל התיאוריות מעוותות את המציאות בתוכן. רק תבניות כמותיות משתקפות בצורה נכונה בתנאים סטטיים ומעין-סטטיים של אינטראקציות באמצעות נוסחאות אמפיריות: ניוטון, קולומב ולפלס.

היעדר רעיונות לגבי תחום המציאות הנלמד (על אינטראקציות יסודיות) כיחיד ואינטגרלי וכל ה"שליליות" הברורה בתכני התיאוריות מובילים למסקנה: במדעי הפיזיקה המודרניים יש חשיבות רבה ו צורך דחוף ליצור תיאוריה אחת חדשה לכל אינטראקציה, להחליף את כל הקיימות.

פרויקטים של תיאוריות כאלה מוצגים במאמר לדיון. בכל אחד מהפרויקטים, בהתבסס על תוצאות ניסויים שהצטברו מאז ימי פאראדיי וניוטון (ללא כל הנחות), נוצר מודל פיזיקלי מאוחד של נושא ההשפעות עבור האינטראקציה הנבדקת. נשא כזה לאינטראקציות חשמליות מיוצג בצורה של שתי זרימות מראה סימטריות כדוריות של מדיום חומר דחיסה, היוצרים מערכת פיזיקלית ראשונית אחת (PPS) עם חלקיק אלמנטרי באמת. יתרה מכך, התברר שה-PFS משקף את הפתרון לבעיית יצירת "תיאוריית שדה מאוחדת" כפי שהציג לורנץ. המודל של נושא ההשפעות הכבידה דומה למודל של נושא ההשפעות החשמליות, אך מבחינה מבנית, מראה סימטרי איתו.

התיאוריות המוצעות מבוססות על חוקי המכניקה של ניוטון ומסבירות באופן עקבי את התוצאות של כל הניסויים המוכרים. בתכונה האחרונה אין היגיון במטרה שלשמה הומצאה תורת היחסות המיוחדת (SRT): תיאום התיאוריה עם תוצאות המבחן. במצב כזה, SRT הופך למיותר למדע, פשוט מיותר.

1. הקדמה

תיאוריה פיזיקלית בסיסית היא מערכת מאוחדת של ידע על תחום המציאות הנחקר. מערכת זו חייבת להשתפר ללא הרף בהתאם למאפיינים החדשים שהתגלו או התממשו של מציאות זו ולעולם לא יכולה, באופן עקרוני, להיחשב שלמה, ולעיתים אף צריך לנטוש אותה ולהחליף אותה באחת חדשה המשקפת את המציאות בצורה מהימנה יותר. כלומר, תיאוריה מדעית אינה דוגמה, היא תוצר של הבנה סובייקטיבית של מכלול העובדות הזמינות. אבל לא כל העובדות כבר "הציגו את עצמן" בפנינו; ויתרה מכך, אנשים נוטים לא פעם להבין לא נכון את הדפוסים החבויים מאחורי העובדות, ובהתאם לטבעם, ממשיכים באי ההבנות שלהם.

כל תיאוריה יסודית במדעי הטבע, במונחים היסטוריים, עוברת אבולוציה משלב הצטברות ושיטתיות של ידע אמפירי ועד ליצירת התיאוריה המדעית ה"בוגרת" המושלמת ביותר. בשלב צבירת הידע האמפירי, כל תופעה נתפסת כמהות טבעית ראשונית או דפוס ראשוני, עם מודל פיזי אישי משלה של תופעה זו במוחם של האנשים החוקרים אותה, ומתוארת ללא קשר עם תופעות אחרות. מאפיין מובהק של תיאוריה "בוגרת" הוא הסבר של עובדות, ולא רק תיאורן; יתר על כן, התוכן של תיאוריה כזו נגזר ממודל פיזיקלי מאוחד (מודל תיאורטי) של האובייקט החומרי העיקרי באזור המציאות הנבחר הנחקר. מודל פיזיקלי הוא תמונה מופשטת, במוחם של אנשים, של אובייקט ראשוני, המכיל רעיונות לגבי תכונותיו הפיזיקליות והקשרים במבנים האופייניים לאזור המציאות הנחקר. תיאוריה "בוגרת" היא הצורה הרציונלית והמושלמת ביותר לארגון ידע פיזי בסיסי.

החלפת מודל האובייקט הראשוני ובהתאם, תוכן התיאוריה בהיסטוריה של מדעי הטבע הבסיסיים היא תופעה שכיחה, אך נדירה מאוד ומלווה בשינוי בתפיסת העולם הקולקטיבית, הקשורה תמיד במאבק עז. של דעות, ואם אתה מסתכל לתוך ההיסטוריה, אף פעם לא רק בשיטה של ​​דיונים מדעיים. הבה נזכיר את האירועים במהלך המעבר מהמודל הפלנטרי הגיאוצנטרי למודל ההליוצנטרי או היווצרות התיאוריה הגנטית של התורשה בברית המועצות.

אינטראקציות בסיסיות כוללות את השפעות הכוח ההדדיות של גופים חומריים זה על זה במרחק, בהיעדר נשאי ביניים של השפעות אלו בצורה של תווך חומרי, ולכן מועברים דרך חלל ריק מגופים חומריים. ומטרת התיאוריות של אינטראקציות אלו היא להסביר את התנהגותם של נשאי ביניים של השפעות, מה שמוביל לביטוי חיצוני ספציפי של אינטראקציות אלו בתופעות טבע שניתנות לצפייה. לכן, בתיאוריות של אינטראקציות בסיסיות, המשימה הקשה ביותר שקובעת את התוצאה הסופית היא לזהות את הופעתם של נשאי ביניים של השפעות.

כעת במדע הפיזיקלי יש רעיונות על ארבע אינטראקציות בסיסיות: חשמלית, כבידה, חזקה וחלשה. הכי נוח לאפיין אותם לפי המשימות שעומדות בפניהם בבניית החומר החומרי.

אינטראקציות חשמליות מסוגלות ליצור קשרים בין מיקרו-חלקיקים אלמנטריים ולכן "אחראיות" על מבנה החומר באזור המיקרו-סקאלה; אלו הן מערכות כמו גבישים, מולקולות, אטומים. חיבורים חשמליים מאופיינים במבנים גבישיים.

אינטראקציות כבידה נצפות במרחב בקנה מידה מאקרו במהלך אינטראקציות של גופים ניטרליים מבחינה חשמלית, בעיקר בין גופים אסטרונומיים. לכן, אינטראקציות כבידה "אחראיות" להיווצרות מבנים באזור המקרו, המיוצגים אך ורק על ידי מערכות מסלול דינמיות.

שתי האינטראקציות האחרות לא זוהו מהמציאות, ורעיונות לגביהן מוכנסים למדע באופן סובייקטיבי. התכונות הבסיסיות שלהם מתוכנתות מראש על מנת שתהיה בתיאוריה מערכת סגורה של ביסוס והסבר של המודל המסלולי (גרעיני) של האטום המשמש כיום במדע. לכן הם לא נחשבים כאן.

עבור שתי האינטראקציות הראשונות, הקיימות באופן מהימן, היסודיות, אליהן ניתנת גישה ישירה לתצפיות איכותיות ולמדידות, עדיין אין תיאוריות פיזיקליות מאוחדות, הוליסטיות והרמוניות, וזה מאוד מאוד מוזר.

המאמר פותר שתי בעיות ספציפיות. הראשון הוא להבין ולהבין מדוע הדוקטרינה של אינטראקציות חשמליות וכבידתיות הקיימות בפועל מיוצגת כעת בו-זמנית על ידי מספר תיאוריות, ויותר מכך, אינה מתיישבת זו עם זו בפרשנות של אותה מציאות. המשימה השנייה: בהתבסס על תוצאות פתרון הראשונה, לגבש הצעות ספציפיות ובונות ליצירת תיאוריות מאוחדות לכל אחת מהאינטראקציות בצורה של תיאוריות "בוגרות".

מאיזו סיבה התעוררו בעיות אלו? הפרשנות הפיזיקלית של אינטראקציות בסיסיות במדע המודרני עם מהירויות יחסיות של גופים המקיימים אינטראקציה הדומות למהירות האור סותרת בבירור את רעיונות הפיזיקה הקלאסית, שאנו תופסים כטבעיים ובהתאם לניסיון החיים שלנו, כמובנים מאליהם. יחד עם זאת, ידוע כי התוצאות של כמה ניסויים עם אור נראה סותרות תיאוריות קלאסיות רשמיות.

פתרון לבעיה זו, החל מרגע מימושה, חיפש מתוך העמדה שהידע במסגרת התיאוריות הקלאסיות הקיימות הוא נכון לחלוטין, אך עדיין איננו יודעים משהו על תכונות הטבע, והפער הזה צריך להתמלא. המחבר, בהיותו אינו איש מקצוע ובאופן כללי, אורח אקראי בפיזיקה, ניסח את השאלה "בדרך ילדותית": האם יש פגם בתיאוריות הקלאסיות? אז יש לחפש את הפתרון לבעיה לא בחידוש הידע החסר, שמתבצע כעת על ידי המצאת סוגים שונים של הנחות לגבי תכונות הטבע שעדיין לא ידועות למדע, אלא בתיקון רעיונות הנחשבים לקלאסיים, שהתיקון שלהם הוא כפוף לטאבו שלא נאמר (לא רשמי). באופן טבעי, גרסה זו אינה מקובלת בתחילה על יוצרי מדע מודרניים. עם זאת, תוצאות הבדיקה שהוצגו במאמר הראו כי גרסה זו התבררה כנכונה: הסיבות השורשיות לכל הצרות מוסתרות דווקא בתוכן האלקטרודינמיקה הקלאסית (מקסוול) ובתורת הכבידה של ניוטון.

4. בנושא יצירת "תורת שדה מאוחד"

"תורת שדה מאוחד" הוא שמה של תיאוריה שעדיין לא קיימת (ניסוח בעיה שטרם נפתרה), שמשימתה היא תיאור מאוחד של חלקיקים טעונים יסודיים ונושאים של השפעות חשמליות.

מנקודת המבט של מאמר זה, ניסוח הבעיה של יצירת תיאוריית שדה מאוחדת במצב העניינים הנוכחי בתורת האטום ובתיאוריות של אינטראקציות יסודיות נראה בלתי מועד לחלוטין, ובתנאים אלה אין לה פתרון. מסקנה זו נובעת מכך שכל התיאוריות בתחום ידע זה בנויות על הנחות. לכן, התשובה למשימה המנוסחת של יצירת תיאוריית שדה מאוחדת מנקודת המבט של תיאוריות מדעיות קיימות יכולה להיות מוצגת גם רק ברוח התיאוריות הללו בדיוק: כלומר, רק פרויקטים שנוצרו באמצעות המצאה מופשטת של הנחות חדשות אפשריים. ככה זה באמת קורה, למרות שגם בצורה הזו הפרויקט עדיין לא הושלם.

הניסיון הראשון ליצור תיאוריה כזו נעשה על ידי ח.א. לורנץ הוא התחיל מאלקטרודינמיקה קלאסית וניסה לתת תיאור כללי של האלקטרון והשדה הפיזי המקיף אותו. לשם כך, הוא המציא מודל שבו האלקטרון מייצג חבורה מסוימת של שדה אלקטרומגנטי. למרות שלורנץ כבר צפה את המאפיינים האופייניים של ה-PFS בעצם ניסוח הבעיה, לא ניתן היה לבסס מודל זה מנקודת המבט של האלקטרודינמיקה הקלאסית.

בצורה אוניברסלית יותר (החלה על כל החלקיקים), ניסה א' איינשטיין ליצור תורת שדות מאוחדת, בהסתמך על רעיונותיו לגבי גיאומטריזציה ועקמומיות של מרחב ארבע-ממדי - זמן, העומדים בבסיס תורת הכבידה שלו. לשם כך, הוא העלה השערות חדשות הנוגעות גם לגיאומטריזציה דומה של שדות אלקטרומגנטיים, ושם ניסה לקחת בחשבון השפעות קוונטיות.

ישנו פרויקט המבוסס על ההנחה של לואי דה ברוגלי שפוטון הוא זוג נייטרינו הממוזג לאחד. ישנם מספר דגמי חלקיקים אחרים, שגם העיצובים שלהם מורכבים מכמה חלקיקים בסיסיים כביכול מחוברים ביניהם. אופנתי במיוחד בתקופתנו הוא מודל החלקיקים שנוצרו על ידי שלושה תת-חלקיקים מיוחדים, קווארקים, שלפי התכנון יש להם מטענים חשמליים חלקיים, ומשלושת האנטיקווארקים המקבילים.

הפרויקט של תיאוריה נשקל ברצינות רבה, ששוב יוצא מהנחה של שדה פיזיקלי מאוחד אוניברסלי, שאינו קשור לחלקיקים כלל, ובתכנון מתאר את כל "החומר כמכלול". הוא הוצע על ידי וו. הייזנברג ושיקף את המאפיינים של שדה מאוחד היפותטי זה במשוואות הנושאות את שמו. נוסחאות אלו, לפי נוהל המקור שלהן, הן אנלוגי לנוסחאות של מקסוול: תכונות העצמים שהם מתארים, כמו העצמים עצמם, הן הנחות, ולא נמצא פתרון למשוואות אלו.

כך קרה שהאובייקט שנבחר על ידי לורנץ כדי ליצור תיאור מאוחד של החלקיק והשדה הפיזי הקשור אליו תואם לחלוטין את המודל הפיזיקלי העומד בבסיס התיאוריה ה"בוגרת" של אינטראקציות חשמליות. ולפיכך, בתיאוריה ה"בוגרת", על הדרך, ללא כוונה מוקדמת, נפתרה הבעיה שלורנץ הציב לעצמו: מערכת בודדת הייתה מבודדת ומוצדקת מהמציאות, מחלקיק ומהשדה החשמלי המקיף אותו, בצורה של ניתן PPS ותיאור פיזי יחיד של מערכת זו. תופעות הנצפות בטבע (שדה אלקטרוסטטי, שדה מגנטי, שדה גל, זרימות של חלקים נפרדים של אנרגיה) הן ביטוי טבעי למאפיינים של מבנים מזרימות ES, שהן תוצאה (פונקציה) של תצורה של מבני חומר מחלקיקים של נשאים של זרימות ES אלה ואופי התנועה היחסית של חלקיקים אלה.

כל שאר הפרויקטים של תיאוריית שדה מאוחד שתוארו לעיל, אפריורי, מתארים את המציאות באופן שגוי, בשל המתודולוגיה במציאת פתרון: כולם יוצאים לא מעובדות, אלא מהנחות סובייקטיביות גרידא לגבי תכונות הטבע.

מתוך הפרויקטים של שתי תיאוריות "בוגרות" של אינטראקציות יסודיות שהוצגו לדיון, עולה המסקנה שיש להבהיר את ניסוח הבעיה של יצירת תיאוריית שדה מאוחדת. סימטריית המראה בין המבנים של נושאי ההשפעות באינטראקציות חשמליות וכבידתיות מעידה על כך שקיימת אחדות חומרית וסיבה ותוצאה בין השניים הנחשבים לאינטראקציות יסודיות קיימות באמת. תיאוריה זו אמורה לספק הסבר על המנגנון והתכונות של שתי אינטראקציות יסוד אלו, כביטוי לתכונות של משהו יחיד ואינטגרלי. אחדות זו היא נושא למחקר מיוחד עתידי למדע, שתוצאותיו, יחד עם עתיד, ללא הנחות, תורת האטום צריכה להוביל ליצירת תיאוריה יסודית של מבנה החומר.

5. מסקנה

מצב חירום נוצר בפיזיקה המודרנית: אין תיאוריות של אינטראקציות כבידה וחשמליות המשקפות נכונה את המציאות. לכן, מדע הפיזיקה עומד בפני המשימה הדחופה של יצירת תיאוריות של אינטראקציות בסיסיות שהן "בוגרות" בצורתן, המבוססות רק על העובדות שנחשפו במבחנים הניתנים לשחזור. נפח העובדות הללו שנצברו מאז ימי ניוטון ופאראדיי מספיק כדי לפתור את הבעיה המנוסחת, אשר מאושרת על ידי טיוטת התיאוריות המוצגות במאמר לדיון. פרויקטים אלו אינם מכילים הנחות, משקפים בתוכנם את מושג הפעולה לטווח קצר ומבוססים על חוקי המכניקה של ניוטון. הם התבררו כהרמוניים, חזויים ותואמים את התוצאות של כל הניסויים הידועים.

סִפְרוּת:

1. מאמר "תיאוריה", האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה (TSE). מ.: "האנציקלופדיה הסובייטית", 1976, כרך 25, עמ'. 434.
2. זלדוביץ י.ב. מתמטיקה גבוהה יותר למתחילים. מ.: "מדע", 1970.
3. Dimentova A.A., Rekstin F.S., Ryabov V.A. טבלאות של פונקציות דינמיות בגז. מ', ל': "הנדסת מכונות", 1966.

מהי תיאוריה פיזיקלית? נרשום במחברת הגדרה כללית: "תיאוריה פיזיקלית היא מערכת ידע שמסבירה תופעות פיזיקליות ויחסיהן". התיאוריה הפיזיקלית כוללת תיאור של תופעה, תוצאות ניסויים, מושגים, רעיונות בסיסיים, מודלים, השערות, דפוסים ושיטות מחקר. המשימה העיקרית של התיאוריה הפיזיקלית היא להסביר תופעות פיזיקליות. לפיכך, תורת המכניקה הקלאסית של ניוטון מסבירה תופעות הקשורות לתנועה המכנית של גופים גדולים: למשל, מדוע טס מטוס.

ההגדרה הנפלאה הזו (שקיצרה מעט על ידי) לתיאוריה פיזיקלית מוצעת לתלמידי כיתות ז'. עמינת מרלביבה. דווקא המושג האינטואיטיבי הזה של תיאוריה פיזיקלית נוכח במוחם של אזרחים משכילים רבים, שמוביל אותם למצב של תמיהה כאשר הם נתקלים בתיאוריות הפיזיקליות כביכול של הפיזיקה הלא-קלאסית. לכן, ברשותכם, אתן רעיון ברור לא פחות, אך הפוך, של מהות התיאוריות הפיזיקליות:

למרחבים המופשטים השונים המשמשים בתיאוריות פיזיקליות במובן שהם מובנים במתמטיקה אין שום קשר למרחב רגיל ("פיזי"). אני רוצה לציין שהפיזיקה, כמדע, לא עוסקת בשאלה "איך הכל באמת עובד שם" מסיבה מאוד פשוטה - זה עקרונית בלתי אפשרי לברר, אלא אולי בשיחה מהמשרד השמימי! פיזיקה בונה רק מודלים (מתמטיים) שמתארים בצורה כמותית את המציאות שלנו בתחום מסוים של ישימות בדיוק מספיק. כֹּל. ותו לא!

משהו כזה, עם הקיצורים שלי, הוא מה שאמרה נוביצ'נוק על מהות התיאוריה הפיזיקלית בעבודתה: "הבסיס החולי של התיאוריה של לבשוב הוא מימד המרחב."

כך או אחרת, לא מצאתי הבנה מקובלת של התיאוריה הפיזיקלית. וזה, כלומר. הסכמה על משמעות המושגים היא גם נושא לשימוש נכון בשפה שלנו. לכן, מנקודת מבטי, אנסה לתת לפחות הבהרה מסוימת לסוגיית התיאוריה הפיזיקלית.

קודם כל, יש צורך להבהיר במובן כללי יותר כי התיאוריה הפיזיקלית אינה בונה מודל, אלא בנייה מתמטית המתארת ​​באופן כמותי תחום מסוים של המציאות. יתרה מכך, ניתן לציין כי התיאוריה הפיזיקלית הקלאסית מתארת ​​או מנסה לתאר את המציאות על בסיס המודל שלה, והתיאוריה הפיזיקלית הלא-קלאסית, שגם מתארת ​​כמותית את המציאות, אינה מחייבת שהמבנה המתמטי שלה העומד בבסיס הלא-קלאסי התיאוריה הפיזיקלית תואמת את המציאות.

במילים פשוטות, התיאוריה הפיזיקלית הקלאסית מתארת ​​ומנבאת את המציאות, והתיאוריה הפיזיקלית הלא-קלאסית מנבאת רק באופן כמותי את תופעות המציאות, מבלי להעמיד זאת בדרישת חובה להסביר מציאות זו.

ברוח זו דיברו ענקי הפיזיקה הלא-קלאסית אלברט איינשטיין ונילס בוהר על התיאוריה הפיזיקלית. תיאוריה פיזיקלית טובה, על פי התובנה של גאונות, צריכה לעשות כמה שיותר תחזיות תוך שימוש בכמה שפחות הנחות ראשוניות. מכיוון שההנחות הראשוניות אינן חייבות להתאים למציאות הנצפית, כמו גם למציאות בכלל בשום מובן, הדבר גורם למצב של תמיהה בקרב אזרחים משכילים המבינים את התיאוריה הפיזיקלית ברוח הגדרתה המדהימה שניתנה על ידי אמינת מרלביבה.

נכון, פרשנויות מיסטיות רבות לתיאוריות מודרניות שאינן קלאסיות גורמות גם לתמיהה לגבי תיאוריות פיזיקליות, אבל זו, אולי, שאלה של יצירתיות דתית או יצירת דתות חדשות, ולא של הבהרת מהותן של תיאוריות פיזיקליות.

לסיכום, אתן כמה הצהרות בנוגע לתיאוריות הפיזיקליות המודרניות של בני אדמה גדולים:

ניסיתי למצוא את הדרך הפשוטה ביותר שבה יהוה יוכל לעשות את כל זה.

אלברט איינשטיין

מאז שהמתמטיקאים לקחו את תורת היחסות, אני עצמי הפסקתי להבין אותה.

אלברט איינשטיין

לדוגמה, תורת הקוונטים, פיזיקה של גרעין האטום. במהלך המאה האחרונה, תיאוריה זו עברה בצורה מבריקה כל מבחן שניתן להעלות על הדעת. חלק מהתחזיות שלה היו נכונות עד העשירי. אין זה מפתיע שפיזיקאים רואים בתורת הקוונטים את אחד הניצחונות הגדולים ביותר שלהם. אבל מאחורי ההתפארות שלהם מסתתרת אמת מבישה: אין להם מושג למה החוקים האלה עובדים או מאיפה הם באים.

בניסוח זה, פיזיקה תיאורטית אינה נובעת מ"ניסיון", אלא היא שיטה עצמאית לחקר הטבע. עם זאת, תחום העניין שלה נוצר באופן טבעי תוך התחשבות בתוצאות הניסוי והתצפיות.

הפיזיקה התיאורטית אינה מתייחסת לשאלות כמו "מדוע מתמטיקה צריכה לתאר את הטבע?" זה לוקח כהנחה שמסיבה כלשהי, התיאור המתמטי של תופעות טבע מתברר כיעיל ביותר, והוא בוחן את ההשלכות של הנחה זו. באופן קפדני, פיזיקה תיאורטית חוקרת לא את תכונות הטבע עצמו, אלא את תכונות המודלים המתמטיים המוצעים. בנוסף, פיזיקה תיאורטית חוקרת לעתים קרובות כל מודל "בעצמה", ללא התייחסות לתופעות טבע ספציפיות.

תיאוריה פיזיקלית

תוצרי הפיזיקה התיאורטית הם תיאוריות פיזיקליות. מכיוון שהפיסיקה התיאורטית עובדת במיוחד עם מודלים מתמטיים, דרישה חשובה ביותר היא העקביות המתמטית של התיאוריה הפיזיקלית שהושלמה. תכונת החובה השניה המבדילה בין פיזיקה תיאורטית למתמטיקה היא היכולת להשיג תחזיות בתוך התיאוריה להתנהגות הטבע בתנאים מסוימים (כלומר, תחזיות לניסויים) ובמקרים שבהם תוצאת הניסוי כבר ידועה, מסכים עם הניסוי.

האמור לעיל מאפשר לנו לשרטט את המבנה הכללי של התיאוריה הפיזיקלית. זה צריך להכיל:

• תיאור של מגוון התופעות שעבורן נבנה מודל מתמטי,
• אקסיומות שמגדירות את המודל המתמטי,
• אקסיומות המקשרות (לפחות כמה) אובייקטים מתמטיים עם אובייקטים פיזיים ניתנים לצפייה,
• השלכות מיידיות של אקסיומות מתמטיות ומקבילותיהן בעולם האמיתי, שמתפרשות כתחזיות של התיאוריה.

מכאן מתברר שאמירות כמו "מה אם תורת היחסות שגויה?" חסרי משמעות. תורת היחסות, כתיאוריה פיזיקלית העומדת בדרישות ההכרחיות, כְּבָרנָכוֹן. אם יתברר שזה לא מתאים לניסוי בכמה תחזיות, אז זה אומר שזה לא ישים למציאות בתופעות האלה. יידרש חיפוש אחר תיאוריה חדשה, ואולי יתברר שתורת היחסות תתברר כסוג של מקרה מגביל של התיאוריה החדשה הזו. מנקודת מבט תיאורטית, זה לא אסון. יתרה מכך, כעת עולה החשד שבתנאים מסוימים (בצפיפות אנרגיה בסדר גודל של פלנק) אַף לֹא אֶחָדתיאוריות פיזיקליות קיימות לא יהיו מספקות.

באופן עקרוני, יתכן מצב שבו עבור אותו טווח של תופעות קיימות מספר תיאוריות פיזיקליות שונות המובילות לתחזיות דומות או חופפות. ההיסטוריה של המדע מלמדת שמצב כזה הוא זמני בדרך כלל: במוקדם או במאוחר, או שתיאוריה אחת מתבררת כמתאימה יותר מאחרת, או שמוכח שתיאוריות אלו שוות ערך (ראה דוגמה של מכניקת הקוונטים להלן).

בניית תיאוריות פיזיקליות

תיאוריות פיזיקליות בסיסיות, ככלל, אינן נגזרות מתיאוריות ידועות, אלא בנויות מאפס. הצעד הראשון בבנייה כזו הוא ה"ניחוש" האמיתי של איזה מודל מתמטי יש לקחת כבסיס. לעתים קרובות מתברר שכדי לבנות תיאוריה, נדרש מנגנון מתמטי חדש (ובדרך כלל מורכב יותר), בניגוד לזה המשמש בפיזיקה תיאורטית במקומות אחרים. זו לא גחמה, אלא הכרח: בדרך כלל נבנות תיאוריות פיזיקליות חדשות שבהן כל התיאוריות הקודמות (כלומר, אלו המבוססות על החומרה ה"רגילה") הראו את חוסר העקביות שלהן בתיאור הטבע. לפעמים מתברר שהמנגנון המתמטי המקביל אינו זמין בארסנל של המתמטיקה הטהורה, ויש להמציא אותו.

קריטריונים נוספים, אך אופציונליים, בעת בניית תיאוריה "טובה" יכולים להיות המושגים

• "יופי מתמטי"
• "התער של אוקאם", כמו גם כלליות הגישה למערכות רבות,
• היכולת לא רק לתאר נתונים קיימים, אלא גם לחזות נתונים חדשים.
• האפשרות לצמצם לכל תיאוריה ידועה כבר בכל אחד מתחומי היישום הכלליים שלה ( עקרון ההתכתבות),
• ההזדמנות לברר בתוך התיאוריה עצמה את היקף הישימות שלה. כך, למשל, המכניקה הקלאסית "לא יודעת" את גבולות הישימות שלה, אבל התרמודינמיקה "יודעת" את הגבול שבתוכו היא לא אמורה לעבוד.

דוגמאות לתיאוריות פיזיקליות חדשות ביסודו

• מכניקה קלאסית. במהלך בניית המכניקה הקלאסית עמד ניוטון בפני הצורך להציג נגזרות ואינטגרלים, כלומר, הוא יצר חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי.

• תורת היחסות הכללית, שניסוחה מניח שלמרחב הריק יש גם תכונות גיאומטריות מסוימות לא טריוויאליות, וניתן לתאר אותה בשיטות של גיאומטריה דיפרנציאלית.

• מכניקת קוונטים. לאחר שהפיסיקה הקלאסית לא הצליחה לתאר תופעות קוונטיות, נעשו ניסיונות לנסח מחדש את עצם הגישה לתיאור האבולוציה של מערכות מיקרוסקופיות. זה הושג על ידי שרדינגר, שהניח שכל חלקיק קשור לעצם חדש - פונקציית גל, וכן על ידי הייזנברג, שהניח את קיומה של מטריצת פיזור. עם זאת, פון נוימן מצא את המודל המתמטי המוצלח ביותר למכניקת הקוונטים (התיאוריה של מרחבי הילברט ואופרטורים הפועלים בהם) והראה שגם מכניקת הגלים של שרדינגר וגם מכניקת המטריצה ​​של הייזנברג הם רק גרסאות של תיאוריה זו, שהושגו על ידי הוספת מילים אופציונליות ל- תֵאוֹרִיָה. הניסוח של פון נוימן "טוב יותר" מהניסוחים של שרדינגר והייזנברג, מכיוון שהוא משליך כל דבר מיותר וחסר חשיבות.

• נכון לעכשיו, אנחנו כנראה על סף יצירת תיאוריה חדשה מיסודה, תיאוריית M, שתאחד את כל חמש תיאוריות מיתרי העל שנבנו. קיים חשד לקיומה של תיאוריית M כבר זמן רב, אך טרם ניתן היה לנסח אותה. E. Witten, מומחה מוביל בתחום זה, הביע את הרעיון שהמנגנון המתמטי הדרוש לבנייתו טרם הומצא.

קרן ויקימדיה.

2010.

ראה מהי "תיאוריה פיזיקלית" במילונים אחרים: SUPERSTRING THEORY, תיאוריה פיזיקלית המנסה להסביר את המאפיינים של PARTICLES ה-ELI ואת האינטראקציות ביניהם. הוא משלב תורת הקוונטים ויחסיות, במיוחד בהסבר כוחות גרעיניים וכוח המשיכה (ראה יסודות... ...

מילון אנציקלופדי מדעי וטכניתורת היחסות של איינשטיין - תיאוריה פיזיקלית המתחשבת במאפיינים מרחבי-זמניים של תהליכים פיזיקליים. תכונות אלו תלויות בשדות הכבידה באזור נתון של מרחב-זמן. תיאוריה המתארת ​​את תכונות המרחב-זמן בקירוב כאשר... ...

מושגים של מדעי הטבע המודרניים. מילון מונחים בסיסייםתורת היחסות - תיאוריה פיזיקלית שמשמעותה העיקרית היא האמירה: בעולם הפיזי הכל קורה עקב מבנה החלל ושינויים בעקמומיות שלו. יש תיאוריות מיוחדות וכלליות של תורת היחסות. בלב התיאוריה הפרטית... ...

פילוסופיה של המדע: מילון מונחים בסיסיים

תיאוריה שמתחשבת בכל מיני תנודות, המופשטת מהטבע הפיזי שלהן. למטרה זו, נעשה שימוש במנגנון של חשבון דיפרנציאלי. תוכן 1 תנודות הרמוניות ... ויקיפדיה

כימיה פיזיקלית- כימיה פיזיקלית, "מדע שמסביר, על בסיס הוראות וניסויים, את הסיבה הפיזיקלית למה שקורה באמצעות כימיה. פעולות בגופים מורכבים". הגדרה זו ניתנה לו על ידי הכימאי הפיזיקלי הראשון M.V. Lomonosov בקורס שנקרא ...

תרבות גופנית היא תחום של פעילות חברתית שמטרתה שימור וחיזוק הבריאות, פיתוח היכולות הפסיכופיזיות של האדם בתהליך של פעילות מוטורית מודעת. התרבות הפיזית היא חלק מהתרבות,... ... ויקיפדיה

תרבות פיזית- תרבות פיזית. תוכן: I. תולדות פ. ק................. 687 II. השיטה של ​​ה-F. K............. 690 "מוכן לעבודה והגנה" .......... F. K. בתהליך הייצור..... .. 691 F.K. והגנת ברית המועצות................... 692 F ... אנציקלופדיה רפואית גדולה

תורת הקטסטרופה היא ענף במתמטיקה הכולל את תורת ההתפצלות של משוואות דיפרנציאליות (מערכות דינמיות) ואת תורת הסינגולריות של מיפויים חלקים. המונחים "קטסטרופה" ו"תורת הקטסטרופה" הוצגו על ידי רנה תום ו... ... ויקיפדיה

רעיון של העולם ותהליכיו, שפותח על ידי הפיזיקה על בסיס מחקר אמפירי והבנה תיאורטית. התמונה הפיזית של העולם עוקבת אחר התפתחות המדע; בהתחלה זה התבסס על המכניקה של האטום (אטומיזם), ואז על... אנציקלופדיה פילוסופית

ARKADIY BENEDIKTOVICH MIGDAL - פיזיקאי תיאורטי סובייטי, אקדמאי של האקדמיה למדעים של ברית המועצות. נולד ב-1911, סיים את לימודיו באוניברסיטת לנינגרד ב-1936. בשנים 1943 - 1945. עבד במכון לבעיות פיזיקליות של האקדמיה למדעים של ברית המועצות, בשנים 1945-1971. - במכון לאנרגיה אטומית, מאז 1971 - במכון לפיזיקה תיאורטית של האקדמיה למדעים של ברית המועצות.
בתחום הפיזיקה הגרעינית הניח א.ב. מגדל את היסודות לכיוונים מדעיים חדשים ותרם תרומה עצומה לפיתוח תורת הקוונטים, תורת הגרעין, פיזיקת החלקיקים היסודיים וענפים נוספים בפיזיקה. פרופסור מהמכון לפיזיקה הנדסית במוסקבה א.ב. מגדל יצר בית ספר מדעי גדול, שממנו יצאו אקדמאים, חברים מקבילים, רופאים ומועמדים למדעים.
א.ב. מגדל זכה במסדר לנין, שלושה מסדרי הדגל האדום של העבודה ומסדר מהפכת אוקטובר.

מבוא 3
תצפית - תיאוריה - ניסוי 6
אבני פינה 45
כיצד נוצרה תורת הקוונטים 69
תורת היחסות 85
תורת שדות קוונטים 102
עוד כמה מילים 126

מָבוֹא
כאן עומד אדם מול גוש אבן ומביט בו בהפתעה ובסקרנות. פתאום הוא רואה במעין מבט פנימי - אינטואיציה - שבעומק האבן מסתתרת צורה יוצאת דופן, דמות מלכותית, הוא רק צריך לשחרר אותה, לשחרר אותה לטבע. והאיש מרים פטיש ומאזמל; הוא חותך את האבן, טוחן אותה, מצחצח אותה - הוא שולט במיומנות. אבל סודות המלאכה אינם מספיקים לאדם: הוא ייתן לאבן את השם "שיש" - "אבן זוהרת" - עליו להבין את טיבו, לזהות כל גביש כדי להכפיף את הגוש לרצונו. כדי שיצור נפלא, יפה וחכם, ייצא מהשיש הלבן, שאנשים יקפאו בהנאה כשהם מסתכלים עליו, מיומנות והשראה חייבות להתמזג ליצירתיות.
הנה אדם עומד מול עולם ענק. הוא שומע את התזת הגלים, את קול הרוח, רואה את השמש הזורחת, כוכבים רחוקים, מרגיש את תנועת כדור הארץ, והאינטואיציה אומרת לו שהכל צריך להיות מחובר בטבע, שליופי הסביבה יש גבוה משמעות מסתורית... הוא נקרא לפענח את מסתורי היקום, להכיר את היצירתיות המדעית הלא ידועה.
לשם כך הטבע נותן לו תועלת גדולה - ידע, והוא משרת את האדם, מקל על עבודתו על כדור הארץ, פותח את הדרך לחלל.
להתפתחות המדע יש חוקים משלה. מתוך התבוננות בסביבה נולדת הנחה על טבעם וקשרים של תהליכים ותופעות; תיאוריה נבנית מעובדות והנחות סבירות; תיאוריה נבדקת בניסוי ולאחר שאושרה, ממשיכה להתפתח, נבדקת שוב אינספור פעמים... מהלך התפתחות זה מהווה את השיטה המדעית; זה מאפשר לך להבחין בין טעות לאמת מדעית, לבדוק הנחות ולהימנע מטעויות.
נשאיר בצד את הפיזיקה הניסויית, שדורשת דיון נפרד, רק מדי פעם נזכיר לכם: הניסוי הוא השופט העליון של האמת. תלמדו כיצד נוצרות, נבדקות ומפותחות תיאוריות פיזיקליות, על מה שנשאר מחוץ לספרי הלימוד בבית הספר שלכם, מה למורים שלכם אין זמן לספר לכם.
לפיזיקה יש צורת יישום משלה של השיטה המדעית הכללית, עקרונות ידע משלה. הם מאפשרים לנו לראות עולם הרמוני של סימטריות, החל מהסדירות הגיאומטרית הפשוטה ביותר ומתרחב למאפיינים של חלקיקים אלמנטריים. עקרונות הסימטריה עומדים בבסיס התיאוריות הפיזיקליות המורכבות והמודרניות ביותר, יתר על כן, הם עומדים בבסיס חוקי הטבע. הכיוון העיקרי של הפיזיקה המודרנית הוא החיפוש אחר סימטריה ואחדות של חוקי הטבע.
ננסה להבין את המהות של אותם אירועים מדהימים שהתרחשו בפיזיקה של המאה ה-20, כאשר נוצרה תורת הקוונטים, שאפשרה לגלות את החוקים השולטים במיקרו-אובייקטים; תורת היחסות, שנתנה הבנה חדשה של מרחב וזמן... כשהתיאוריות הללו התאחדו, הן הובילו לגילוי עולם שלם של חלקיקים יסודיים, לגילוי סודותיהם של כוכבים רחוקים, להבנת ההיסטוריה של עוֹלָם.
הייתי רוצה שהספר יעזור לך להבין פיזיקה מספיק כדי להחליט אם אתה רוצה להקדיש לה את חייך.
אז, תן לסקרנות לגרום לך לעשות את המאמץ הדרוש כדי להבין, ו"תתקדם, ללא פחד או ספק"!
תצפית - תיאוריה - ניסוי...
המשורר הגרמני, הפילוסוף, מדען הטבע יוהאן וולפגנג גתה אמר: "כל התבוננות הופכת להתבוננות, כל התבוננות להתחשבות, כל שיקול ליצירת קשר חשוב, ואנחנו יכולים לומר שבכל פעם שאנחנו מסתכלים היטב על העולם, אנחנו יוצרים תיאוריה" אבל מבנים תיאורטיים יישארו רק משחק של חכמים אם לא היה מבחן מהימן - ניסוי. רק לאחר אישור ניסוי, תיאוריה זוכה לחיים אמיתיים, נותנת לאנשים תגלית חדשה, חוזה תגליות עתידיות...
התבוננות - תיאוריה - ניסוי - ושוב כל פעם מחדש - זוהי הספירלה האינסופית, כלפי מעלה, שלאורכה אנשים נעים בחיפוש אחר האמת. כך הפיזיקה פותרת את בעיותיה.
המקצוע מתחיל בהבנה של מגוון הבעיות של המדע של האדם, בשליטה במיומנויות ובסודות המלאכה.
דרך הידע. אגדות ישנות מספרות כיצד אנשים ואפילו אלים אינם יכולים להסכים על מה שהם ראו. בשיר אנגלי מצחיק על שלושה לוכדים אמיצים שרים: "תראה, זה חודש", אמר אחד בפיהוק. אחר אמר: "צלחת!" והשלישי צעק: "לעזאזל!"
שירים ואגדות מספרים לא רק על אי הבנה מוזרה - השאלה כיצד והאם אדם, בהסתמך רק על רגשותיו, יכול ליצור מושג על הסביבה, הייתה אחת השאלות המרכזיות של הפילוסופיה מאז ימי קדם פִּי. דחויים לייאוש, החלו חכמים לבסוף לוותר על הניסיון לברר
כל דבר, מכריז שאי אפשר לטעון כלום, אפילו לא שהשלג לבן, אבל אני אומר שהוא שחור, ואף אחד לא יכול להפריך אותו; שום דבר לא יכול להיות מובן, "אין שום דבר אמיתי שלא יכול להתברר כשקרי". הפילוסופיה העצובה של הספקנים התבררה כעקשנית עד כדי כך שאפילו במאה ה-17. המחזאי הצרפתי הגדול מולייר היה צריך ללעג אותה. בקומדיה שלו "נישואים סרבנים", אומר הפילוסוף מרפוריוס: "הפילוסופיה שלנו מלמדת לא להביע שיפוטים נחרצים על שום דבר, לדבר בחוסר ודאות על הכל, להשאיר הכל בספק, בסימן שאלה - לכן צריך לומר לא "באתי ," אבל "אני זה מרגיש כאילו הגעתי." סגנארל השפויה מופתעת: "מסתבר שאני לא כאן ואתה לא מדבר איתי?" "נראה לי שאתה כאן," עונה מרפוריוס, "ונראה לי שאני מדבר איתך, אבל זה לא בלתי משתנה."
אבל לא משנה כמה תצחקו על הספקנים, בעיית הידע של העולם ואמינות הידע עמדה בצורה מאיימת בדרכם של מדעי הניסוי המתעוררים. זה היה מאוד חד ורלוונטי בשחר העידן החדש, כשקופרניקוס, גלילאו וקפלר חיו ועבדו.
רק בתחילת המאה ה-17. נולדה השיטה המדעית להכרת המציאות, והמדעים הניסויים התבססו עליה כבסיס מוצק מאז.

ממה מורכבת השיטה הזו?
אמין ובלתי אפשרי. הגישה המדעית מתחילה בשרטוט הגבולות של מה בטוח ומה בלתי אפשרי. היציבות של ההישגים המדעיים מאפשרת לנו לעשות זאת. מה זה אומר?
חוקים ויחסים שנבדקו היטב נשארים ללא שינוי גם לאחר גילוי משמעותי חדש או מהפכה מדעית. אסטרונומיה הרדיו חוללה מהפכה באסטרופיזיקה בכך שאפשרה לזהות
גלקסיות רדיו חיות, פולסרים, קרינת רקע קוסמית של מיקרוגל, אבל חוקי היסוד של הפיזיקה לא השתנו. אפילו תורת היחסות של איינשטיין, שהפכה את הרעיונות הרגילים על מרחב וזמן, לא שינתה למעשה את חוקי המכניקה והאלקטרודינמיקה הידועים של גופים הנעים במהירויות רגילות.
תורת הכבידה החדשה של איינשטיין חזתה ששדה הכבידה ליד גופים כבדים משנה את התכונות הגיאומטריות של החלל – נחזור לתחזית המדהימה הזו יותר מפעם אחת. לפי תורת הכבידה, הגיאומטריה מסביב לשמש חורגת מזו הרגילה, האוקלידית, אותה אנו לומדים בבית הספר; סכום הזוויות של משולש, למרות שהוא קטן, שונה מ-180°, היחס בין היקף לרדיוס הוא מ-2l, קו המרחק הקצר ביותר בין שתי נקודות שונה מהישר העובר דרכן - וזה יש נבדקו היטב בניסוי - קרני כוכבים רחוקים, חולפות ליד השמש, הן מתכופפות.
זה אומר שבמשך יותר מאלפיים שנה אנשים חורשים את האדמה, בונים, מציירים מפות באמצעות גיאומטריה לא נכונה? ואנחנו צריכים לתקן את ספרי הלימוד עכשיו?
במדע קיים "עקרון התכתבות", לפיו תיאוריה חדשה חייבת להפוך לישנה בתנאים שלשמם הוקמה הישן. מדידות, תצפיות, ניסויים מימי קדם ועד ימינו מראים שמשפטים גיאומטריים המיושמים על עצמים פיזיקליים אמיתיים מתבצעים בדיוק רב. המדען הגרמני הגדול, שזכה לכינוי "מלך המתמטיקה", קרל גאוס בדק אם הגיאומטריה של עולמנו סוטה מהאוקלידית בגדלים גדולים על ידי קביעת תכונותיו של משולש שנוצר על ידי ראשי שלושה הרים.
בתוך גבולות הדיוק של הניסויים שלו, הגיאומטריה האוקלידית אושרה. אבל אתה יכול לציין סולם מרחק שבו לא יישאר שום דבר שדומה לגיאומטריה רגילה - הוא יהיה גדול מאוד, בקנה מידה של רדיוס היקום. הגיאומטריה משתנה מאוד גם ליד כוכבים צפופים. אבל עבור הגופים הפיזיים המקיפים אותנו, הוא נשמר בצורה מדויקת מאוד.
לכן, מהפכה מדעית, אפילו רדיקלית, אינה מבטלת חוקים ויחסים שנקבעו בעבר, אלא רק מבהירה אותם ועוזרת לקבוע את היקף תחולתם.
בידיעה שחוקים שנבדקו היטב הם בלתי ניתנים לשינוי, ניתן להבחין בין תופעות שאינן מעוררות ספקות מאלה הסותרות ניסיון מדעי רב שנים. באמצע יהיה אזור של הלא נחקר, אבל אפשרי - כאן מתרכזים האינטרסים של המדע.
בתחום המהימן יהיה כל מה שלא ניתן להפריך בכל שלב בהתפתחות המדע. מה יכול לזעזע את הרעיון שכדור הארץ עגול? מה יגרום לך להאמין בקיומה של מכונת תנועה מתמדת, כלומר בהפרה בוטה של ​​חוק שימור האנרגיה? ניתוח של עובדות מהימנות גורם לפיזיקאים לספקנים לגבי טלקינזיס - היכולת להזיז חפצים לפי בקשתו של אדם, בכוח הרוח. במשך כמה מאות שנים, כמה אנשים אומללים, אובססיביים לחלום על עושר בלתי צפוי, עמדו ליד שולחנות ההימורים, ולא הורידו את עיניהם מכדור הרולטה הקטן. אבל למרות שהשחקנים שמו את חייהם על הכף, ניתוח מדוקדק של הזכיות הראה שהם תמיד מצייתים לתיאוריית ההסתברות.
באף ניסוי פיזיקלי אחד לא השפיעו רצונותיו של הנסיין על תוצאת המדידות, אם כי פיזיקאים נאלצים להתמודד עם עצמים קלים בצורה יוצאת דופן וקל להזיז אותם.
המדע מגן על כיבושיו; הוא רק חושב מחדש על הישן, לא דוחה, אלא סופג אותו לתוך עצמו, בדיוק כפי שארמונות ומקדשים ישנים משתלבים בעיר יפהפייה חדשה.
ניחוש ואמת. השלב הבא הוא להפריד באכזריות בין הניחוש היפה, הרומנטי ואפילו הסביר ביותר לבין האמירה המוכחת. זה הכרחי עבור מדעי הניסוי כמו גם עבור קרימינולוגיה; מדע - כדי לא לטבוע בים של אמונות טפלות, קרימינולוגיה - כדי לא להפוך לעמוד של הפקרות.
להופעתם של חיים על כוכב לכת, יש צורך בצירוף מקרים של תנאים מורכבים רבים, וכל מצב הופך את האירוע הזה לפחות ופחות סביר, כך שהחיים ביקום הם תופעה נדירה ביותר. אם התנאים היו חופפים, אם אכן התעוררו חיים על כוכבי לכת אחרים, אם כן
ההתפתחות הובילה לציוויליזציה מפותחת מאוד, אם גחמה או תאונה מוזרה היו זורקים חייזרים לפינה רחוקה, לתוך מערכת השמש שלנו, הם היו יכולים לבקר בכדור הארץ אם גופם היה מותאם לטבע הארצי, אם... אבל לטעון ש הם באמת ביקרו כאן, אין סיבה, לכל "עקבות החייזרים" שגילו אוהבי רומנטיקה, או יותר נכון פסאודו-רומנטיקה, יש הסבר פשוט וטבעי. חובבים מוצאים אותם בכל מקום בקלות יוצאת דופן, בלי לשאול שאלות קשות, בלי להתנשא על הסברים וראיות.
גם ברומא העתיקה, בעת הכרעה בתיקים, יצאו עורכי הדין מחזקת החפות: הנאשם נחשב חף מפשע עד שהוכחה אשמתו. כשמדובר בתופעות מוזרות ויוצאות דופן, המדענים אינם נדרשים להוכיח שהם
לא, אבל הרומנטיקנים מחויבים להוכיח שתופעות כאלה קיימות.
הכלל של "להטיל ספק בהכל", לאחר שנלקח עד כדי אבסורד על ידי ספקנים, אומץ על ידי מדענים, תוך שימוש בו בגבולות סבירים.
כמובן, לא צריך, לאחר שסווג משהו כחריג, לנטוש אותו לנצח - נסיין רציני, חוקר תופעות ללא משוא פנים ומקיף, יכול לגלות דברים מעניינים רבים. אתה לא צריך רק לצאת כדי להוכיח או להפריך תופעה - זה מוביל להטיה - אלא רק ללמוד אותה בקפידה.
שיטה מדעית ומקצועיות. מקצועיות יתר היא אחת הדרישות העיקריות לאדם המתמסר למדע. אפשר לקרוא לזה השכל הישר של עבודה מדעית. המדע * לא יכול לזוז בלי קפיצות מחשבה פתאומיות, תובנות, אינטואיציה, אבל רעיונות בלתי צפויים העומדים בבדיקה עולים רק על בסיס מקצועיות. ואינטואיציה מדעית נולדת כתוצאה מעבודה רצינית, כמו בניתוח, שבו דברים מורכבים מושגים רק ברמה המקצועית הגבוהה ביותר.
"איך זה יכול להיות," אתה אומר. – הרי כולם יודעים שאמפרה ופאראדיי לא זכו לחינוך מיוחד, וולטה למד בבית הספר של המסדר הישועי, ג'ול היה מבשל, רופאים היו קופרניקוס, הלמהולץ ומאיר, עורכי הדין היו אבוגדרו, לבואזיה ופרמה. סופרים שקיבלו הכשרה מקצועית אפשר לספור על יד אחת, וטולסטוי היה תותחן, דוסטוייבסקי היה טופוגרף, צ'כוב היה רופא...".
זה מסבך מאוד את השאלה של חובבים ומקצוענים. אבל אם אתה חושב קצת, זה הופך להיות ברור שכל ה"חובבים" הרשומים השיגו הצלחה רק על ידי הפיכתם למומחים בעלי השכלה גבוהה בתחום חדש. עורך דין אדווין האבל
גילה תגליות מרכזיות באסטרונומיה רק ​​לאחר שעבד במשך שנים רבות כצופה פשוט במצפה כוכבים ושולט לחלוטין במומחיות החדשה...
חוסר האמון של מדענים כלפי חובבים הוא לעתים קרובות בטעות כרצון מכוער לאליטיזם, סגירות של מעגלים מדעיים, שרק תעודת חינוך מיוחד יכולה כביכול לשמש להם כמעבר. לא, אין צורך בתעודה, אך יש צורך לשלוט בשיטה בצורה מושלמת ולדעת את רזי המלאכה.
אחד החטאים העיקריים של חובבים בכל תחום של פעילות אנושית הוא השטחיות. בואו נפנה למדע שרחוק מהסיפור שלנו – ארכיאולוגיה.
מסופר כי בהיותו ילד קטן, שהאזין לאגדות שסיפר אביו, אמר היינריך שלימן: "כשאגדל, אמצא את טרויה. ." הוא גדל, למד שפות רבות, נעשה סוחר, סוחר מלכותי, הקים בנק ואז ויתר על הכל, הלך לחפש את טרויה, העיר האגדית שתיאר הומרוס באיליאדה. הוא גילה עולם חדש, אנדרטאות ייחודיות, ועשה את ההיסטוריה עשירה יותר במשך אלף שנים. אבל שלימן לא היה מקצוען! הוא מיהר, הרס את השכבות העליונות, מבנים עתיקים, קירות; התיארוך שלו התברר כשגוי; הוא חשב בשכבה עתיקה יותר לשכבה המקבילה לטרויה של הומרוס... השירות של שלימן להיסטוריה הוא כל כך גדול שמדענים סולחים לו על טעויותיו, אך בהסתייגויות. מחברו של ספר מעניין על ארכיאולוגיה, קארל קורם, כותב על שלימן: "...בשנה הראשונה הוא התנהג על גבעת היסארליק כמו ילד שמנסה לגלות איך צעצוע עובד, שובר אותו בפטיש. ..”
דוגמה לגישה מדעית אמיתית הוצגה על ידי אדם אחר שגילה את התגלית הבולטת ביותר במצרים, גילוי קברו של פרעה תותנקאמון. קוראים לו הווארד קרטר, ארכיאולוג גדול שהצליח לשלב דיוק מדעי ויושרה מירביים עם התלהבות של חוקר. כשהכניסה לקבר נמצאה לאחר שש שנים של חיפושים, כתב קרטר ביומנו: "ממש הכל יכול היה להסתיר מאחורי הקטע הזה, והייתי צריך לקרוא לכל השליטה העצמית שלי לעמוד בפיתוי לפרוץ מיד את הדלת ולהמשיך בחיפוש" עבודתו של ארכיאולוג מחייבת זהירות - אחרי הכל, תנועה מביכה או טפטוף אוויר יכולים להרוס משהו שלעולם לא ניתן לשחזר. קרטר נע לאט מאוד, צעד אחר צעד, מגלה אוצרות חסרי תקדים, עדויות לתרבות הרוחנית של מצרים העתיקה, והארכיאולוג מודע לחלוטין לחשיבות המשימה המדעית העומדת בפניו. היה צורך לקבוע את המיקום המקורי של חפצים, לשמר אותם,
לעבד, לארוז את מה שנמצא, לדווח על הממצאים למומחים אחרים, ליצור מעבדת מחקר... מבלי לפתוח את החדר הסמוך, קרטר הפסיק את העבודה והחליט למלא את הקבר החדש שנחפר. הוא חזר רק שנה לאחר מכן. בזכות האומץ והסיבולת של מדען השולט במקצועו, הערך המדעי של החפירות הללו התברר כגדול מכל החפירות הקודמות.
לעתים קרובות אתה יכול לשמוע שמומחה מוגבל על ידי הידע שלו ואינו יכול לראות את הבלתי צפוי. כמובן, יש מומחים גרועים, אבל אלה שנמצאים בחזית המדע אינם יכולים להרשות לעצמם להיות מוטים. אפשר להביא דוגמאות רבות של מדענים שדחו רעיונות מסורתיים, אבל בתנאי הכרחי שהשקפות חדשות אינן סותרות עובדות מבוססות. חובבים הטוענים "מבחוץ יודעים הכי טוב" אינם צריכים להתחשב בעובדות, כי הם לא מכירים אותן.
שלבי ידע. בכל מדעי הניסוי - פיזיקה, כימיה, אסטרונומיה, ביולוגיה, פסיכולוגיה... כדי לבסס את האמת, צריך לערוך ניסוי מדעי שנותן תוצאות חוזרות ומאוששות על ידי ניסויים עצמאיים של חוקרים אחרים. ללא הדרישה של חזרות ושחזור של תוצאות ניסוי, אין מדע.
ניסוי אסטרונומי מורכב מבחירת מקום, זמן ושיטת תצפית בצורה מסוימת. אפילו מתמטיקאים מניחים הנחות הגיוניות, כלומר ניסויים שהופכים להוכחות קפדניות. בביולוגיה ובפסיכולוגיה נדרש לרוב לא ניסוי כמותי אלא איכותי, אך גם כאן הוא מאפשר לקבוע את כלליות היחסים מהם נגזרות דפוסים – על כך מבוסס המדע.
הניסוי המדעי, הפוסק העליון של האמת, קובע את העובדות. המדע מורכב מעובדות, מיחסים ביניהן, ובעיקר, שיטתיות של מערכות יחסים אלה באמצעות מודל מפושט במכוון של התופעה. שיטתיות זו של עובדות נקראת תיאוריה.
הניסוי בודק את תחזיות התיאוריה עד הקצה. כאשר תיאוריה נכשלת לבסוף, נבנית תיאוריה חדשה, תוך התחשבות בעובדות ישנות ובאלה שעלו במהלך הבדיקה. אם תיאוריה הבנויה בצורה משכנעת סותרת עובדות מבוססות, נוצר פרדוקס מדעי ומתרחש קפיצת מדרגה בהתפתחות המדע.
רק לאחר הפיכת אוסף עובדות למערכת קוהרנטית של רעיונות - לתיאוריה - ניתן לחזות תופעות חדשות.
אז מהי הדרך של הידע המדעי?
ניסוי, תיאוריה, הנחות סבירות, השערות - ניסוי חדש, הבהרה, בדיקת גבולות הישימות של תיאוריה, הופעת פרדוקסים, תיאוריה חדשה, אינטואיציה, תובנה - קפיצה - תיאוריה חדשה, השערות חדשות - ושוב לְנַסוֹת...
השיטה המדעית מבוססת על אובייקטיביות, שחזור וחוסר משוא פנים; הוא התפתח, השתפר ונבחר כרציונלי ביותר - המדע הונחה על ידו בדרכו במשך יותר משלוש מאות שנים.
איינשטיין הגדול אמר שהשיטה המדעית מספקת את האמצעים להשגת מטרה, אבל כשלעצמה היא לא המטרה – השיטה המדעית עצמה לא מובילה אותנו לשום מקום; הוא לא היה מופיע ללא תשוקה נלהבת לאמת.
יצירתיות מדעית. מה צריך מטפס כאשר הוא מנסה לטפס על האוורסט? ציוד טוב, שליטה בטכניקות טיפוס, אתה צריך להיות מסוגל לסבול את הקור, לבלות את הלילה בשלג, להיות מסוגל לנשום, להסתכל מבלי להתעוור, ולשאת על הגב תרמיל ענק. אבל אתה גם צריך להיות מסוגל לאזן את הכוחות שלך, לבחור כיוון, לדעת מה לעשות אם חבר נופל לתוך סדק...
למדען יש פסגות משלו, וכאשר עולה אליהם, עליו לא רק לשלוט בטכניקת המחקר, אלא גם לחנך את עצמו לעבודה סגפנית.
תמריצים ליצירתיות. מדוע אדם מתחייב לפתור בעיות מדעיות? כמובן, כי הוא רוצה להועיל לאנשים. אבל לפעמים הוא עדיין צריך להוכיח למישהו, או אפילו לכל העולם, שהוא זה שיכול לעשות את זה - בואו נקרא לזה הרצון לאישור עצמי. לפעמים הוא מרגיש צורך ויכולת לפתור בעיה לא פתורה – נקרא לזה הרצון לביטוי עצמי. זה קרוב יותר לרוח המדע, אבל הדחף האציל ביותר שעומד במטרה הוא הסקרנות, הרצון לגלות איך הטבע עובד.
המשורר האנגלי, מחבר הספר הידוע על מוגלי, קיפלינג כתב:
יש לי שישה משרתים, זריזים ונועזים.
וכל מה שאני רואה סביבי, אני יודע מהם הכל.
בשלט שלי הם מופיעים במצוקה.
השמות שלהם הם: איך ולמה, מי, מה, מתי ואיפה.
מטרת העבודה המדעית היא לגלות איך, למה, מתי, איפה, מה באמת קורה, מה קרה שלא היה ידוע קודם...
במאמר הפרולוג אומר איינשטיין שחלקם מתמסרים למדע כדי להפגין את כישרונם, אחרים בגלל פרס הגון, "... אבל ברור שאם אנשים שהתמסרו למדע השתייכו רק לשתי הקטגוריות הללו, אז הבניין שלו לעולם לא היה גדל לממדים המלכותיים שיש לו כרגע, בדיוק כפי שלא יכול היה להתרומם יער המורכב מצמחים זוחלים בלבד".
מדען לא צריך לשאוף לגלות תגלית. הבה נבהיר את האמירה אולי הבלתי צפויה הזו. כמובן, אפשר לחלום על גילוי, אבל החלום הזה חייב להיות נשלט על ידי מצפוניות ללא דופי ולהסתיר אותו במהלך תהליך המחקר. אם זה משתלט, מתחיל כמעט בהכרח המרדף אחר תוצאות מרהיבות, מניפולציה בלתי רצונית של עובדות - והאדם מת בגלל המדע!
חשוב מאוד להיות מסוגל להסתכל על המוכר בעיניים אחרות ולהיות מופתעים ממנו; לדוגמה, הבט למעלה בלילה וחשב: מדוע השמיים חשוכים? אחרי הכל, אם היקום הוא אינסופי וכוכבים ממלאים אותו פחות או יותר באופן שווה, השמיים צריכים לזרוח יותר מאלף שמשות - מספר הכוכבים עם מרחק גדל מהר יותר מאשר עוצמת האור מכל כוכב בודד פוחתת... פרדוקס זה הובהר כאשר מדענים למדו שהיקום פעם... אז - לפני עשרים מיליארד שנה - הוא היה מורכב מחומר סופר-צפוף, כאשר לא היו רק כוכבים, אלא גם לא מולקולות, לא אטומים, לא גרעינים... האור של רק אותם כוכבים שנמצאים במרחק של פחות מעשרים מיליארד שנות אור מגיעים אלינו. הבנה חדשה זו של היקום דומה לזינוק שעשתה האנושות כשגילתה שכדור הארץ עגול. היכולת לראות את הבלתי צפוי במוכר, היכולת להיות מופתע, סקרנותו של חוקר היא תכונה הכרחית של אדם שהתמסר למדע.
שוניות ורדודות. הם אומרים שהם לומדים מטעויות. מומחה, לפי הפיזיקאי הדני המדהים נילס בוהר, הוא אחד שמכיר טעויות נפוצות ויודע כיצד להימנע מהן.
כאשר מתחיל לעבוד, מדען מחפש באופן לא רצוני טיעונים "בעד", אך עליו לזכור שהעיקר הוא לחפש טיעונים "נגד" עולים מעצמם, בנוסף לתודעה. טעות לא משמעותית בהתחלה יכולה להוביל לאסון, ואני מרגיע
הטיעונים הבאים מגנים על טעות קטלנית זו מבדיקה ביקורתית מדוקדקת.
במעבדה, שבראשה עמד נסיין מנוסה, חקרו כיצד חלקיקי אלפא הנפלטים מגרעינים מופצים על ידי אנרגיה, או, במילים אחרות, ספקטרום האנרגיה של חלקיקי אלפא. ספקטרום זה מורכב ממקסימום חדים, וההבדל בין האנרגיות של המקסימום מראה את ערכי האנרגיה האפשריים של גרעין "הבת" שהתעורר לאחר ריקבון אלפא. וכאשר ניסויים מצאו קבוצות של חלקיקי אלפא שהיו מרווחים באופן שווה באנרגיה, זה אומר שהמרווחים בין רמות האנרגיה של גרעין הבת היו זהים! תוצאה זו הייתה בלתי צפויה לחלוטין וסותרה רעיונות קיימים לגבי מבנה הגרעין. תיאורטיקנים לא הצליחו להסביר זאת, והחלו בדיקות נוספות.
מה קרה? בהתחלה, ערכי האנרגיה השוות התקבלו במקרה, והנסיינים כל כך התלהבו מהאפשרות לגלות שבכל פעם שזה יצא אחרת, הם בדקו את המתח ברשת. אם המתח שונה מהנורמה, תוצאת המדידה נמחקה. הצרה הייתה שהבדיקה נעשתה רק כאשר התקבלה תוצאה לא רצויה. הטיה קלה בעיבוד העובדות עקב סטטיסטיקה גדולה הובילה למסקנה שגויה. הפעם הנסיין המצפוני איבד שליטה על פעולות העובדים הפחות מנוסים שלו.
יש משהו של מעגל קסמים: אתה לא יכול לעשות עבודה מדעית בלי הבנה ברורה של הבעיה, אבל אתה לא יכול להגיע להבנה ברורה בלי לעשות את העבודה. . . שני הקצוות מסוכנים כאן: הרצון להבין הכל ואז לעבוד - היוזמה הזאת כובלת; והרצון לתפוס תוך כדי תנועה, לנחש את התוצאה בלי להבין - זה מוביל לשטחיות.
לא צריך להיות ממהר ורעש בעבודה, כמו שלא צריכה להיות אמונה בחוסר הטעות של האדם עצמו. יש צורך להאמין בעצמו, אבל האמונה בחוסר תקלות מובילה לעובדה שברגע שהוא בוחר בכיוון הלא נכון, אדם ידבק בו בעקשנות. זה מאוד קשה, אבל אתה צריך למצוא את המדד הנכון של ביטחון וספק, היסוס וחוסר גמישות, גמישות וחוסר גמישות...
סודות המלאכה. האם יש סודות נפלאים: איך למצוא פתרון, איך לכוון את הדמיון בדרך הנכונה, איך מתעוררים קפיצות מחשבה, השוואות בלתי צפויות, תובנות? מהו סוד היצירתיות?
יש תחום מדהים בנפש האדם - התת מודע. כאן מאוחסן הניסיון המצטבר, הניסיון של לא רק אדם אחד, אלא דורות רבים, ונולדת כאן אינטואיציה. כאשר אדם ניצל מסכנת מוות, באופן מיידי
התת מודע נדלק ומוביל אותו בדרך קצרה וטובה יותר. זוהי "הקומה התחתונה" של התודעה האנושית הרגילה; ב"קומה העליונה" נולדים מילים ומושגים, בקומה ה"תחתונה" - דימויים. וקורה שהתמונה מציעה פתרון!
פעם, כשנאבקתי למצוא נוסחה שתיתן את ההסתברות שאלקטרון יעזוב אטום במהלך התנגשויות גרעיניות, ראיתי בחלום שרוכב דוהר מסביב בזירת הקרקס, נעצר בפתאומיות - ואת הפרחים שהיא החזיקה בתוכם. ידיה עפו לעברה. . . הבנתי שבמערכת קואורדינטות שבה הגרעין נמצא במנוחה לאחר התנגשות, קל יותר לתאר את מצב האלקטרונים הבורחים. אבל אל תמהרו ללכת לישון, המדען הצרפתי הגדול לואי פסטר אמר שהמקרה עוזר רק למוח מוכן. אולי אם הרוכבת עצמה הייתה רואה את החלום הזה, הוא היה אומר לה משהו אחר לגמרי - איך שמים מספר חדש; והסוס יבין בשמחה שאם יעצור כמו שצריך בדהירה מלאה, אז לא רק הפרחים, אלא גם הרוכב יעוף מגבו.
כדי לעבוד טוב במהלך היום, חשוב מאוד לעבוד ערב קודם, "לתת משימה" לתת-מודע, לכוון אותו לדרך הנכונה ולקבוע את מכלול המושגים בהם ניתן למצוא את הפתרון. אם תחזור על נימוקים וחישובים אינספור פעמים, תעשה אותם בלי נייר, בראש שלך, בקרוב הפתרון יגיע מעצמו.
עבודה רצינית יכולה להיעשות באמצעות מאמצים מתמשכים, מתמשכים, פתרון בעיות עזר וגישות מזוויות שונות... אתה צריך להשליך את כל המחשבות הזרות, להביא את עצמך למצב של השראה עילאית, כאשר עבודה מודעת ממשיכה בחלום, ועבודה תת-מודע נמשכת במציאות. . . זה דורש הרבה - משימה שמרגשת אותך עד היסוד, שליטה בטכניקת הפתרון, בריאות ללא דופי, אומץ רב להאמין בתוצאות שלך, היכולת לא לפחד מהמסקנות שלך אם הן חורגות מהמסקנות המקובלות, והיכולת להשלים את העבודה.
כן, תובנה פתאומית מביאה להצלחה, אבל אל תשכח שתובנה נולדת מתוך עבודה קשה.
מקצוע פיזיקאי. מה יכול להיות חשוב יותר בחייו של אדם מאשר בחירת מקצוע? אולי זו הבחירה העצמאית הראשונה - הרי אנחנו לא בוחרים את מקום הולדתנו או את בית הספר שבו נלמד; עד שנהיה גדולים, הורים ומחנכים עושים זאת עבורנו לעתים קרובות. אבל אם נבחר למקצוע שאנחנו לא מרגישים אליו אהבה ואין לנו את היכולת, אי אפשר להימנע מצרות. באיזו תדירות אדם שעוסק בעסק שלו הורס את חייו, ולפעמים גורם נזק לאחרים. מה אם רופא, מורה או טייס לא אוהבים את המקצוע שלו? תנו לאלו מכם שמתעניינים בפיזיקה; ינסה להבין טוב יותר מהו המדע הזה והאם הוא מתאים לך לפי נטיותיך ויכולותיך.
פיזיקה תיאורטית וניסויית. במאה הקודמת, כשהפיזיקה עדיין לא הייתה כל כך מתמחה, מדענים רבים עסקו בתיאוריה ובניסויים כאחד.
ג'יימס קלרק מקסוול השיג באופן תיאורטי משוואות יוצאות דופן שאיחדו חשמל, מגנטיות ואופטיקה; במקביל, הוא היה פרופסור לפיזיקה ניסיונית בקיימברידג', היוצר של מעבדת קוונדיש המפורסמת, וממציא מכשירים. היינריך הרץ, לאחר שגילה בניסוי גלים אלקטרומגנטיים, בנה תיאוריה של התפשטות גלים אלקטרומגנטיים, ופיתח את התגלית של מקסוול. אבל אנחנו עדיין יכולים לומר שהמקצוע העיקרי של מקסוול הוא פיסיקה תיאורטית, ושל הרץ הוא פיסיקה ניסיונית.
בזמננו, הפיזיקאי האיטלקי אנריקו פרמי, שיצר את תיאוריית ההתפרקות הרדיואקטיבית, יחד עם המדענים של קבוצתו קבעו בניסוי שכמעט כל היסודות הופכים לרדיואקטיביים כשהם מופצצים על ידי נויטרונים. אבל אנחנו מדברים על פרמי - "תיאורטיקן". המדען הסובייטי האקדמי G.I. בודקר שילב את לימודיו בפיזיקה תיאורטית עם פיתוח רעיונות הנדסיים יוצאי דופן. באופן תיאורטי הוא פיתח מאיץ באמצעות אלומות מתנגשות של חלקיקים טעונים ופיקח על יצירתו. במאיץ כזה, כל האנרגיה מושקעת על לידת חלקיקים חדשים, ואילו כאשר חלקיק אנרגטי מתנגש במטרה נייחת, רק חלק קטן מושקע על הלידה.
אבל כעת שני המקצועות הללו משולבים לעתים רחוקות ביותר. כל אחד מהם דורש ידע מיוחד: ניסוי - ידע בשיטות מדידה, תיאוריה - שליטה במנגנון מתמטי מורכב. והעיקר שהתיאורטיקן והנסיין צריכים סוגים שונים של חשיבה וצורות שונות של אינטואיציה – תיאוריה שעוסקת במושגים מופשטים יותר דורשת אינטואיציה מופשטת יותר.
נסיינים חוקרים קשרים בין כמויות פיזיקליות על ידי מדידתן באמצעות מכשירים; תיאורטיקנים יוצרים קשרים חדשים באמצעות נייר ועיפרון בלבד, תוך שימוש בכל הכללים והחוקים הידועים, ניחושים אינטואיטיביים.
אייזק ניוטון היה במקורות הפיזיקה התיאורטית. כדי להסביר מדוע כוכבי הלכת נעים באליפסות עם נקודת מוקד בשמש ומדוע קוביות רדיוסי המסלול פרופורציונליות לריבועים של תקופות המסלול שלהם, הוא הציע שבין שתי מסות יש כוח פרופורציונלי למכפלתם וביחס הפוך ל ריבוע המרחק בין הגופים. ניוטון ניסח את חוקי היסוד של המכניקה הקלאסית. הוא התגבר על קשיים מתמטיים עצומים לאותה תקופה והשיג הסבר כמותי על תנועת כוכבי הלכת, חישב את ההפרעות בתנועת הירח בהשפעת השמש, בנה תיאוריית גאות ושפל... הפיזיקה התיאורטית החלה עם סיבוב ניוטון הרעיון הבלתי מוכח של כבידה אוניברסלית לתיאוריה פיזיקלית שאושרה על ידי הניסיון.
הפיזיקאי התיאורטי הגדול של המאה שלנו היה אלברט איינשטיין. הוא יצר את תורת היחסות, שפתחה מושג חדש לחלוטין של מרחב-זמן, תוך שימוש בנייר ועיפרון בלבד. התברר שהזמן זורם אחרת במערכת נייחת ובמערכת הנעה אחידה. הנוסחאות של איינשטיין אושרו בדיוק רב על ידי תוצאות הניסויים בעשורים האחרונים: חלקיקים לא יציבים הנעים במהירות, כמו פי-מזונים או מיואונים, מתפוררים לאט יותר מאשר נייחים.
כל יצירת אמנות מספרת לנו על איך היה המחבר שלה, על מחשבותיו ורגשותיו אפילו אנשים שונים מספרים את אותה אגדה בדרכים שונות. לכל מחבר יש את הטכניקות המיוחדות שלו, הדימויים שלו, אופן התיאור שלו – מה שנקרא סגנון. סגנון העבודה קיים גם בקרב פיזיקאים תיאורטיים. לחלקם חשוב להגיע לתוצאה בכל דרך, בעוד שאחרים מפתחים את השיטה המתאימה ביותר למשימה, תוך השגת הבנה מעמיקה יותר. חלקם פותרים בעיות שאינן קשורות ישירות לניסיון; אחרים עובדים בשיתוף פעולה הדוק עם נסיינים, מנתחים תיאורטית ניסוי או מתכננים ניסויים עתידיים. ישנם תיאורטיקנים המעדיפים גישה מתמטית קפדנית, בעוד שאחרים מעדיפים גישה איכותית, כאשר התוצאות מתקבלות באמצעות מודלים פשוטים ובמידת האפשר ברורות.
בין הפיזיקאים התיאורטיים בארצנו היו נציגים של סגנונות שונים.
לב דוידוביץ' לנדאו שילב הבנה איכותית עמוקה של בעיות עם שליטה מופתית במנגנון המתמטי. ולדימיר אלכסנדרוביץ' פוק ניסח את הבעיות באופן מתמטי למהדרין. איגור יבגנייביץ' תמם חקר מודלים משוערים או השתמש בשיטות משוערות כדי לפתור בעיה מורכבת. ניקולאי ניקולאביץ' בוגוליובוב משלב מתמטיקה ופיזיקה תיאורטית הוא משתמש בשיטות קפדניות כדי לחקור מודלים מפושטים בכוונה של תופעות. יצחק יעקובלביץ' פומרנצ'וק בנה תיאוריות של תופעות שחשפו את תכונותיו העמוקות ביותר של העולם - עבודתו תמיד הייתה בחזית המדע. יעקב איליץ' פרנקל העלה מספר עצום של רעיונות, לא ניסה להשלים את המחקר, אלא רק בהתחשב בבעיות באיכות.
מה הפיזיקה התיאורטית עושה עכשיו? משימה חשובה של המדע של המדען הגרמני וילהלם
אוסטוולד ניסח זאת כך: "...למצוא קשרים בין כמויות מסוימות וניתנות למדידה, כך שניתן להפיק אחרים מכמה". כיוון זה קשור קשר הדוק לניסוי בפרט, פיזיקה יישומית, המספקת יישומים מעשיים רבים, מבוססת עליו. לפיכך, באמצעות חוקי תנועת האלקטרונים במתכת, תיאורטיקנים חישבו את עקומת ההתנגדות החשמלית מול הטמפרטורה והסבירו את טבעה של מוליכות-על.
המהות של כיוון אחר בהתפתחות המדע נקבעה על ידי המתמטיקאי האירי ויליאם המילטון: "בהמשך פיתוח המושגים הפיזיקליים שלנו, המדע יכול גם להתקדם בדרך של המצאת שיטות מתמטיות חדשות." פיזיקה תיאורטית משתמשת ומפתחת שיטות מתמטיקה המסייעות לגלות את תכונות הסימטריה של חוקי הטבע.
ולבסוף, והכי חשוב, בואו נשתמש במילותיו של המשורר הגרמני הגדול פרידריך שילר: "נסה למצוא את החוק הנצחי בתמורות המופלאות של המקרה, למצוא את הקוטב חסר התנועה בשורה אינסופית של תופעות..." המדע מגלה ו חוקר את העקרונות הכלליים העומדים בבסיס היקום, כגון סיבתיות, תכונות סימטריה, חוקי שימור. .. לפיכך, מכניקת הקוונטים הכלילה את ההבנה הקלאסית של סיבתיות; התיאוריה של חלקיקים יסודיים מבוססת על הסימטריות הפנימיות של חלקיקים יסודיים; תורת היחסות - על הסימטריה של מרחב-זמן...
אז, פיזיקה תיאורטית מתווה את הדרך להבנת האחדות, הסימטריה והדינמיקה של תופעות טבע, להבנת יופיו של היקום.
אבל אל לנו לשכוח את הניסוי - כל בנייה תיאורטית תהפוך לאמת מדעית רק אם היא תאושר בניסוי ועוד.
פיתוח תיאוריה. המשימה של הפיזיקה הניסויית היא לאשר או להפריך תחזיות תיאורטיות בניסוי ולחפש קשרים בלתי צפויים חדשים. בהמשך נדבר ספציפית על פיזיקה תיאורטית, מכיוון שזה המקצוע שלי, קל ומעניין לי יותר לדבר עליו.
פיזיקה ומתמטיקה. מקס בורן, מדען גרמני, ממייסדי מכניקת הקוונטים, אמר: "פורמליזם מתמטי מספק שירות מדהים לחלוטין בתיאור דברים מורכבים..." אכן, תיאור כמותי של העולם הפיזיקלי הוא בלתי אפשרי ללא מתמטיקה - הוא מספק דרך לפתור משוואות, שיטות תיאור, הוא חושף את היופי של מדעי הניסוי ניתן לראות רק בעזרת המבנים המתמטיים המורכבים ביותר. לאחר טרנספורמציות מיומנות.
התחלנו עם דבריו של מקס בורן, אבל ציטטנו רק את החצי הראשון של האמירה שלו על פורמליזם מתמטי, והשני כאן: ". . . אבל זה לא עוזר בכלל בהבנת תהליכים אמיתיים".
הבניות מתמטיות אינן תלויות בתכונות העולם הסובב, המתמטיקה לא מעוניינת באילו כמויות פיזיקליות ישמשו המשוואות, לכן המתמטיקה הפכה לכלי אוניברסלי לכל מדעי הטבע. כל המסקנות של המתמטיקה חייבות להיות קפדניות מבחינה לוגית וללא דופי, הנובעות מהאקסיומות המקובלות.
הפיזיקה מנסה לצייר תמונה מדויקת ככל האפשר של העולם, תוך שימוש בהנחות לא מוכחות, להעריך עד כמה הן משכנעות, לנחש אילו יחסים חסרים מתממשים בטבע. אם מתמטיקאי חוקר את כל סוגי הגיאומטריות האפשריים, אז פיזיקאי מגלה אילו יחסים גיאומטריים מתממשים בעולמנו.
פיזיקאי חושב לא כל כך על שיטות פתרון, אלא על האם הפשטות שנעשו הן חוקיות, באיזה דיוק ובאילו ערכים של משתנים המשוואות שנמצאו מתארות נכון את התופעה, והכי חשוב, מה יקרה אם התוצאה תאושר או שהופרך על ידי ניסוי, אילו הנחות יש לנטוש, כיצד ישתנה ההשקפה שלנו על כל שאר התופעות הידועות.
אם יקרה שניתן להסיק את כל התוצאות של כל תחום בפיזיקה מכמה אקסיומות שנקבעו באופן ניסיוני, תחום זה יהפוך לענף של מתמטיקה שימושית או טכנולוגיה, כפי שקרה עם מכניקה קלאסית, אלקטרודינמיקה ותורת היחסות. הבניות תיאורטיות בפיזיקה דורשות תיאום מתמיד עם חוקי הטבע הידועים כבר, עם מה שאנו יודעים על העולם הסובב אותנו. תיאוריה פיזיקלית היא לא מבנה לוגי, אלא בניין שנבנה על הנחות סבירות שיש לבדוק.
פיזיקה ומתמטיקה הם מדעים עם מטרות שונות וגישות שונות לפתרון בעיות.
כיצד פועלים פיזיקאים תיאורטיים? "השערה קודמת להוכחה", אמר המתמטיקאי הצרפתי הגדול אנרי פואנקרה, שאת שמו תפגשו יותר מפעם אחת על דפי הספר הזה. לפני שמחפשים תוצאה, עליכם לנחש פתרון אפשרי.
אפשר לקבל רצף כזה של פעולות בפיזיקה תיאורטית.
ראשית, נסו לפתור את הבעיה בעצמכם, מבלי לדעת דבר כיצד אחרים ניסו לפתור אותה. לאחר ביצוע ההערכות האיכותיות הראשונות של סדרי גודל, בהנחה של כיוון החיפוש, תקרא את הספרות בצורה שונה לחלוטין, באופן פעיל, מיד תבין כיצד להמשיך. על הדרך מתברר כיצד העקרונות הכלליים של הפיזיקה, למשל חוקי השימור, יכולים להגביל את מגוון הפתרונות האפשריים.
כעת תוכלו לנסות למצוא פתרון גס ואיכותי לפרמטרים שונים של הבעיה. פרמטרים הם קבוצה של מספרים שקובעים את תנאי הבעיה. אחר כך צריך לנסות למצוא פתרון כמותי לבעיה במקרים מגבילים, כשהבעיה מפושטת... אבל נתחיל מההתחלה.
ניתוח איכותני. ניתוח איכותני הוא אולי השלב החשוב ביותר בעבודה, כאשר כמעט ללא חישובים מתקבלים יחסים גסים בין כמויות ומתבררת התמונה הפיזית של התופעה. אחד המרכיבים העיקריים של ניתוח איכותני הוא פתרון הבעיה באמצעות מודלים מפושטים שבהם כל מה שלא רלוונטי מושלך. כדי לפשט את המשימה, אתה צריך לדעת מה ניתן להזניח.
בטח שמעתם את האגדה על איך המורים של האיש החזק המפורסם פישטו משימה מורכבת: כדי שהגיבור יוכל לשאת שור ענק על כתפיו, מילדות הם הכריחו אותו לשאת עגל קטן. העגל גדל, אבל הילד לא שם לב לכך, הרים אותו כל יום, ואז יום בהיר אחד אנשים ראו אדם מבוגר נושא בקלות את החיה האדירה.
סוף ספרי פרגמהטה

V.N.Guskov

קיצורים מקובלים:
CBN הוא הרעיון של פעולת קרבה ישירה.
FO - אובייקט פיזי (כל היווצרות פיזיקלית: שדה, חלקיק, אטום וכו').

מהתמונה הכללית של תפיסת העולם של הנבדק, ניתן לזהות מספר רעיונות הקשורים לטבע הפיזי. באות לידי ביטוי בצורה של סדרה של הוראות מוסכמות, הן ייצגו תפיסת תפיסת עולם כזו או אחרת.
לכל תיאוריה פיזיקלית בסיסית יש בסיס רעיוני פילוסופי כזה.
לכן, בין אם נרצה ובין אם לא, הפיזיקה כמדע תיאורטי מתחילה לא בנוסחאות מתמטיות, אלא בזיהוי החוקים הכלליים ביותר של העולם הפיזיקלי.
כל תיאוריה פיזיקלית בנויה על בסיס הרעיונות המודעים או האינטואיטיביים של יוצריה לגבי המבנה הכללי של העולם הפיזי.
עמדות השקפת העולם של מחברי התיאוריה הפיזיקלית הן מכריעות בגיבוש השקפותיהם על הספציפיות של תופעות פיזיקליות ספציפיות ועל מבנה ה-FO. כֹּל נתונים ניסיוניים נתפסים ומוסברים גם מעמדות אלו.
הבעיה היא שאין קשר בין המושגיות של היסודות הפילוסופיים של הפיזיקה לבין סדירותם, התכתבות קפדנית עם המציאות הפיזית. מושגים פילוסופיים יכולים להיות (למרות כל מדעיותם החיצונית) רחוקים מאוד מהמציאות הפיזית. (מסיבה זו פיזיקאים מנסים להתרחק מניסוח פילוסופי).
אף על פי כן, לטבע יש חוקי יסוד כלליים, והסתמכות עליהם היא המשימה העיקרית של הפיזיקה התיאורטית.

מושגי במכניקה הניוטונית היו ההוראות על קיומם של גופים פיזיים (חלקיקים ניתנים לחלוקה), גופים המורכבים מהם וריקנות הממלאת את החלל ביניהם. אושרה גם המיידיות של פעולה בין גופים מרוחקים באמצעות ריקנות.
הודות למיידיות של פעולה ארוכת טווח, הובטחה בו-זמניות של פעולות באינטראקציה, מה שאפשר לראות תהליך פיזי בודד באינטראקציה.
ה"כדאיות" התיאורטית של המושג פעולה מיידית מרחוק קשורה בכך. תפיסה זו של אינטראקציה אפשרה התפתחות מוצלחת לא רק של מכניקה קלאסית, אלא גם של תחומים אחרים במדע הפיזיקלי, כולל התיאוריה המתהווה של אלקטרומגנטיות.
זֶה האחדות הפורמלית גרידא של פעולות באינטראקציה משתקפת בחוק השלישי של ניוטון. הפורמליזם של חוק זה מורכב בהיעדר הסברים סיבות לאחדותפעולות. הוא פשוט ציין את עובדת הבו-זמניות הנצפית של הפעולות.
למעשה, כמובן, למיידיות של פעולות לא היה קשר ישיר לתלות ההדדית האובייקטיבית של פעולות באינטראקציה הטבועה בהן מטבען. למעשה, שום פעולה לא יכולה להתרחש ללא תגובה מתאימה בהחלט.
המצב הזה אינו מאפשר לך להפריד באופן שרירותי פעולות זו מזו, לראות בהן קשרים פיזיים נפרדים ועצמאיים, ובעיקר תופעות.. עם זאת, לא היו רעיונות ברורים לגבי התלות ההדדית של פעולות באותה תקופה, והסימולטניות הנצפית של הפעולות הוסברה על ידי המיידיות של פעולה ארוכת טווח דרך הריק.

במהלך התפתחות היסטורית נוספת, חל שינוי בבסיס הרעיוני של התיאוריה הפיזיקלית. המושג פעולה ארוכת טווח דרך ריקנות הוחלף ב הרעיון של פעולה ארוכת טווח דרך הסביבה החומרית (מתווך).
בפיזיקה המודרנית זה טָעוּתנקרא המושג פעולה לטווח קצר.
הבסיס להופעתו של מושג חדש היה הנחתו של פאראדיי בדבר קיומו של חומר שדה הממלא, כפי שהאמינו בעבר, חלל ריק. השערה זו אוששה מאוחר יותר בניסויים של הרץ. מקסוול, שביצע ניסוח מתמטי של השערת השדה של פאראדיי, הגיע למסקנה שמהירות ההתפשטות של תהליכים פיזיקליים בסביבת השדה היא סופית.
כֹּל זה שם קץ לקונספט של פעולה מיידית לטווח ארוך דרך ריקנות. יש לציין, עם זאת, כי בהשקפות פרוגרסיביות אלה של הטבע הפיזי ללא סיבות אובייקטיביות לדחות את בו זמנית של פעולות באינטראקציה.
להיפך(!), אם נחשוב בהיגיון, אז עובדת החומריות של החלל צריכה להוביל למסקנה על מגע מיידי (ישיר) של גופים שהופרדו בעבר על ידי ריקנות.
התממשות המרחב הפיזי מאפשרת לנו לראות גופים פיזיים בגופים שבעבר היו תוחמים זה מזה בקפדנות. מערכות, אשר כלול שדות כחסרים, שלא הבחינו בעבר ולכן כביכול נעדר, אלמנטים.
אבל קרה ההפך - השדות, או יותר נכון התהליכים המתרחשים בהם, היו נתפסכמתווכים בין אובייקטים. בתהליכים חומריים נתפס כפעולותהחלל שהפריד בעבר בין הגופות התממש והפך לבלתי עביר מַחסוֹםעל האינטראקציה הישירה ביניהם.
כתוצאה מכך, יחד עם "קצף הסבון" של פעולה מיידית לטווח ארוך, "הילד" נזרק החוצה - הבנה נכונה פורמלית של תהליך האינטראקציה.

אישור התיווך החומרי של הפעולה הוביל להופעת בעיות רבות. בואו נשים לב לכמה מהם.
1. השדה כמתווך (נושא פעולה) אינו יכול להיות מרכיב של המערכת הפיזית: גוף + שדה.
לאחר שזיהינו את השדה כמרכיב מן המניין של המערכת, יש צורך להכיר בכך שהמערכת מקיימת אינטראקציה ישירה עם אובייקטים מסביב, וכתוצאה מכך תיעלם התיווך.
2. אם השדה החומרי הוא "נשא" של פעולה, אז השלם יש לחלק את החומר לשני סוגים. עַל חומר, שהוא עצמו למעשה לא יכול לפעול, אבל יכול לתפוס את ההשפעה- כל אלה הם תצורות חומריות. ולעניין זה מעביר את הפעולה ויש לו השפעה ישירה(!), אבל לא יכול לתפוס התנגדות- אלו השדות.
כך בדיוק מוסבר מנגנון האינטראקציה בין גופים טעונים חשמלית - השדה של כל אחד מהם פועל על גוף אחר, אך השדות עצמם אינם מקיימים אינטראקציה זה עם זה, למרות שנראה קיימים באותו חלל.
3. חוק האינטראקציה של ניוטון מפסיק "לעבוד". פעולות מתבררות כלא קשורות זו לזו, צירוף המקרים שלהן בזמן ובמרחב אקראי ובלתי צפוי.
כתוצאה מכך אינטראקציה כתופעה פיזיקלית מן המניין נעלמת מהתיאוריה . (רק מתיאוריה(!), בטבע הפיזי זה היה ונשאר המרכיב העיקרי של כל מערכת יחסים פיזית).

כפי שצוין לעיל, עובדת מהירות ההתפשטות הסופית של תהליכים פיזיקליים משמשת כטיעון העיקרי נגד פעולה מיידית לטווח ארוך, ובו בזמן נגד המציאות של אינטראקציה מלאה. עם זאת, במציאות הטיעון הזה לא פועל נגד אינטראקציה.
פעולה ותגובה באינטראקציה"בו זמנית" לא בגלל שמהירות ה"התפשטות" שלהם היא מיידית, אלא בגלל שהם לא רק בלתי מתקבלים על הדעת זה בלי זה, אלא גם באמת שאי אפשר ליישםבכוחות עצמו.
כל פעולה יכולה להתעורר רק כאשר יש תגובה והיא נעלמת יחד איתה . אם אנחנו מדברים על רצף כלשהו בהופעת "אירועים": פעולה - תגובה, אז זה נעדר לחלוטין.
והעניין הוא לא שהם מתחילים ומסתיימים בו זמנית, אלא שהם מייצגים שלם אחד בלתי ניתן לחלוקה (אירוע) , כאשר הזמן (כמו גם המרחב) הוא אחד עבורם.
לכן, הרעיון של התפתחות רציפה אפשרית של אירועים כגון: הופעת פעולה – התפשטותה – יישום – הופעתה של פעולה נגדית וכו'. לא נכון. וזה ש-FO יכול למשל לפלוט פוטון, שרק לאחר פרק זמן מסוים מגיע לאובייקט אחר ובא איתו במגע, בהקשר הזה אין משמעות, שכן תהליך זה אינו פעולה.

פעולה קשורה קשר בל יינתק לא רק עם תגובה, אלא גם עם האובייקט הפעיל, ביטוי של תוכןשהוא.
לכן, אם אנו טוענים שבנקודה מסוימת במרחב-זמן עצם ספציפי מבצע פעולה, אז, כתוצאה מכך, התוכן שלו והוא עצמו(!) נמצאים שם. זה לא יכול להיות אחרת!
ישנו אזור מרחב-זמן הקשור ישירות לשני העצמים המקיימים אינטראקציה, בו מתרחשת ה"מסתורין" של האינטראקציה, המתבטאת בטרנספורמציה של הצדדים המקיימים אינטראקציה . אזור זה משותף ולא ניתן להסירו ממנו.

זֶה. אי אפשר לזהות התפתחות עקבית של תהליך ספציפי (כגון פליטת פוטון - תנועתו במרחב החומרי - בליעה או השתקפות על ידי עצם אחר) בפעולה אחת.
תהליך זה עשוי לכלול אינטראקציות עוקבות רבות, אך לא פעולות.
לראות את זה כפעולה בודדת אפשר רק מופשטמהתוכן הספציפי שלו. מטבע הדברים, "פעולה" מופשטת כזו אינה השתקפות של תופעה פיזיקלית אמיתית ואינה ניתנת לזיהוי עמה.
לְמַעֲשֶׂה פעולה היא צד של תהליך אינטראקציה יחיד בלתי ניתן לחלוקהוזה, כתופעה פיזיקלית, אינה קיימת בטבע.
מסקנה - בהיווצרות המושג היסודי של הפיזיקה התיאורטית המודרנית (מושג הפעולה העקיפה) חוסר ניתוח פילוסופי רציני, שעל נחיצותו הצביע מקסוול מרחוק הראייה.

נשאלת השאלה: האם תיאוריה פיזיקלית שנוצרה על בסיס תפיסה סותרת פנימית שאינה משקפת את המציאות במידה המרבית האפשרית יכולה להיות נכונה? התשובה ברורה - לא.
השלכות לפיזיקה תיאורטית של גישה כל כך לא מקצועית להיווצרות מושג יסוד הָרֵה אָסוֹן. בבנייה שלה היא מתרחקת יותר ויותר מהמציאות, צוללת בהדרגה אל העולם הפשטות טהורות.

כעת נפנה למושג הפעולה של קרבה ישירה (NDA), המתואר באחד המאמרים הראשונים באתר זה.
היא גם אידיאולוגית ויכולה לשמש בסיס להיווצרות תיאוריה פיזיקלית. במה הוא שונה מהמושגים שנדונו לעיל וכיצד הוא דומה להם?
לדברי המחבר, הוא חף ממספר חסרונות משמעותיים של קודמיו ובמקביל נשען על כל מה שכלתני שהיה בהם.
מתוך המושג פעולה מיידית מרחוק, היא משתמשת בהצעה על שוויון ובהדמיות של פעולות באינטראקציה, ומתוך מושג הפעולה העקיפה בהצעה על החומריות של המרחב הפיזי.
מצד שני, ה-KNB סירב להכיר בריקנות כגורם פיזי הקיים יחד עם החומר ורעיון הפעולה כתהליך פיזי עצמאי.

במל"ל פותחו עוד ההוראה בדבר שוויון וסימולטניות של פעולות באינטראקציה והוראת המהותיות של המרחב הפיזי.
זה כבר שם לא פעולה, אבל אינטראקציה נחשבת כאקט אלמנטרי של כל תהליך פיזיקלי . מגלה המהות הטרנספורמטיבית של אינטראקציה פיזית.
נקודת מבט זו על אופי האינטראקציה הפיזית אינה "מומצאת", אלא עלתה כאופציה האפשרית היחידה להסבר מנגנון התנועה של עצמים פיזיים במרחב החומרי.
התברר שהצדדים היריבים באינטראקציה (שהם התוכן של אובייקטים המקיימים אינטראקציה) הופכים זה את זה "בדמותם ובדמותם".
כתוצאה מאינטראקציה בין המחוז הפדרלי כאילולשנות את התוכן שלהם. ואם כל התוכן של אובייקט עובר טרנספורמציה, אז הוא מועבר לחלוטין לאזור הסמוך של המרחב החומרי.

בתורו, הבנה אינטראקציה כתהליך טרנספורמטיביכרוך בשינוי ברעיונות לגבי מהו FO בעצם.
התברר שאם ניקח בחשבון את האופי הטרנספורמטיבי של אינטראקציה פיזית, אז אי אפשר לדמיין את ה-FO כסוג של חינוך לחומריםקשור אחת ולתמיד לחומר קונקרטי. מה זה אומר?
המשמעות היא שתנועת ה-FO במרחב החומרי היא תהליך של הזזת מסויים מצבי חומר בחומר , ולא החומר עצמו ככזה.
לְפִיכָך כל התכונות הטבועות ב-FO(כגון מסה, אנרגיה, מומנטום וכו') גם כן לא נעים במרחב, אלא מופיעים (ונעלמים) שוב ושוב בכל נקודה סמוכה של מרחב חומרי במהלך אינטראקציות טרנספורמטיביות.
נותר רק להוסיף שלפי ה-CBN, החומריות המוחלטת של העולם הפיזי מניחה לא רק את החומריות של המרחב הפיזי, אלא משהו נוסף, המבטיח את המעבר בפועל של מושג ה"מרחב" מקטגוריית ההגדרה ( יסודות) מושגים לקטגוריה של נגזרים.
המרחביות הופכת לצודקת אינדיקטור איכותי לחומר(רכושו). לכן יותר נכון לראות לא משנה(כסוג של מילוי נפח גיאומטרי) בחלל, א חומר מרחבי.
בהתאם לכך, כל האינדיקטורים הגיאומטריים מאפיינים כעת לא מרחב מופשט כלשהו שקיים בפני עצמו, אלא דהיינו חומר עם תכונת המרחביות.

כל מה שחדש ברעיון הטבע הפיזי הקשור לתהליך הטרנספורמטיבי של אינטראקציה הוא אולי האלמנט הקשה ביותר של CBN להבנה.
ללא מודעות מספקת למהות הטרנספורמטיבית של אינטראקציה פיזית ולכל המרכיבים הנלווים, אי אפשר להבין את CBN כבסיס של תיאוריה הוליסטית.

זו לא הגרסה המלאה של ה-NSC.
חלק מהוראותיו ה"קטנות" נשמטות, ולא תמיד נשמר הרצף ההגיוני בהצגת החומר.
לא מוזכרת גם אחת ההשלכות האפשריות של CBN - השערת הסמיקוואנטה. (כנראה נשתמש בו כדי להסביר את המנגנון של תופעות אלקטרומגנטיות ואת המבנים של ה-FOs המעורבים בהן).
למידע מלא נוסף, אנא עיין במאמרים הראשונים באתר.

מדוע מאמר זה ממוקם במדור על תופעות אלקטרומגנטיות כמבוא?
כן, כי ללא מושג ברור (לפחות במונחים כלליים) של התוכן של CBN ותפקידו ביצירת דעות חדשות על טבען של תופעות אלקטרומגנטיות שנחקרות היטב לכאורה, אי אפשר להבין את ההיגיון של הנימוק של המחבר.
המטרה שלנו היא להראות כיצד באמת ניתן לבנות את העולם הפיזי בביטויים הספציפיים שלו, אם נבסס את הידע שלנו על CBN.