Perkenalan

Pada abad ke-20 Ilmu pengetahuan alam berkembang dengan kecepatan yang luar biasa pesat, yang ditentukan oleh kebutuhan praktik. Industri menuntut teknologi baru yang didasarkan pada ilmu pengetahuan Alam pengetahuan.

Ilmu pengetahuan alam adalah ilmu tentang fenomena dan hukum alam. Ilmu pengetahuan alam modern mencakup banyak cabang ilmu pengetahuan alam: fisika, kimia, biologi, kimia fisik, biofisika, biokimia, geokimia, dll. Ilmu ini mencakup berbagai persoalan tentang berbagai sifat benda alam, yang dapat dianggap sebagai satu kesatuan. .

Pohon ilmu pengetahuan alam yang bercabang besar perlahan-lahan tumbuh dari filsafat alam - filsafat alam, yang merupakan interpretasi spekulatif terhadap fenomena dan proses alam. Perkembangan progresif ilmu pengetahuan alam eksperimental menyebabkan perkembangan bertahap filsafat alam menjadi ilmu pengetahuan alam, dan sebagai hasilnya - pencapaian fenomenal di semua bidang ilmu pengetahuan dan, terutama, dalam ilmu alam, yang sangat kaya akan hal itu pada abad ke-20 yang lalu. .

Fisika - dunia mikro, dunia makro, dunia besar

Di kedalaman filsafat alam, fisika muncul - ilmu tentang alam, mempelajari sifat-sifat paling sederhana dan sekaligus paling umum dari dunia material.

Fisika adalah dasar dari ilmu pengetahuan alam. Sesuai dengan keragaman bentuk materi yang dipelajari dan pergerakannya, ia dibagi menjadi fisika partikel elementer, fisika nuklir, fisika plasma, dll. Ini memperkenalkan kita pada hukum alam paling umum yang mengatur aliran proses di dunia sekitar. kita dan di Alam Semesta secara keseluruhan.

Tujuan fisika adalah menemukan hukum umum alam dan menjelaskan proses spesifik berdasarkan hukum tersebut. Ketika mereka bergerak menuju tujuan ini, gambaran megah dan kompleks tentang kesatuan alam secara bertahap muncul di hadapan para ilmuwan.

Dunia bukanlah kumpulan peristiwa-peristiwa berbeda yang independen satu sama lain, tetapi beragam dan banyak manifestasi dari satu kesatuan.

dunia mikro. Pada tahun 1900 Fisikawan Jerman Max Planck mengusulkan pendekatan yang benar-benar baru - kuantum, berdasarkan konsep diskrit. Dia adalah orang pertama yang memperkenalkan Hipotesis Kuantum dan tercatat dalam sejarah perkembangan fisika sebagai salah satu pendirinya teori kuantum. Dengan diperkenalkannya konsep kuantum, tahap fisika modern dimulai, tidak hanya mencakup konsep kuantum, tetapi juga konsep klasik.

Berdasarkan mekanika kuantum, banyak proses mikro yang terjadi di dalam atom, inti atom, dan partikel elementer dijelaskan - cabang baru fisika modern telah muncul: elektrodinamika kuantum, teori benda padat kuantum, optik kuantum, dan banyak lainnya.

Pada dekade pertama abad ke-20. diteliti radioaktivitas, dan gagasan tentang struktur inti atom dikemukakan.

Pada tahun 1938 sebuah penemuan penting telah dibuat: ahli radiokimia Jerman O. Hahn dan F. Strassmann menemukan fisi inti uranium ketika diiradiasi dengan neutron. Penemuan ini berkontribusi pada perkembangan pesat fisika nuklir, penciptaan senjata nuklir Dan lahirnya energi nuklir.

Salah satu pencapaian terbesar dalam fisika abad ke-20. - ini, tentu saja, dibuat pada tahun 1947. transistor fisikawan Amerika terkemuka D. Bardeen, W. Brattain dan W. Shockley.

Dengan perkembangan fisika semikonduktor dan penciptaan transistor, lahirlah teknologi baru - semikonduktor, dan dengan itu cabang ilmu pengetahuan alam yang menjanjikan dan berkembang pesat - mikroelektronika.

Gagasan tentang atom dan strukturnya telah berubah secara radikal selama seratus tahun terakhir. Pada akhir abad ke-19 – awal abad ke-20. Dalam fisika, penemuan luar biasa dibuat yang menghancurkan gagasan sebelumnya tentang struktur materi.

Penemuan elektron (1897), kemudian proton, foton dan neutron menunjukkan bahwa atom mempunyai struktur yang kompleks. Studi tentang struktur atom menjadi tugas terpenting fisika abad ke-20. Setelah penemuan elektron, proton, foton dan, akhirnya, pada tahun 1932, neutron, keberadaan sejumlah besar partikel elementer baru diketahui.

Termasuk: positron, (antipartikel elektron); meson adalah mikropartikel yang tidak stabil; berbagai jenis hiperon - mikropartikel tidak stabil dengan massa lebih besar dari massa neutron; resonansi partikel yang mempunyai masa hidup yang sangat singkat (sekitar 10 -22 -10 -24 detik); neutrino adalah partikel stabil yang tidak memiliki muatan listrik dan memiliki permeabilitas yang luar biasa; antineutrino - antipartikel neutrino, berbeda dari neutrino dalam tanda muatan lepton, dll.

Partikel dasar saat ini biasanya dibagi menjadi beberapa kelas berikut:

• 1. Foton adalah kuanta medan elektromagnetik, partikel dengan massa diam nol, tidak mempunyai interaksi kuat dan lemah, tetapi ikut serta dalam interaksi elektromagnetik.
• 2. Lepton (dari bahasa Yunani leptos - cahaya), yang meliputi elektron, neutrino; semuanya tidak mempunyai interaksi kuat, tetapi ikut serta dalam interaksi lemah, dan yang bermuatan listrik juga ikut serta dalam interaksi elektromagnetik.
• 3. Meson adalah partikel tidak stabil yang berinteraksi kuat.
• 4. Baryon (dari bahasa Yunani barys - berat), yang meliputi nukleon (partikel tidak stabil dengan massa lebih besar dari massa neutron), hiperon, dan banyak resonansi.
• 5. Sekitar tahun 1963-1964, muncul hipotesis tentang keberadaan quark - partikel penyusun baryon dan meson, yang berinteraksi kuat dan oleh sifat ini disatukan di bawah nama umum hadron.
• 6. Quark memiliki sifat yang sangat tidak biasa: mereka memiliki muatan listrik pecahan, yang tidak khas untuk mikropartikel lain, dan, tampaknya, tidak dapat ada dalam bentuk bebas dan tidak terikat. Jumlah quark yang berbeda, berbeda satu sama lain dalam ukuran dan tanda muatan listrik serta beberapa karakteristik lainnya, sudah mencapai beberapa lusin.

Dunia Mega. Teori Big Bang. Pada tahun 1946-1948. G. Gamow mengembangkan teori alam semesta yang panas (model Big Bang). Menurut model ini, seluruh Alam Semesta 15 miliar tahun yang lalu (menurut perkiraan lain, 18 miliar tahun) dikompresi menjadi sebuah titik dengan kepadatan yang sangat tinggi (tidak kurang dari 10 93 g/cm 3). Kondisi ini disebut keganjilan, hukum fisika untuk itu tak dapat diterapkan.

Alasan terjadinya keadaan seperti itu dan sifat keberadaan materi di keadaan ini masih belum jelas. Keadaan ini ternyata tidak stabil, mengakibatkan ledakan dan transisi mendadak menuju alam semesta yang mengembang.

Pada saat terjadinya Big Bang, Alam Semesta seketika memanas hingga suhu yang sangat tinggi, yaitu lebih dari 10 28 K. Dalam waktu 10 -4 detik setelah Big Bang, kepadatan di Alam Semesta turun menjadi 10 14 g/cm 3 . Pada suhu setinggi itu (di atas suhu pusat bintang terpanas), terdapat molekul, atom, dan bahkan inti atom. tidak bisa.

Materi Alam Semesta berbentuk partikel elementer, yang didominasi oleh elektron, positron, neutrino, foton, serta proton dan neutron dalam jumlah yang relatif kecil. Kepadatan materi alam semesta 0,01 detik setelah ledakan, meskipun suhunya sangat tinggi, sangatlah besar: 4000 juta kali lebih banyak dibandingkan kepadatan air.

Pada akhir tiga menit pertama setelah ledakan, suhu materi alam semesta terus menurun hingga mencapai 1 miliar derajat (10 9 K). Massa jenis zat juga mengalami penurunan, namun masih mendekati massa jenis air. Pada suhu ini, meskipun sangat tinggi, inti atom mulai terbentuk, khususnya inti hidrogen berat (deuterium) dan inti helium.

Namun, materi Alam Semesta pada akhir tiga menit pertama sebagian besar terdiri dari foton, neutrino, dan antineutrino. Hanya setelah beberapa ratus ribu tahun barulah atom mulai terbentuk, terutama hidrogen dan helium.

Gaya gravitasi mengubah gas menjadi gumpalan yang menjadi bahan munculnya galaksi dan bintang.

Dengan demikian, fisika abad ke-20 memberikan pembenaran yang lebih dalam terhadap gagasan pembangunan.

dunia makro. Dalam bidang makrofisika, prestasi dapat dibedakan dalam tiga bidang: di bidang elektronika (sirkuit mikro), di bidang penciptaan laser dan aplikasinya, bidang superkonduktivitas suhu tinggi.

Kata "laser" adalah singkatan dari frasa bahasa Inggris “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, yang diterjemahkan sebagai amplifikasi cahaya sebagai akibat dari emisi yang distimulasi (diinduksi). . Hipotesis tentang adanya radiasi terstimulasi dikemukakan pada tahun 1917 oleh Einstein.

Ilmuwan Soviet N.G. Basov dan A.M. Prokhorov dan, secara independen, fisikawan Amerika Charles Townes menggunakan fenomena emisi terstimulasi untuk membuat generator gelombang radio gelombang mikro dengan panjang gelombang = 1,27 cm.

Generator kuantum pertama adalah generator rubi keadaan padat laser. Juga dibuat: gas, semikonduktor, cair, gas-dinamis, cincin (gelombang berjalan).

Laser telah tersebar luas aplikasi dalam sains - alat utama dalam optik nonlinier , ketika suatu zat transparan atau tidak tembus cahaya biasa, sifat-sifatnya berubah menjadi sebaliknya.

Laser telah memungkinkan penerapan metode baru untuk memperoleh gambar volumetrik dan berwarna, yang disebut holografi, yang banyak digunakan dalam pengobatan, terutama di bidang oftalmologi, bedah dan onkologi, yang mampu menciptakan bintik kecil karena monokromatisitas dan arahnya yang tinggi.

Pemrosesan logam dengan laser. Kemampuan memperoleh berkas cahaya berkekuatan tinggi hingga 10 12 -10 16 menggunakan laser L/cm 2 ketika memfokuskan radiasi ke suatu titik dengan diameter hingga 10-100 mikron menjadikan laser alat yang ampuh untuk memproses bahan buram secara optik yang tidak dapat diakses untuk diproses dengan metode konvensional (pengelasan gas dan busur).

Hal ini memungkinkan terjadinya operasi teknologi baru, misalnya, pengeboran Sangat saluran sempit dalam bahan tahan api, berbagai operasi dalam pembuatan sirkuit mikro film, serta meningkatkan kecepatan pengolahan detail.

Pada melubangi pada roda berlian mengurangi waktu pemrosesan satu roda dari 2-3 hari menjadi 2 menit.

Laser paling banyak digunakan dalam mikroelektronika, dan ini lebih disukai pengelasan koneksi, tidak menyolder.

Penemuan mendasar di bidang fisika akhir XIX - awal abad XX. menemukan bahwa realitas fisik bersatu dan memiliki sifat gelombang dan sel. Mempelajari radiasi termal, M. Planck sampai pada kesimpulan bahwa dalam proses radiasi, energi tidak dilepaskan dalam jumlah berapa pun dan terus menerus, tetapi hanya dalam porsi tertentu – kuanta.

Kuantum adalah bagian radiasi konstan terkecil.

Einstein memperluas hipotesis Planck tentang radiasi termal ke radiasi secara umum dan memperkuat teori cahaya baru - teori foton. Struktur cahaya berbentuk sel. Energi cahaya terkonsentrasi di tempat-tempat tertentu, dan oleh karena itu cahaya memiliki struktur yang terputus-putus - aliran kuanta cahaya, yaitu. foton. Foton adalah partikel khusus (sel darah). Foton adalah kuantum energi cahaya tampak dan tak terlihat, sinar-X dan radiasi gamma, yang secara bersamaan memiliki sifat partikel dan gelombang, tidak memiliki massa diam, memiliki kecepatan cahaya, dan dalam kondisi tertentu menghasilkan positron. + pasangan elektron. Teori Einstein ini menjelaskan fenomena efek fotolistrik - tersingkirnya elektron dari materi di bawah pengaruh gelombang elektromagnetik. Adanya efek fotolistrik ditentukan oleh frekuensi gelombang, bukan intensitasnya. Atas penciptaan teori foton, A. Einstein menerima Hadiah Nobel pada tahun 1922. Teori ini secara eksperimental dikonfirmasi 10 tahun kemudian oleh fisikawan Amerika R.E. Millikan.

Paradoks: cahaya berperilaku sebagai gelombang dan aliran partikel. Sifat gelombang muncul selama difraksi dan interferensi, sifat sel - selama efek fotolistrik.

Teori baru tentang cahaya membawa N. Bohr pada pengembangan teori atom. Hal ini didasarkan pada 2 postulat:

1. Setiap atom memiliki beberapa orbit elektron stasioner, pergerakan yang memungkinkan elektron ada tanpa radiasi.

2. Ketika sebuah elektron berpindah dari satu keadaan diam ke keadaan diam lainnya, atom memancarkan atau menyerap sebagian energi.

Model atom ini menjelaskan atom hidrogen dengan baik, tetapi tidak menjelaskan atom multi-elektron karena Hasil teoritis berbeda dengan data eksperimen. Perbedaan ini kemudian dijelaskan oleh sifat gelombang elektron. Artinya, elektron, sebagai sebuah partikel, bukanlah bola padat atau titik, melainkan memiliki struktur internal yang berubah bergantung pada keadaannya. Model atom, yang menggambarkan strukturnya dalam bentuk orbit tempat elektron titik bergerak, sebenarnya diciptakan untuk kejelasan; (Ini adalah analogi hubungan, bukan objek.) Pada kenyataannya, orbit seperti itu tidak ada; elektron tidak terdistribusi secara merata dalam sebuah atom, namun sedemikian rupa sehingga kerapatan muatan rata-rata lebih besar di beberapa titik dan lebih kecil di titik lain. Orbit elektron secara formal disebut kurva yang menghubungkan titik-titik dengan kepadatan maksimum. Tidak mungkin untuk merepresentasikan secara visual proses yang terjadi dalam atom dalam bentuk model mekanis. Fisika klasik tidak dapat menjelaskan eksperimen paling sederhana sekalipun untuk menentukan struktur atom.

Pada tahun 1924, fisikawan Perancis Louis de Broglie, dalam karyanya “Light and Matter,” mengungkapkan gagasan tentang sifat gelombang semua materi. Fisikawan Austria E. Schrödinger dan fisikawan Inggris P. Dirac memberikan deskripsi matematisnya. Ide ini memungkinkan untuk membangun teori yang mencakup sifat sel darah dan gelombang materi dalam kesatuannya. Dalam hal ini, kuanta cahaya menjadi struktur khusus dunia mikro.

Dengan demikian, dualitas gelombang-partikel menyebabkan terciptanya mekanika kuantum. Hal ini didasarkan pada dua prinsip: prinsip hubungan ketidakpastian, yang dirumuskan oleh W. Heisenberg pada tahun 1927; Prinsip saling melengkapi N. Bohr. Prinsip Heisenberg menyatakan: dalam mekanika kuantum tidak ada keadaan di mana lokasi dan momentum memiliki nilai yang pasti sepenuhnya; tidak mungkin mengetahui kedua parameter secara bersamaan - posisi dan kecepatan, yaitu, tidak mungkin menentukan posisi dan momentum mikropartikel dengan akurasi yang sama.

N. Bohr merumuskan prinsip saling melengkapi sebagai berikut: “Konsep partikel dan gelombang saling melengkapi dan sekaligus bertentangan satu sama lain, merupakan gambaran yang saling melengkapi tentang apa yang terjadi.” Kontradiksi sifat gelombang partikel objek mikro adalah hasil interaksi partikel mikro yang tidak terkendali dengan perangkat: di beberapa perangkat, objek kuantum berperilaku seperti gelombang, di perangkat lain - seperti partikel. Karena hubungan ketidakpastian, model sel darah dan gelombang untuk menggambarkan objek kuantum tidak saling bertentangan, karena tidak pernah muncul secara bersamaan. Jadi, bergantung pada eksperimennya, suatu benda menunjukkan sifat selnya atau sifat gelombangnya, namun tidak keduanya sekaligus. Saling melengkapi, kedua model dunia mikro memungkinkan kita memperoleh gambaran keseluruhannya.

Ringkasan singkat fisika modern dunia mikro :

1 . Dunia mikro terdiri dari dua jenis partikel, yang ukurannya berbeda terutama: dari partikel dunia ultra mikro ( Misalnya , foton ) dan partikel dunia mikro ( Misalnya , elektron ). Dunia ultra mikro berukuran tiga kali lipat lebih kecil dari partikel dunia mikro . Biasanya 10 pangkat minus delapan belas .

2. Jadi kita memiliki tiga arah gerak partikel ( beras .1 ) Dan , masing-masing , tiga ruang untuk bidang : medan gravitasi , medan listrik dan magnet . Atas dasar ini, kita dapat berbicara tentang kesatuan sifat ketiga bidang itu dan itu , bahwa ketiga bidang tersebut tidak dapat dipisahkan satu sama lain dalam mikrokosmos . ( Ada zat di alam , menciptakan medan magnet atau medan listrik secara terpisah ). Akibat dari pernyataan ini, jika suatu penghantar arus listrik dimasukkan ke dalam medan magnet , maka dia tidak dapat dipengaruhi oleh medan listrik , yang selalu ortogonal terhadap medan magnet .

3. Mari kita perhatikan hal itu , bahwa setiap partikel dunia mikro memiliki tiga derajat kebebasan lagi , yang digunakan untuk gerakan rotasi . Lihat gambar. 1 . Kata fisikawan Hopkins , bahwa ruang dapat berubah menjadi waktu dan sebaliknya . Bagaimana memahami pernyataan ini ? Kita mengetahui hukum kekekalan energi , yang berbunyi : jumlah energi kinetik dan energi potensial suatu benda adalah konstan . Gerak suatu partikel dalam ruang mikrokosmos bersifat berosilasi . Gerak osilasi merupakan hasil penjumlahan dua gerak : translasi dan rotasi . Energi kinematik adalah energi gerak translasi , dan potensial adalah energi yang tersimpan dari suatu benda yang tidak bergerak di ruang angkasa dengan cara yang berbeda-beda . Gerak translasi dilakukan di ruang angkasa , dan rotasi dalam waktu dan pergerakan ini memiliki kondisi batas matematis , yang diceritakan oleh fisikawan Hopkins kepada kita .

4. aku percaya , bahwa semua partikel ultra mikrokosmos berbeda satu sama lain hanya dalam frekuensi getarannya . Misalnya , ultra violet dan sinar infra : foton yang sama , namun dengan frekuensi yang berbeda . aku percaya , frekuensi itu adalah bentuk penyimpanan energi , T .e. frekuensi menentukan jumlah energi kinetik dan potensial suatu partikel . Karena rumus Einstein hanya memperhitungkan energi kinetik partikel yang bergerak , maka formula ini perlu penyesuaian . Tampaknya , Berdasarkan massa suatu partikel kita perlu memahami massa spesifiknya , T . e . massa volume yang diciptakan oleh frekuensi getaran : massa partikel harus dibagi dengan produk amplitudo getaran dan luas panjang gelombang atau ekspektasi matematis gelombang ini.

5. Setiap partikel elementer mikrokosmos mengandung jenis partikel ultra mikro yang spesifik dengan frekuensinya sendiri-sendiri. Misalnya , elektron mengandung foton dengan frekuensi yang sama ( dengan nama baru: “ bion ”), namun frekuensi foton yang dipancarkan disesuaikan dengan kondisi orbit spesifik elektron . Gambar 4 memberikan bukti hipotesis ini. : semua gelombang elektromagnetik harus memiliki panjang dan amplitudo yang sama pada orbit tertentu . Namun peralihan dari orbit ke orbit lain disertai dengan perubahan parameter frekuensi : T . e . amplitudo dan panjang gelombang . Setiap orbit mempunyai tingkat energi potensialnya masing-masing hal gii , sebagai akibat dari hukum kekekalan energi . Alasan hal e lepasnya energi quark dari partikel elementer dunia mikro dapat menyebabkan fenomena resonansi .

Sebuah blok elektron di orbit memiliki torsi , yang merupakan hasil kali massa elektron dan jari-jari orbital , yang menyebabkan rotasi orbit itu sendiri . Setiap orbit elektron dalam atom pada dasarnya merupakan sirkuit listrik tertutup dan karenanya menciptakan medan elektromagnetik di sekelilingnya. Oleh karena itu, kecepatan elektron dalam orbitnya adalah sama , seperti pada rangkaian listrik . Medan ini mencegah elektron mendekati proton inti . Arah garis medan magnet dapat ditentukan dengan menggunakan aturan gimlet .

7 . Literatur fisik menunjukkan hal itu , bahwa elektron memiliki spin 2. Memang , Ketika sebuah foton dilepaskan, ia berputar 90 derajat , T . e . oleh 1 / 2 punggung kembali ke posisi semula , yang memberi 1 lagi / 2 kembali . Kemudian dia mengubah tepi belokan dan lagi 1 / 2 dan 1 / 2 , T . e . putaran totalnya adalah 2 .

7. Alam Semesta kita - ruang yang tertutup secara fisik . Itu dibatasi oleh konstanta fisik : Misalnya , kecepatan cahaya 300.000 km per detik atau batas suhu 273 , 16 derajat Celsius . Oleh karena itu, ia mematuhi Hukum Kekekalan Energi dan oleh karena itu telah ada selama milyaran tahun . Bagaimana fakta ini dapat dijelaskan? , bahwa pergerakan planet pada orbitnya tidak berhenti ? Asumsi , bahwa planet-planet bergerak secara inersia setelah dorongan Ledakan , maka energi ini akan hilang sampai batas tertentu selama miliaran tahun akibat pertemuan dengan meteorit dan angin matahari. Catatan , bahwa partikel-partikel dunia ultra mikro, ketika bergerak, melakukan gerakan osilasi di sekitar lintasan pergerakannya, T . e . pergerakannya merupakan proses osilasi dengan frekuensi tertentu . Proses osilasi di alam merupakan peralihan energi potensial menjadi energi kinetik dan sebaliknya. Oleh karena itu , bahwa pergerakan suatu benda dalam ruang tertutup harus menggunakan cadangan energi potensial melalui mekanisme frekuensi.

Kita tidak tahu mengapa suhu ada , batas vakum dan kecepatan cahaya terbatas . Mungkin ada krioplasma , sesuatu seperti lubang hitam , mengontrak ene P giyu sampai batas tertentu , setelah itu Big Bang terjadi .

8. Secara eksperimental, para ilmuwan belum mampu mencapai kecepatan cahaya atau suhu nol Kelvin. . Mereka hanya membawa mereka lebih dekat ke batas ini dengan jumlah yang sangat kecil . Eksperimen ini membutuhkan pengeluaran energi yang besar . Demikianlah ditetapkan bahwa , bahwa dalam jumlah kecil timbul biaya energi yang besar . Kita mengetahui rumus gaya dari fisika klasik F ketika massa berinteraksi : M 1 M 2 Di mana R adalah jarak antara massa :

F = m 1 *M 2 /r^ 2 . Berat proton atau elektron sekitar 0 , 91 * 10 pangkat minus 31 kg ( massanya jauh lebih kecil ), kepadatan 6 , 1 * 10 pangkat 17 kg / M ^ 3 . Jarak antar partikel dalam interaksi lemah ( 2 * 10 hingga minus 1 5 derajat ) m dan dengan interaksi yang kuat ( 10 pangkat minus 18 ) diketahui . Namun, ketika menghitung gaya tarik-menarik partikel-partikel ini, faktanya harus diperhitungkan , bahwa setiap partikel mikro adalah rangkaian osilasi mikro . Lihat Hai penjelasan poin 10. Penerapan rumus fisika klasik pada perhitungan interaksi partikel dunia mikro menunjukkan hal itu kepada kita , bahwa tidak ada batasan antara fisika klasik dan kuantum atau relativistik .

9. Benda bermuatan , Misalnya , elektron menyebabkan tidak hanya medan elektrostatik, tetapi juga arus listrik. Terdapat perbedaan yang signifikan pada kedua fenomena ini. Untuk munculnya medan elektrostatik, diperlukan muatan stasioner, entah bagaimana tetap di ruang angkasa, dan untuk munculnya arus listrik, sebaliknya, diperlukan adanya partikel bermuatan bebas dan tidak tetap, yang berada dalam medan elektrostatik muatan stasioner. datang ke suatu negara bagian gerak teratur sepanjang garis medan . Misalnya , pelepasan listrik listrik statis , terkonsentrasi di awan petir - petir . Gerakan ini adalah listrik .

10. Namun ada penyebab lain terjadinya arus listrik . Setiap partikel berjenis ultra dan mikro elektron mempunyai frekuensi getaran dannya masing-masing , karena itu , adalah rangkaian osilasi mikro , yang menerapkan rumus Joseph Thomson :

f = 1/2 P adalah akar kuadrat dari L*C, Di mana L = 2*EL/I kuadrat Dan

C = 2* Ec/U kuadrat , di mana E 1 c dan e 1L adalah energi medan listrik dan fluks magnet . Rumusnya menunjukkan hubungan yang konstan antara aku( di Henry , ) Dan C ( dalam farad , yang dikonversi ke sentimeter ).

( satuan induktansi dalam sistem GHS; 1 cm = 1·10 -9 gn ( Henry ), cm , cm ... kapasitas, Sentimeter - satuan kapasitas dalam sistem GHS = 1·10 -12 F ( farad ), cm . )

Jika dimensi besaran tersebut dalam centimeter , maka penyebut rumus ini adalah keliling . Karena itu , medan listrik di sekitar elektron adalah serangkaian lingkaran koaksial . Dengan bertambahnya jari-jari lingkaran, kecepatan gerak partikel ultra mikro akan meningkat sejak periode tersebut , yaitu frekuensi getaran elektron -F konstan . Akibat dari hal ini konsumsi energi kinetik untuk partikel yang lebih jauh meningkat dan kemampuannya untuk menginduksi arus listrik dalam konduktor menurun.

Tapi mari kita perhatikan Gambar 3 , dimana itu ditampilkan , bahwa vektor E 1 Dengan dan E 1L terpisah dalam ruang dan saling ortogonal . Keadaan ini harus diperhitungkan ketika menginduksi arus listrik dalam suatu konduktor . Jika kita menerapkan hukum kekekalan energi pada besaran E 1L dan E 1 Dengan , lalu E 1L adalah energi kinetik aliran elektron yang bergerak -SAYA, A E 1 c adalah energi potensial medan listrik sebagai fungsi kekuatannya kamu. Energi E1 L Dan E1c reaktif . Dalam kasus partikel dunia mikro, vektornya ortogonal terhadap sumbu koordinat OS , tetapi berada pada bidang koordinat ortogonal yang berbeda . (C lihat nasinya . 2 ). Kedua vektor tersebut dipisahkan dalam ruang . Oleh karena itu, pemusnahan timbal baliknya tidak terjadi dan frekuensi mikropartikel tidak berkurang seiring waktu .

Dalam rangkaian listrik, reaktansi biasanya dilambangkan dengan X , dan hambatan total pada rangkaian arus bolak-balik Z, resistensi aktif - R dan jumlah seluruh hambatan disebut impedansi . Z = R+jX

Besaran impedansi adalah perbandingan amplitudo tegangan dan arus, sedangkan fasa adalah selisih antara fasa tegangan dan arus.

Jika X >0 maka reaktansinya dikatakan induktif

Jika X =0 impedansinya dikatakan resistif murni (aktif)

UE apakah X <0 говорят, что реактивное сопротивлние является ёмкостным .

Dalam rangkaian osilasi nyata , digunakan , Misalnya , dalam bidang teknik radio , kita dapat mengkompensasi energi induktif reaktif dengan energi reaktif kapasitif karena dengan reaktansi kapasitif vektor arus mendahului tegangan, dan dengan reaktansi induktif vektor arus tertinggal 90 derajat di belakang tegangan dan berada pada bidang yang sama tetapi tidak pada waktu yang sama.. Karena salah satu ciri induktansi adalah kemampuannya untuk menjaga arus yang mengalir melaluinya tetap konstan, maka ketika arus beban mengalir, a pergeseran fasa antara arus dan tegangan (arus “tertinggal” di belakang tegangan sebesar sudut fasa). Perbedaan tanda arus dan tegangan selama periode pergeseran fasa, sebagai akibatnya, menyebabkan penurunan energi medan elektromagnetik induktansi, yang diisi ulang dari jaringan. Bagi sebagian besar konsumen industri, hal ini berarti sebagai berikut: sepanjang jaringan antara sumber listrik dan konsumen, selain energi aktif yang menghasilkan kerja yang bermanfaat, energi reaktif yang tidak melakukan kerja yang berguna juga mengalir.

Dari penjelasan di atas berikut ini , apa d Untuk adanya arus listrik, diperlukan suplai energi dari luar ke dalam penghantar dalam bentuk elektromagnetik bidang.

Penjelasan tambahan . Kapasitansi R meningkat seiring dengan jumlah lilitan elektromagnet .

R = 1/(2 π * C * f), Di mana F- frekuensi , Dan C- kapasitas .

Induktansi L=N 2 * μ *Al,

Di mana aku- induktansi , N- jumlah lilitan konduktor kawat, µ - koefisien permeabilitas magnetik inti , A- volume inti , aku - panjang inti rata-rata .

f = 1/(2 π * √ (L * C))

Karena itu , R = 1/(4π 2 *C*N*√( μ*A/l)).

Untuk memahami sifat-sifat foton, mari kita lakukan percobaan sederhana. Mari kita jatuhkan dua bola dengan berat yang sama dari ketinggian yang sama ke pelat baja. Satu bola terbuat dari plastisin, dan bola lainnya terbuat dari bola- baja. Sangat mudah untuk melihat bahwa besarnya pantulan dari pelat berbeda untuk mereka dan lebih besar untuk bola baja. Besarnya pantulan ditentukan oleh deformasi elastis bahan bola. Sekarang mari kita arahkan seberkas cahaya ke komporA , yaitu fluks foton. Dari optik diketahui bahwa sudut datang berkas sama dengan sudut pantul. Ketika dua benda bertabrakan, mereka bertukar energi sebanding dengan massanya. Dalam kasus berkas foton, berkas foton hanya mengubah vektor gerak. Bukankah dari fakta ini terdapat nilai deformasi elastis foton yang luar biasa tinggi, yaitu superelastisitas? Bagaimanapun, kita sudah familiar dengan fenomena superplastisitas beberapa paduan.

11. Apa peran deformasi elastis dalam mikrokosmos? Kita tahu bahwa pegas terkompresi mempunyai energi potensial, semakin besar besarnya, semakin tinggi pula deformasi elastis pegas tersebut. Kita tahu bahwa selama proses osilasi, energi potensial berubah menjadi energi kinetik dan sebaliknya. Diketahui juga bahwa semua partikel dunia mikro mengalami gerak osilasi, yaitu memiliki frekuensi osilasinya sendiri, yang menciptakan medan elektromagnetik di sekitar partikel. Jadi, setiap partikel mikrokosmos adalah rangkaian osilasi mikro, mirip dengan rangkaian osilasi teknik radio. Oleh karena itu, medan elektromagnetik harus menciptakan torsi pada partikel:M = r Saya *F Saya , SAYA - dimana adalah titik tertentu penerapan momen ini. Perhatikan bahwa frekuensi mikropartikel tidak berubah terhadap waktu. Oleh karena itu, besarnya torsi dan besarnya arus listrik yang menyebabkannya tidak berubah terhadap waktu. Dan ini hanya mungkin terjadi dalam kasus superkonduktivitas!

Torsi ini memutar partikel di sekitar sumbu X dan Y secara berurutan, menciptakan deformasi torsi elastis. Deformasi superelastis ini mengembalikan partikel ke keadaan semula. Dengan cara ini, gerakan osilasi partikel tercipta dengan transisi energi potensial yang melekat pada deformasi torsi elastis menjadi energi kinetik pergerakan partikel dalam ruang sepanjang sumbu.Z .

Mekanisme transisi tersebut dapat dibayangkan seperti memutar tabung pasta. Faktanya, perubahan volume menyebabkan keluarnya pasta dari lubang tabung yang terletak tegak lurus terhadap bidang puntiran tabung. Impuls internal ini menyebabkan partikel bergerak sepanjang sumbunyaZ. Motor nano efisiensi tinggi muncul. Hal serupa dapat diamati pada apa yang disebut roda cucian. Jika sumbu roda seperti itu tidak tetap, maka alih-alih roda yang berputar kita akan mendapatkan gerakan menggelinding translasi. Untuk mengimplementasikan mesin ini, perlu dibuat material dengan nilai deformasi torsi elastis yang luar biasa tinggi. Maka jalan untuk melakukan perjalanan dengan kecepatan cahaya akan terbuka.

12. Sifat mikropartikel yang sangat tinggi muncul pada bahan pada suhu mendekati nol Kelvin. Bukankah materi secara berkala berkontraksi menjadi semacam lubang hitam, yang mewakili krioplasma pada suhu Kelvin? Bukankah benda ini, berkat sifat supernaturalnya, merupakan akumulator energi potensial, yang ketika mencapai tingkat kritis, diubah menjadi energi kinetik melalui Ledakan?

MASALAH DI DUNIA MIKRO

Menurut pandangan ilmiah modern, semua objek alam adalah sistem yang teratur, terstruktur, dan terorganisir secara hierarkis. Dengan menggunakan pendekatan sistem, ilmu pengetahuan alam tidak hanya mengidentifikasi jenis sistem material, namun mengungkapkan hubungan dan hubungan mereka. Ada tiga tingkatan struktur materi.

dunia makro- dunia objek makro, yang dimensinya berkorelasi dengan skala pengalaman manusia; besaran spasial dinyatakan dalam milimeter, sentimeter dan kilometer, dan waktu dinyatakan dalam detik, menit, jam, tahun.

dunia mikro- dunia yang sangat kecil, tidak dapat diamati secara langsung objek mikro, dimensi spasialnya berkisar antara 10 -8 hingga 10 -16 cm, dan masa pakainya - dari tak terhingga hingga 10 -24 detik.

Dunia Mega- dunia ini sangat besar skala kosmik dan kecepatan, jarak yang diukur dalam tahun cahaya, dan umur benda luar angkasa diukur dalam jutaan dan milyaran tahun.

Meskipun level-level ini memiliki hukum spesifiknya masing-masing, dunia mikro, makro, dan mega saling berhubungan erat.

Microworld: konsep fisika modern

Konsep mekanika kuantum yang menggambarkan dunia mikro. Saat mempelajari mikropartikel, para ilmuwan dihadapkan pada situasi paradoks, dari sudut pandang sains klasik: objek yang sama menunjukkan sifat gelombang dan sel. Langkah pertama ke arah ini diambil oleh fisikawan Jerman M.Planck (1858-1947).

Dalam proses mempelajari radiasi termal suatu benda yang “benar-benar hitam”, M. Planck sampai pada kesimpulan yang menakjubkan bahwa dalam proses radiasi, energi dapat dilepaskan atau diserap tidak secara terus menerus dan tidak dalam jumlah berapa pun, tetapi hanya dalam bagian-bagian tertentu yang tidak dapat dibagi-bagi - kuanta. Besarnya bagian energi terkecil ini ditentukan melalui jumlah osilasi dari jenis radiasi yang sesuai dan konstanta alam universal, yang diperkenalkan M. Planck ke dalam sains dengan simbol h: E = hai , yang kemudian menjadi terkenal (di mana ha – kuantum energi, pada - frekuensi).

Planck melaporkan formula yang dihasilkan pada 19 Desember 1900 pada pertemuan Berlin Physical Society. Dalam sejarah fisika, hari ini dianggap sebagai hari lahir teori kuantum dan seluruh fisika atom; hari ini menandai dimulainya era baru ilmu pengetahuan alam.

Fisikawan teoretis besar Jerman A. Einstein (1879-1955) pada tahun 1905 mentransfer gagasan kuantisasi energi selama radiasi termal ke radiasi secara umum dan dengan demikian memperkuat doktrin baru tentang cahaya. Gagasan tentang cahaya sebagai hujan kuanta yang bergerak cepat adalah gagasan yang sangat berani yang pada awalnya diyakini hanya sedikit orang yang benar. M. Planck sendiri tidak setuju dengan perluasan hipotesis kuantum ke teori cahaya kuantum, yang menghubungkan rumus kuantumnya hanya dengan hukum radiasi termal benda hitam yang dipertimbangkannya.

A.Einstein menyarankan agar kita berbicara tentang pola alami universal karakternya, dan sampai pada kesimpulan bahwa struktur sel cahaya harus dikenali. Teori kuantum cahaya A. Einstein berpendapat bahwa cahaya adalah fenomena gelombang yang merambat terus-menerus di ruang angkasa. Dan pada saat yang sama, energi cahaya memiliki struktur yang terputus-putus. Cahaya dapat dianggap sebagai aliran kuanta cahaya, atau foton. Energinya ditentukan oleh kuantum dasar aksi Planck dan jumlah getaran yang sesuai. Lampu warna yang berbeda terdiri dari kuanta cahaya dengan energi berbeda.

Menjadi mungkin untuk memvisualisasikan fenomena efek fotolistrik, yang intinya adalah pelepasan elektron dari suatu zat di bawah pengaruh gelombang elektromagnetik. Fenomena efek fotolistrik ditemukan pada paruh kedua abad ke-19, dan pada tahun 1888-1890 efek fotolistrik dipelajari secara sistematis oleh fisikawan Rusia Alexander Grigorievich Stoletov. Secara eksternal, efeknya diwujudkan dalam kenyataan bahwa ketika fluks cahaya jatuh pada pelat logam bermuatan negatif, elektroskop yang terhubung ke pelat tersebut menunjukkan adanya arus listrik sesaat. Namun, arus hanya mengalir melalui rangkaian tertutup, dan rangkaian “pelat logam – elektroskop” tidak tertutup. A. Einstein menunjukkan bahwa penutupan sirkuit seperti itu terjadi melalui aliran elektron yang dikeluarkan oleh foton dari permukaan pelat.

Eksperimen menunjukkan bahwa ada tidaknya efek fotolistrik ditentukan oleh frekuensi gelombang datang. Jika kita berasumsi bahwa setiap elektron dikeluarkan oleh satu foton, maka hal berikut menjadi jelas: efeknya hanya terjadi jika energi foton, dan frekuensinya, cukup tinggi untuk mengatasi gaya pengikatan antara elektron dan materi.

Beras. Diagram efek fotolistrik

Atas karyanya ini, Einstein menerima Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1922. Teorinya dikonfirmasi dalam eksperimen seorang fisikawan Amerika R. E. Millikan(1868-1953). Ditemukan pada tahun 1923 oleh seorang fisikawan Amerika A. H. Compton(1892-1962) fenomena (efek Compton), yang diamati ketika atom dengan elektron bebas terkena sinar X yang sangat keras, sekali lagi dan akhirnya menegaskan teori cahaya kuantum.

Situasi paradoks muncul: ditemukan bahwa cahaya tidak hanya berperilaku sebagai gelombang, tetapi juga sebagai aliran sel-sel. Dalam percobaan pada difraksi Dan gangguan miliknya melambai properti, dan kapan efek fotoelektrik - sel darah. Karakteristik utama dari keleluasaannya (bagian energi yang melekat) dihitung melalui karakteristik gelombang murni - frekuensi kamu (E = hy). Dengan demikian, ditemukan apa yang dapat dijelaskan bidang diperlukan tidak hanya terus-menerus, tetapi juga korpuskular pendekatan.

Gagasan tentang pendekatan terhadap studi materi tidak tetap tidak berubah: pada tahun 1924, fisikawan Perancis Louis de Broglie(1892-1987) mengemukakan gagasan tentang sifat gelombang materi, perlunya menggunakan konsep gelombang dan sel tidak hanya dalam teori cahaya, tetapi juga dalam teori materi. Dia mengklaim hal itu sifat gelombang, bersama dengan sel darah, berlaku untuk semua jenis materi: elektron, proton, atom, molekul, dan bahkan benda makroskopis. Menurut de Broglie, setiap benda mempunyai massa T , bergerak dengan kecepatan ay , sesuai dengan gelombang

Sebenarnya rumus serupa sudah diketahui sebelumnya, tapi hanya sehubungan dengan kuanta cahaya - foton.

Pada tahun 1926, fisikawan Austria E.Schrödinger(1887-1961), menemukan persamaan matematika yang menentukan perilaku gelombang materi, yang disebut Persamaan Schrödinger. fisikawan Inggris P.Dirac(1902-1984) merangkumnya. Pemikiran berani L. de Broglie tentang “dualisme” universal partikel dan gelombang memungkinkan untuk membangun sebuah teori yang dapat digunakan untuk menutupi sifat-sifat materi dan cahaya dalam kesatuannya.

Bukti paling meyakinkan bahwa De Broglie benar adalah penemuan difraksi elektron oleh fisikawan Amerika pada tahun 1927. K. Davisson dan L. Germer. Selanjutnya dilakukan percobaan untuk mendeteksi difraksi neutron, atom bahkan molekul. Yang lebih penting lagi adalah penemuan partikel elementer baru yang diprediksi berdasarkan sistem rumus mekanika gelombang yang dikembangkan.

Jadi, untuk menggantikan dua berbeda pendekatan untuk mempelajari dua bentuk materi yang berbeda: sel darah dan gelombang - telah muncul lajang pendekatan – dualisme gelombang-partikel. Pengakuan dualitas gelombang-partikel telah menjadi universal dalam fisika modern: objek material apa pun dicirikan oleh adanya sifat sel dan gelombang.

Deskripsi mekanika kuantum dari dunia mikro didasarkan pada hubungan ketidakpastian, didirikan oleh fisikawan Jerman W.Heisenberg(1901-76), dan prinsip saling melengkapi Fisikawan Denmark N.Bora(1885-1962),.

Intinya hubungan ketidakpastian V. Heisenberg adalah itu tidak mungkin untuk menentukan secara akurat karakteristik komplementer suatu mikropartikel, misalnya koordinat partikel dan momentumnya (momentum). Jika suatu percobaan dilakukan yang menunjukkan dengan tepat di mana partikel tersebut berada pada saat tertentu, maka pergerakannya terganggu sedemikian rupa sehingga partikel tersebut tidak dapat ditemukan setelah itu. Dan sebaliknya, dengan pengukuran kecepatan yang akurat tidak mungkin menentukan lokasi partikel.

Dari sudut pandang mekanika klasik, hubungan ketidakpastian tampak tidak masuk akal. Namun, kita manusia hidup dalam makrokosmos dan, pada prinsipnya, Kita tidak dapat membangun model visual yang memadai untuk dunia mikro. Hubungan ketidakpastiannya adalah ekspresi ketidakmungkinan mengamati dunia mikro tanpa mengganggunya. Pada deskripsi sel darah pengukuran dilakukan untuk mendapatkan nilai yang akurat energi dan besarnya pergerakan mikropartikel, misalnya, selama hamburan elektron. Dalam percobaan yang ditujukan untuk penentuan lokasi yang tepat, sebaliknya, digunakan penjelasan gelombang, khususnya ketika elektron melewati pelat tipis atau ketika mengamati pembelokan sinar.

Prinsip dasar mekanika kuantum juga demikian prinsip saling melengkapi, kepada siapa N.Bor memberikan rumusan sebagai berikut: “Konsep partikel dan gelombang saling melengkapi dan sekaligus bertentangan, merupakan gambaran yang saling melengkapi tentang apa yang terjadi.”

Dengan demikian, pola sel darah dan gelombang harus saling melengkapi, mis. saling melengkapi. Hanya dengan mempertimbangkan kedua aspek tersebut Anda dapat memperoleh gambaran keseluruhan tentang dunia mikro. Ada dua kelas perangkat: di beberapa objek, objek kuantum berperilaku seperti gelombang, di objek lain, seperti partikel. M.lahir(1882-1970) mencatat bahwa gelombang dan partikel adalah “proyeksi” realitas fisik ke dalam situasi eksperimental.

Konsep atomistik tentang struktur materi. Hipotesis atomistik tentang struktur materi dikemukakan pada zaman dahulu Demokritus, dihidupkan kembali pada abad ke-18. ahli kimia J.Dalton. Dalam fisika, konsep atom sebagai unsur struktural terakhir materi yang tidak dapat dibagi lagi berasal dari ilmu kimia.

Sebenarnya penelitian fisik atom dimulai pada akhir abad ke-19, ketika fisikawan Perancis A.A.Becquerel(1852 – 1908) fenomena radioaktivitas ditemukan. Studi tentang radioaktivitas dilanjutkan oleh fisikawan dan pasangan Perancis P.Curie(1859-1906) dan M. Sklodowska-Curie(1867-1934), yang menemukan unsur radioaktif baru polonium dan radium.

Sejarah penelitian struktur atom dimulai pada tahun 1895 berkat penemuan seorang fisikawan Inggris JJ Thomson(1856 – 1940)elektron. Karena elektron mempunyai muatan negatif, dan atom secara keseluruhan netral secara listrik, dibuat asumsi tentang adanya partikel bermuatan positif. Massa elektron dihitung 1/1836 massa partikel bermuatan positif.

Berdasarkan massa partikel bermuatan positif, fisikawan Inggris W.Thomson(1824 – 1907, dari tahun 1892 Tuhan Kelvin), mengusulkan model atom pertama pada tahun 1902: muatan positif didistribusikan ke area yang cukup luas, dan elektron diselingi dengannya, seperti “kismis dalam puding”. Namun, model ini tidak dapat menolak pengujian eksperimental.

Pada tahun 1908 E.Marsden Dan X. Geig eh, karyawan fisikawan Inggris E. Rutherford, melakukan eksperimen pada lintasan partikel alfa melalui pelat logam tipis dan menemukan bahwa hampir semua partikel melewati pelat seolah-olah tidak ada hambatan, dan hanya 1/10.000 di antaranya yang mengalami defleksi yang kuat. . E.Rutherford(1871-1937) menyimpulkan bahwa mereka menghadapi semacam rintangan. yaitu inti atom yang bermuatan positif, yang ukurannya (10 -12 cm) sangat kecil dibandingkan dengan ukuran atom (10 -8 cm), tetapi massa atom hampir terkonsentrasi seluruhnya di dalamnya.

Model atom yang dikemukakan oleh E. Rutherford di 1911 menyerupai tata surya: di tengahnya terdapat inti atom, dan di sekitarnya elektron bergerak dalam orbitnya. Sebuah kontradiksi yang tidak dapat diselesaikan model ini adalah bahwa elektron, agar tidak kehilangan stabilitas, harus melakukannya bergerak di sekitar inti. Pada saat yang sama, elektron yang bergerak, menurut hukum elektrodinamika, harus bergerak memancarkan energi elektromagnetik. Namun dalam kasus ini, elektron dengan sangat cepat kehilangan seluruh energinya dan akan jatuh pada intinya.

Kontradiksi berikutnya terkait dengan fakta bahwa spektrum emisi suatu elektron harus kontinu, karena elektron yang mendekati inti akan mengubah frekuensinya. Namun, atom hanya memancarkan cahaya pada frekuensi tertentu. Model atom planet Rutherford ternyata tidak sesuai dengan elektrodinamika J. C. Maxwell.

Pada tahun 1913, fisikawan besar Denmark N.Bor mengajukan hipotesis tentang struktur atom, berdasarkan dua postulat, sama sekali tidak sesuai dengan fisika klasik, dan berdasarkan prinsip kuantisasi:

1) di setiap atom ada beberapa orbit stasioner elektron, bergerak sepanjang elektron bisa ada, tidak memancar;

2) kapan transisi elektron dari satu orbit stasioner ke atom lain memancarkan atau menyerap sebagian energi.

Postulat Bohr menjelaskan stabilitas atom: elektron dalam keadaan diam tidak memancarkan energi elektromagnetik tanpa alasan eksternal. Dijelaskan dan spektrum garis atom: setiap garis spektrum berhubungan dengan transisi elektron dari satu keadaan ke keadaan lain.

Teori atom N. Bohr memungkinkan untuk memberikan gambaran akurat tentang atom hidrogen, yang terdiri dari satu proton dan satu elektron, yang cukup sesuai dengan data eksperimen. Perluasan teori lebih lanjut pada atom multielektron menghadapi kesulitan yang tidak dapat diatasi. Panjang gelombang elektron yang bergerak kira-kira 10 -8 cm, mis. ukurannya sama dengan ukuran atom. Tetapi pergerakan suatu partikel yang termasuk dalam sistem apa pun dapat digambarkan dengan tingkat akurasi yang cukup sebagai pergerakan mekanis suatu titik material sepanjang orbit tertentu hanya jika panjang gelombang partikel tersebut dapat diabaikan dibandingkan dengan ukuran sistem.

Akibatnya, pada dasarnya tidak mungkin untuk menggambarkan secara akurat struktur atom berdasarkan gagasan tentang orbit elektron titik, karena orbit tersebut sebenarnya tidak ada. Karena sifat gelombangnya, elektron dan muatannya seolah-olah tersebar di seluruh atom, tetapi tidak merata, tetapi sedemikian rupa sehingga pada beberapa titik kerapatan muatan elektron rata-rata terhadap waktu lebih besar, dan pada titik lain lebih kecil. .

Teori N. Bohr seolah-olah mewakili batas tahap pertama perkembangan fisika modern. Ini merupakan upaya terbaru untuk mendeskripsikan struktur atom berdasarkan fisika klasik, dilengkapi dengan sejumlah kecil asumsi baru. Proses-proses dalam atom pada prinsipnya tidak dapat direpresentasikan secara visual dalam bentuk model mekanis dengan analogi peristiwa-peristiwa di makrokosmos. Bahkan konsep ruang dan waktu dalam bentuk yang ada di dunia makro ternyata tidak cocok untuk menggambarkan fenomena mikrofisika.

Partikel dasar dan model atom quark. Perkembangan lebih lanjut dari gagasan atomisme dikaitkan dengan studi tentang partikel elementer. Ketentuan "partikel dasar" awalnya berarti partikel paling sederhana yang tidak dapat terurai lebih lanjut yang mendasari setiap formasi material. Sekarang telah ditetapkan bahwa partikel memiliki satu struktur atau lainnya, namun nama yang ditetapkan secara historis tetap ada. Saat ini, lebih dari 350 mikropartikel telah ditemukan.

Karakter utama partikel elementer adalah massa, muatan, umur rata-rata, putaran dan bilangan kuantum.

Massa diam partikel elementer ditentukan dalam kaitannya dengan massa diam elektron. Ada partikel elementer yang tidak memiliki massa diam - foton. Partikel yang tersisa menurut kriteria ini dibagi menjadi lepton- partikel cahaya (elektron dan neutrino); meson- partikel sedang dengan massa berkisar antara satu hingga seribu massa elektron; baryon- partikel berat yang massanya melebihi seribu massa elektron dan mencakup proton, neutron, hiperon, dan banyak resonansi.

Muatan listrik. Semua partikel yang diketahui mempunyai muatan positif, negatif atau nol. Setiap partikel, kecuali foton dan dua meson, berhubungan dengan antipartikel dengan muatan berlawanan. Dipercayai bahwa quark adalah partikel dengan pecahan muatan listrik.

Seumur hidup partikel dibagi menjadi stabil(foton, dua jenis neutrino, elektron dan proton) dan tidak stabil. Partikel stabillah yang memainkan peran paling penting dalam struktur makrobodi. Semua partikel lainnya tidak stabil, mereka ada selama sekitar 10 -10 - 10 -24 detik, setelah itu mereka meluruh. Partikel elementer dengan umur rata-rata 10 -23 - 10 -22 detik. ditelepon resonansi, yang membusuk bahkan sebelum mereka meninggalkan atom atau inti atom. Oleh karena itu, tidak mungkin mendeteksinya dalam eksperimen nyata.

Konsep "kembali", yang tidak memiliki analogi dalam fisika klasik, menunjukkan momentum sudut intrinsik sebuah mikropartikel.

"Bilangan kuantum" menyatakan keadaan diskrit partikel elementer, misalnya posisi elektron pada orbit elektron tertentu, momen magnet, dll.

Semua partikel elementer dibagi menjadi dua kelas - fermion(dinamai E.Fermi) Dan boson(dinamai S.Bose). Fermion terbentuk zat, membawa boson interaksi, itu. adalah kuanta lapangan. Secara khusus, fermion mencakup kuark dan lepton, dan boson mencakup kuanta medan (foton, boson vektor, gluon, gravitino, dan graviton). Partikel-partikel ini dipertimbangkan benar-benar dasar itu. lebih lanjut tidak dapat diurai. Partikel yang tersisa diklasifikasikan sebagai dasar bersyarat, itu. partikel komposit terbentuk dari quark dan kuanta medan yang sesuai.

Partikel dasar berpartisipasi dalam semua jenis interaksi yang diketahui. Ada empat jenis interaksi mendasar di alam.

Interaksi yang kuat terjadi pada tingkat inti atom dan mewakili gaya tarik-menarik dan tolak-menolak dari bagian-bagian penyusunnya. Ia bekerja pada jarak sekitar 10 -13 cm. Dalam kondisi tertentu, interaksi kuat mengikat partikel dengan sangat erat, menghasilkan pembentukan sistem material dengan energi pengikatan tinggi - inti atom. Karena alasan inilah inti atom sangat stabil dan sulit dihancurkan.

Interaksi elektromagnetik sekitar seribu kali lebih lemah dari yang kuat, tapi jangkauannya lebih jauh. Jenis interaksi ini merupakan karakteristik partikel bermuatan listrik. Pembawa interaksi elektromagnetik adalah foton yang tidak bermuatan - kuantum medan elektromagnetik. Dalam proses interaksi elektromagnetik, elektron dan inti atom bergabung menjadi atom, dan atom menjadi molekul. Dalam arti tertentu, interaksi ini memang demikian mengambil jurusan kimia dan biologi.

Interaksi yang lemah mungkin antara partikel yang berbeda. Ini meluas pada jarak sekitar 10 -13 - 10 -22 cm dan terutama terkait dengan peluruhan partikel, misalnya, dengan transformasi neutron menjadi proton, elektron, dan antineutrino yang terjadi dalam inti atom. Menurut pengetahuan saat ini, sebagian besar partikel tidak stabil justru karena interaksi yang lemah.

Interaksi gravitasi- yang terlemah, tidak diperhitungkan dalam teori partikel elementer, karena pada jarak karakteristik sekitar 10 -13 cm memberikan efek yang sangat kecil. Namun, pada sangat kecil jarak (sekitar 10 -33 cm) dan di sangat besar energi, gravitasi kembali memperoleh arti penting. Di sini sifat-sifat yang tidak biasa dari ruang hampa fisik mulai terlihat. Partikel maya superberat menciptakan medan gravitasi yang nyata di sekelilingnya, yang mulai mendistorsi geometri ruang. Dalam skala kosmik, interaksi gravitasi sangatlah penting. Jangkauan tindakannya tidak terbatas.

Meja Interaksi Mendasar

Keempat interaksi perlu dan cukup untuk membangun dunia yang beragam. Tanpa interaksi yang kuat inti atom tidak akan ada, dan bintang serta Matahari tidak akan mampu menghasilkan panas dan cahaya menggunakan energi kadal. Tanpa interaksi elektromagnetik tidak akan ada atom, tidak ada molekul, tidak ada benda makroskopis, dan tidak ada panas atau cahaya. Tanpa interaksi yang lemah Reaksi nuklir tidak akan mungkin terjadi di kedalaman Matahari dan bintang-bintang, ledakan supernova tidak akan terjadi, dan unsur-unsur berat yang diperlukan untuk kehidupan tidak akan dapat menyebar ke seluruh alam semesta. Tanpa interaksi gravitasi Alam Semesta tidak dapat berevolusi, karena gravitasi adalah faktor pemersatu yang menjamin kesatuan Alam Semesta secara keseluruhan dan evolusinya.

Fisika modern sampai pada kesimpulan bahwa keempat interaksi fundamental dapat diperoleh dari satu interaksi fundamental - negara adidaya. Pencapaian yang paling mencolok adalah bukti bahwa pada temperatur (atau energi) yang sangat tinggi, keempat gaya bergabung membentuk satu.

Pada energi 100 GeV (100 miliar elektron volt), interaksi elektromagnetik dan lemah bergabung. Suhu ini setara dengan suhu alam semesta 10 -10 detik setelah Big Bang. Pada energi 10 15 GeV, interaksi kuat bergabung, dan pada energi 10 19 GeV, keempat interaksi bergabung.

Kemajuan dalam penelitian partikel telah berkontribusi lebih jauh pengembangan konsep atomisme. Saat ini, diyakini bahwa di antara sekian banyak partikel elementer, 12 partikel fundamental dan jumlah antipartikel yang sama dapat dibedakan. Enam partikel adalah quark dengan nama-nama eksotis “atas”, “bawah”, “terpesona”, “aneh”, “benar”, “menawan”. Enam sisanya adalah lepton: elektron, muon, partikel tau dan neutrino yang bersesuaian (elektron, muon, tau neutrino).

12 partikel ini dikelompokkan menjadi tiga generasi, yang masing-masing terdiri dari empat anggota.

Yang pertama berisi quark “atas” dan “bawah”, sebuah elektron dan neutrino elektron.

Yang kedua berisi quark “pesona” dan “aneh”, muon dan muon neutrino.

Yang ketiga - quark dan partikel tau yang "benar" dan "indah" dengan neutrinonya.

Semua materi biasa terdiri dari partikel generasi pertama. Diasumsikan bahwa generasi yang tersisa dapat diciptakan secara artifisial pada akselerator partikel bermuatan.

Berdasarkan model quark, fisikawan telah mengembangkan solusi modern untuk masalah ini struktur atom.

Setiap atom terdiri dari inti yang berat(terikat kuat oleh medan gluon proton dan neutron) dan kulit elektron. Proton bermuatan listrik positif, neutron bermuatan nol. Sebuah proton terdiri dari dua kuark “atas” dan satu kuark “bawah”, dan sebuah neutron terdiri dari satu kuark “atas” dan dua kuark “bawah”. Mereka menyerupai awan dengan batas kabur, terdiri dari partikel maya yang muncul dan menghilang.

Masih ada pertanyaan mengenai asal usul quark dan lepton, apakah keduanya merupakan “bahan penyusun” dasar alam dan seberapa fundamentalnya? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dicari dalam kosmologi modern. Yang sangat penting adalah studi tentang kelahiran partikel elementer dari ruang hampa, konstruksi model fusi nuklir primer yang memunculkan partikel-partikel tertentu pada saat kelahiran Alam Semesta.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Apa inti dari pendekatan sistematis terhadap struktur materi?

2. Mengungkap hubungan antara dunia mikro, makro dan mega.

3. Gagasan apa tentang materi dan medan sebagai jenis materi yang dikembangkan dalam kerangka fisika klasik?

4. Apa yang dimaksud dengan konsep “kuantum”? Ceritakan kepada kami tentang tahapan utama dalam pengembangan gagasan tentang kuanta.

5. Apa yang dimaksud dengan konsep “dualitas gelombang-partikel”? Apa pentingnya prinsip saling melengkapi N. Bohr dalam menggambarkan realitas fisik dunia mikro?

6. Bagaimana struktur atom dari sudut pandang fisika modern?

8. Mencirikan sifat-sifat partikel elementer.

9. Soroti tingkat struktural utama organisasi materi dalam mikrokosmos dan ungkapkan hubungannya.

10. Gagasan apa tentang ruang dan waktu yang ada pada periode pra-Newtonian?

11. Bagaimana gagasan tentang ruang dan waktu berubah dengan terciptanya gambaran heliosentris dunia?

12. Bagaimana I. Newton mengartikan waktu dan ruang?

13. Gagasan apa tentang ruang dan waktu yang menjadi penentu dalam teori relativitas A. Einstein?

14. Apa yang dimaksud dengan kontinum ruang-waktu?

15. Memperluas sifat metrik dan topologi modern ruang dan waktu.

Wajib:

Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting di http://www.allbest.ru/

Tes

Microworld: konsep fisika modern

Perkenalan

Microworld adalah dunia objek mikro yang sangat kecil dan tidak dapat diamati secara langsung. (Dimensi spasial, yang dihitung dari 10-8 hingga 10-16 cm, dan seumur hidup - dari tak terhingga hingga 10-24 detik.)

Mekanika kuantum (mekanika gelombang) adalah teori yang menetapkan metode deskripsi dan hukum gerak pada tingkat mikro.

Studi tentang fenomena dunia mikro membuahkan hasil yang sangat berbeda dari apa yang diterima secara umum dalam fisika klasik dan bahkan teori relativitas. Fisika klasik melihat tujuannya dalam mendeskripsikan objek-objek yang ada di ruang angkasa dan merumuskan hukum-hukum yang mengatur perubahannya seiring waktu. Tetapi untuk fenomena seperti peluruhan radioaktif, difraksi, emisi garis spektrum, kita hanya dapat menyatakan bahwa ada kemungkinan tertentu bahwa suatu benda adalah seperti ini dan memiliki sifat ini dan itu. Mekanika kuantum tidak mempunyai tempat bagi hukum yang mengatur perubahan suatu benda dari waktu ke waktu.

Mekanika klasik dicirikan oleh deskripsi partikel dengan menentukan posisi dan kecepatannya serta ketergantungan besaran ini terhadap waktu. Dalam mekanika kuantum, partikel identik dalam kondisi serupa dapat berperilaku berbeda.

1. Microworld: konsep fisika modern yang menggambarkan dunia mikro

Ketika beralih ke studi tentang dunia mikro, ditemukan bahwa realitas fisik menyatu dan tidak ada kesenjangan antara materi dan medan.

Saat mempelajari mikropartikel, para ilmuwan dihadapkan pada situasi paradoks dari sudut pandang sains klasik: objek yang sama menunjukkan sifat gelombang dan sel.

Langkah pertama ke arah ini diambil oleh fisikawan Jerman M. Planck. Seperti diketahui, pada penghujung abad ke-19. Kesulitan muncul dalam fisika, yang disebut “bencana ultraviolet”. Sesuai dengan perhitungan menggunakan rumus elektrodinamika klasik, intensitas radiasi termal benda yang seluruhnya hitam seharusnya meningkat tanpa batas, yang jelas bertentangan dengan pengalaman. Dalam proses penelitian radiasi termal, yang oleh M. Planck disebut sebagai yang tersulit dalam hidupnya, ia sampai pada kesimpulan yang menakjubkan bahwa dalam proses radiasi energi dapat dilepaskan atau diserap tidak secara terus menerus dan tidak dalam jumlah berapa pun, tetapi hanya dalam jumlah tertentu yang tidak dapat dibagi-bagi. .porsi - kuanta. Energi kuanta ditentukan melalui jumlah osilasi dari jenis radiasi yang sesuai dan konstanta alam universal, yang diperkenalkan M. Planck ke dalam sains dengan simbol h: E = h y.

Jika pengenalan kuantum belum menciptakan teori kuantum yang nyata, seperti yang berulang kali ditekankan oleh M. Planck, maka pada tanggal 14 Desember 1900, hari formula tersebut diterbitkan, fondasinya diletakkan. Oleh karena itu, dalam sejarah fisika, hari ini dianggap sebagai hari lahir fisika kuantum. Dan karena konsep aksi kuantum dasar kemudian menjadi dasar untuk memahami semua sifat kulit atom dan inti atom, 14 Desember 1900 harus dianggap sebagai hari lahir semua fisika atom dan awal dari era baru. ilmu pengetahuan alam.

Fisikawan pertama yang dengan antusias menerima penemuan aksi kuantum dasar dan secara kreatif mengembangkannya adalah A. Einstein. Pada tahun 1905, ia mentransfer gagasan cemerlang tentang penyerapan terkuantisasi dan pelepasan energi selama radiasi termal ke radiasi secara umum dan dengan demikian memperkuat doktrin baru tentang cahaya.

Gagasan tentang cahaya sebagai aliran kuanta yang bergerak cepat sangatlah berani, hampir berani, dan pada awalnya hanya sedikit yang percaya akan kebenarannya. Pertama-tama, M. Planck sendiri tidak setuju dengan perluasan hipotesis kuantum ke teori cahaya kuantum, merujuk rumus kuantumnya hanya pada hukum radiasi termal benda hitam yang ia pertimbangkan.

A. Einstein mengemukakan bahwa kita sedang berbicara tentang hukum alam yang bersifat universal. Tanpa melihat kembali pandangan umum di bidang optik, ia menerapkan hipotesis Planck pada cahaya dan sampai pada kesimpulan bahwa struktur sel cahaya harus dikenali.

Teori cahaya kuantum, atau teori foton A Einstein, berpendapat bahwa cahaya adalah fenomena gelombang yang terus merambat di ruang angkasa. Dan pada saat yang sama, energi cahaya, agar efektif secara fisik, terkonsentrasi hanya di tempat-tempat tertentu, sehingga cahaya memiliki struktur yang terputus-putus. Cahaya dapat dianggap sebagai aliran butiran energi, kuanta cahaya, atau foton yang tidak dapat dibagi lagi. Energinya ditentukan oleh kuantum dasar aksi Planck dan jumlah getaran yang sesuai. Cahaya dengan warna berbeda terdiri dari kuanta cahaya dengan energi berbeda.

Gagasan Einstein tentang kuanta cahaya membantu untuk memahami dan memvisualisasikan fenomena efek fotolistrik, yang intinya adalah pelepasan elektron dari suatu zat di bawah pengaruh gelombang elektromagnetik. Eksperimen telah menunjukkan bahwa ada tidaknya efek fotolistrik tidak ditentukan oleh intensitas gelombang datang, tetapi oleh frekuensinya. Jika kita berasumsi bahwa setiap elektron dikeluarkan oleh satu foton, maka hal berikut menjadi jelas: efeknya hanya terjadi jika energi foton, dan frekuensinya, cukup tinggi untuk mengatasi gaya pengikatan antara elektron dan materi.

Kebenaran interpretasi efek fotolistrik ini (untuk karya ini Einstein menerima Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1922) dikonfirmasi 10 tahun kemudian dalam eksperimen fisikawan Amerika R.E. Millikan. Ditemukan pada tahun 1923 oleh fisikawan Amerika A.H. Compton, fenomena (efek Compton), yang diamati ketika atom dengan elektron bebas terkena sinar X yang sangat keras, sekali lagi dan akhirnya menegaskan teori cahaya kuantum. Teori ini adalah salah satu teori fisika yang paling terbukti secara eksperimental. Namun sifat gelombang cahaya telah ditentukan secara pasti melalui eksperimen interferensi dan difraksi.

Situasi paradoks muncul: ditemukan bahwa cahaya tidak hanya berperilaku sebagai gelombang, tetapi juga sebagai aliran sel-sel. Dalam percobaan difraksi dan interferensi sifat gelombangnya terungkap, dan dalam efek fotolistrik sifat selnya terungkap. Dalam hal ini, foton ternyata merupakan jenis sel darah yang sangat istimewa. Karakteristik utama dari keleluasaannya - bagian energi yang melekat - dihitung melalui karakteristik gelombang murni - frekuensi y (E = Nu).

Seperti semua penemuan besar ilmu pengetahuan alam, doktrin baru tentang cahaya memiliki signifikansi teoretis dan epistemologis yang mendasar. Posisi lama tentang kesinambungan proses alam, yang sepenuhnya digoyahkan oleh M. Planck, dikeluarkan oleh Einstein dari bidang fenomena fisika yang jauh lebih luas.

Mengembangkan gagasan M. Planck dan A. Einstein, fisikawan Perancis Louis de Broche pada tahun 1924 mengemukakan gagasan tentang sifat gelombang materi. Dalam karyanya “Light and Matter,” ia menulis tentang perlunya menggunakan konsep gelombang dan sel tidak hanya sesuai dengan ajaran A. Einstein dalam teori cahaya, tetapi juga dalam teori materi.

L. de Broglie berpendapat bahwa sifat gelombang, bersama dengan sifat sel, melekat pada semua jenis materi: elektron, proton, atom, molekul, dan bahkan benda makroskopis.

Menurut de Broglie, setiap benda bermassa m yang bergerak dengan kecepatan V berhubungan dengan gelombang:

Faktanya, rumus serupa telah diketahui sebelumnya, tetapi hanya dalam kaitannya dengan kuanta cahaya - foton.

fisika genetika mekanika kuantum mikrokosmos

2. Pandangan M. Planck, Louis De Broglie, E. Schrödinger, W. Heisenberg, N. Bohr dan lain-lain tentang sifat dunia mikro

Pada tahun 1926, fisikawan Austria E. Schrödinger menemukan persamaan matematika yang menentukan perilaku gelombang materi, yang disebut persamaan Schrödinger. Fisikawan Inggris P. Dirac menggeneralisasikannya.

Pemikiran berani L. de Broglie tentang “dualisme” universal partikel dan gelombang memungkinkan untuk membangun sebuah teori yang dengannya sifat-sifat materi dan cahaya dapat dirangkul dalam kesatuannya. Dalam hal ini, kuanta cahaya menjadi momen khusus dari keseluruhan struktur mikrokosmos.

Gelombang materi, yang awalnya disajikan sebagai proses gelombang visual nyata yang mirip dengan gelombang akustik, memperoleh tampilan matematis abstrak dan, berkat fisikawan Jerman M. Born, menerima makna simbolis sebagai “gelombang probabilitas”.

Namun, hipotesis de Broglie memerlukan konfirmasi eksperimental. Bukti paling meyakinkan tentang keberadaan sifat gelombang materi adalah penemuan difraksi elektron pada tahun 1927 oleh fisikawan Amerika K. Davisson dan L. Germer. Selanjutnya dilakukan percobaan untuk mendeteksi difraksi neutron, atom bahkan molekul. Dalam semua kasus, hasilnya sepenuhnya membenarkan hipotesis de Broglie. Yang lebih penting lagi adalah penemuan partikel elementer baru yang diprediksi berdasarkan sistem rumus mekanika gelombang yang dikembangkan.

Pengakuan dualitas gelombang-partikel dalam fisika modern telah menjadi universal. Setiap benda material dicirikan oleh adanya sifat sel dan gelombang.

Fakta bahwa objek yang sama muncul sebagai partikel dan gelombang menghancurkan gagasan tradisional.

Bentuk partikel menyiratkan suatu entitas yang terkandung dalam volume kecil atau wilayah ruang terbatas, sedangkan gelombang merambat ke wilayah ruang yang luas. Dalam fisika kuantum, kedua deskripsi realitas ini saling eksklusif, namun sama-sama diperlukan untuk mendeskripsikan sepenuhnya fenomena yang dimaksud.

Pembentukan terakhir mekanika kuantum sebagai teori yang konsisten terjadi berkat karya fisikawan Jerman W. Heisenberg, yang menetapkan prinsip ketidakpastian? dan fisikawan Denmark N. Bohr, yang merumuskan prinsip saling melengkapi, yang menjadi dasar deskripsi perilaku objek mikro.

Inti dari hubungan ketidakpastian W. Heisenberg adalah sebagai berikut. Katakanlah tugasnya adalah menentukan keadaan partikel yang bergerak. Jika hukum mekanika klasik dapat digunakan, situasinya akan sederhana: kita hanya perlu menentukan koordinat partikel dan momentumnya (kuantitas gerak). Tetapi hukum mekanika klasik tidak dapat diterapkan pada mikropartikel: tidak hanya secara praktis, tetapi juga secara umum tidak mungkin untuk menetapkan lokasi dan besarnya pergerakan mikropartikel dengan akurasi yang sama. Hanya satu dari dua sifat ini yang dapat ditentukan secara akurat. Dalam bukunya “Fisika Inti Atom” W. Heisenberg mengungkap isi dari hubungan ketidakpastian. Dia menulis bahwa tidak mungkin mengetahui secara pasti kedua parameter secara bersamaan - posisi dan kecepatan. Anda tidak akan pernah bisa secara bersamaan mengetahui di mana suatu partikel berada dan seberapa cepat serta ke arah mana partikel itu bergerak. Jika suatu percobaan dilakukan yang menunjukkan dengan tepat di mana partikel tersebut berada pada saat tertentu, maka pergerakannya terganggu sedemikian rupa sehingga partikel tersebut tidak dapat ditemukan setelah itu. Sebaliknya, dengan pengukuran kecepatan yang akurat, mustahil menentukan lokasi partikel.

Dari sudut pandang mekanika klasik, hubungan ketidakpastian tampak tidak masuk akal. Untuk menilai situasi saat ini dengan lebih baik, kita harus ingat bahwa kita manusia hidup di dunia makro dan, pada prinsipnya, tidak dapat membangun model visual yang sesuai dengan dunia mikro. Hubungan ketidakpastian merupakan ekspresi ketidakmungkinan mengamati dunia mikro tanpa mengganggunya. Setiap upaya untuk memberikan gambaran yang jelas tentang proses mikrofisika harus bergantung pada interpretasi sel darah atau gelombang. Dalam uraian sel, pengukuran dilakukan untuk memperoleh nilai energi dan besaran gerak suatu mikropartikel yang akurat, misalnya pada saat hamburan elektron. Sebaliknya, dalam eksperimen yang bertujuan untuk menentukan lokasi secara tepat, penjelasan gelombang digunakan, khususnya ketika elektron melewati pelat tipis atau ketika mengamati pembelokan sinar.

Keberadaan kuantum aksi dasar berfungsi sebagai hambatan untuk menetapkan kuantitas-kuantitas yang “berhubungan secara kanonik” secara bersamaan dan dengan akurasi yang sama, yaitu. posisi dan besarnya gerak partikel.

Prinsip dasar mekanika kuantum, bersama dengan hubungan ketidakpastian, adalah prinsip saling melengkapi, yang dirumuskan oleh N. Bohr sebagai berikut: “Konsep partikel dan gelombang saling melengkapi dan pada saat yang sama saling bertentangan, mereka adalah gambaran pelengkap tentang apa yang terjadi”1.

Kontradiksi sifat gelombang partikel benda mikro adalah akibat interaksi yang tidak terkendali antara benda mikro dan perangkat makro. Ada dua kelas perangkat: di beberapa objek kuantum berperilaku seperti gelombang, di objek lain - seperti partikel. Dalam eksperimen, kita tidak mengamati realitas seperti itu, melainkan hanya fenomena kuantum, termasuk hasil interaksi suatu perangkat dengan objek mikro. M. Born secara kiasan mencatat bahwa gelombang dan partikel adalah “proyeksi” realitas fisik ke dalam situasi eksperimental.

Seorang ilmuwan yang mempelajari dunia mikro berubah dari seorang pengamat menjadi seorang aktor, karena realitas fisik bergantung pada perangkatnya, yaitu. pada akhirnya dari kesewenang-wenangan pengamat. Oleh karena itu, N. Bohr percaya bahwa seorang fisikawan tidak mengetahui realitas itu sendiri, tetapi hanya kontaknya sendiri dengan realitas tersebut.

Ciri penting mekanika kuantum adalah sifat probabilistik dari prediksi perilaku objek mikro, yang dijelaskan menggunakan fungsi gelombang E. Schrödinger. Fungsi gelombang menentukan parameter keadaan masa depan suatu objek mikro dengan berbagai tingkat probabilitas. Artinya bila melakukan percobaan yang sama dengan benda yang sama, akan diperoleh hasil yang berbeda setiap kali. Namun, beberapa nilai akan lebih mungkin terjadi dibandingkan yang lain, misalnya. hanya distribusi nilai probabilitas yang akan diketahui.

Dengan mempertimbangkan faktor ketidakpastian, saling melengkapi dan probabilitas, N. Bohr memberikan apa yang disebut interpretasi “Kopenhagen” tentang esensi teori kuantum: “Sebelumnya secara umum diterima bahwa fisika menggambarkan Alam Semesta. Kita sekarang tahu bahwa fisika hanya menjelaskan apa yang bisa kita katakan tentang Alam Semesta.”1

Posisi N. Bohr dianut oleh W. Heisenberg, M. Born, W. Pauli dan sejumlah fisikawan lain yang kurang terkenal. Pendukung interpretasi mekanika kuantum Kopenhagen tidak mengakui kausalitas atau determinisme di dunia mikro dan percaya bahwa dasar realitas fisik adalah ketidakpastian mendasar - indeterminisme.

Perwakilan dari sekolah Kopenhagen ditentang tajam oleh G.A. Lorentz, M. Planck, M. Laue, A. Einstein, P. Langevin dan lain-lain. A. Einstein menulis kepada M. Born tentang hal ini: “Dalam pandangan ilmiah kami, kami telah berkembang menjadi antipode. Anda percaya pada Tuhan yang bermain dadu, dan saya percaya pada keabsahan keberadaan obyektif sepenuhnya... Yang sangat saya yakini adalah bahwa pada akhirnya mereka akan memilih teori yang secara alamiah tidak akan menentukan probabilitas, tetapi fakta. terhubung.” Dia menentang prinsip ketidakpastian, mendukung determinisme, dan menentang peran yang diberikan pada tindakan observasi dalam mekanika kuantum. Perkembangan fisika lebih lanjut menunjukkan bahwa Einstein benar, yang percaya bahwa teori kuantum dalam bentuk yang ada saat ini tidak lengkap: fakta bahwa fisikawan belum bisa menghilangkan ketidakpastian tidak menunjukkan keterbatasan metode ilmiah, seperti yang dikemukakan N. Bohr, tetapi hanya ketidaklengkapan mekanika kuantum. Einstein memberikan lebih banyak argumen baru untuk mendukung sudut pandangnya.

Yang paling terkenal adalah apa yang disebut paradoks Einstein-Podolsky-Rosen, atau paradoks EPR, yang dengannya mereka ingin membuktikan ketidaklengkapan mekanika kuantum. Paradoksnya adalah eksperimen pemikiran: apa yang akan terjadi jika sebuah partikel yang terdiri dari dua proton meluruh sehingga proton-proton tersebut terbang terpisah ke arah yang berlawanan? Karena asal usulnya yang sama, sifat-sifatnya saling terkait atau, seperti yang dikatakan fisikawan, berkorelasi satu sama lain. Menurut hukum kekekalan momentum, jika satu proton terbang ke atas, maka proton lainnya harus terbang ke bawah. Setelah mengukur momentum salah satu proton, kita pasti akan mengetahui momentum proton lainnya, meskipun ia telah terbang ke ujung lain alam semesta. Ada hubungan non-lokal antar partikel, yang disebut Einstein sebagai “aksi hantu di kejauhan,” di mana setiap partikel pada waktu tertentu mengetahui di mana partikel lainnya berada dan apa yang terjadi padanya.

Paradoks EPR tidak sesuai dengan ketidakpastian yang didalilkan dalam mekanika kuantum. Einstein percaya bahwa ada beberapa parameter tersembunyi yang tidak diperhitungkan. Pertanyaan: apakah determinisme dan kausalitas ada di dunia mikro; Apakah mekanika kuantum lengkap? apakah ada parameter tersembunyi yang tidak diperhitungkan telah menjadi bahan perdebatan di kalangan fisikawan selama lebih dari setengah abad dan baru ditemukan penyelesaiannya pada tingkat teoretis pada akhir abad ke-20.

Pada tahun 1964 J.S. Bela berpendapat bahwa mekanika kuantum memprediksi korelasi yang lebih kuat antara partikel-partikel yang saling berhubungan daripada prediksi Einstein.

Teorema Bell menyatakan bahwa jika ada alam semesta obyektif, dan jika persamaan mekanika kuantum secara struktural mirip dengan alam semesta tersebut, maka terdapat semacam hubungan nonlokal antara dua partikel yang pernah bersentuhan. Inti dari teorema Bell adalah bahwa tidak ada sistem yang terisolasi: setiap partikel di Alam Semesta berada dalam komunikasi “seketika” dengan semua partikel lainnya. Keseluruhan sistem, meskipun bagian-bagiannya dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh dan tidak ada sinyal, medan, gaya mekanik, energi, dll. di antara keduanya, berfungsi sebagai satu sistem.

Pada pertengahan 1980-an, A. Aspect (Universitas Paris) menguji hubungan ini secara eksperimental dengan mempelajari polarisasi pasangan foton yang dipancarkan oleh satu sumber menuju detektor terisolasi. Saat membandingkan hasil dua rangkaian pengukuran, ditemukan konsistensi di antara keduanya. Dari sudut pandang fisikawan terkenal D. Bohm, eksperimen A. Aspect membenarkan teorema Bell dan mendukung posisi variabel tersembunyi nonlokal, yang keberadaannya diasumsikan oleh A. Einstein. Dalam interpretasi D. Bohm tentang mekanika kuantum, tidak ada ketidakpastian dalam koordinat partikel dan momentumnya.

Para ilmuwan berpendapat bahwa komunikasi dilakukan melalui transfer informasi, yang pembawanya adalah bidang khusus.

3. Genetika gelombang

Penemuan-penemuan yang dilakukan dalam mekanika kuantum memiliki dampak yang bermanfaat tidak hanya pada perkembangan fisika, tetapi juga pada bidang ilmu alam lainnya, terutama biologi, di mana konsep genetika gelombang, atau kuantum, dikembangkan.

Ketika pada tahun 1962 J. Watson, A. Wilson dan F. Crick menerima Hadiah Nobel atas penemuan heliks ganda DNA yang membawa informasi keturunan, bagi para ahli genetika tampaknya masalah utama dalam transmisi informasi genetik hampir terselesaikan. . Semua informasi dicatat dalam gen, kombinasinya dalam kromosom sel menentukan program perkembangan suatu organisme. Tugasnya adalah menguraikan kode genetik, yang berarti seluruh rangkaian nukleotida dalam DNA.

Namun kenyataannya tidak sesuai dengan harapan para ilmuwan. Setelah penemuan struktur DNA dan pertimbangan rinci tentang partisipasi molekul ini dalam proses genetik, masalah utama fenomena kehidupan - mekanisme reproduksinya - pada dasarnya masih belum terpecahkan. Menguraikan kode genetik memungkinkan untuk menjelaskan sintesis protein. Ahli genetika klasik berangkat dari fakta bahwa molekul genetik, DNA, bersifat material dan bekerja seperti suatu zat, mewakili matriks material tempat kode genetik material ditulis. Sesuai dengan itu, organisme duniawi, material dan material dikembangkan. Tetapi pertanyaan tentang bagaimana struktur spatiotemporal suatu organisme dikodekan dalam kromosom tidak dapat diselesaikan berdasarkan pengetahuan tentang urutan nukleotida. Ilmuwan Soviet A.A. Lyubishchev dan A.G. Gurvich, pada tahun 20-an dan 30-an, mengungkapkan gagasan bahwa menganggap gen sebagai struktur material murni jelas tidak cukup untuk menggambarkan secara teoritis fenomena kehidupan.

A A. Lyubishchev, dalam karyanya “On the Nature of Hereditary Factors,” yang diterbitkan pada tahun 1925, menulis bahwa gen bukanlah bagian dari kromosom, atau molekul enzim autokatalitik, atau radikal, atau struktur fisik. Ia percaya bahwa gen harus dikenali sebagai zat potensial. Pemahaman yang lebih baik tentang ide-ide A.A. Lyubishchev dipromosikan dengan analogi molekul genetik dengan notasi musik. Notasi musik itu sendiri bersifat material dan merepresentasikan ikon-ikon di atas kertas, namun ikon-ikon tersebut diwujudkan bukan dalam bentuk materi, melainkan dalam bentuk bunyi, yaitu gelombang akustik.

Mengembangkan ide-ide ini, A.G. Gurvich berpendapat bahwa dalam genetika “perlu memperkenalkan konsep bidang biologis, yang sifat-sifatnya secara formal dipinjam dari konsep fisik”1. Gagasan utama A.G. Gurvich berpendapat bahwa perkembangan embrio terjadi sesuai dengan program yang telah ditetapkan sebelumnya dan mengambil bentuk-bentuk yang sudah ada di bidangnya. Ialah orang pertama yang menjelaskan perilaku komponen-komponen organisme yang sedang berkembang secara keseluruhan berdasarkan konsep-konsep lapangan. Di lapangan itulah bentuk-bentuk yang diambil oleh embrio selama perkembangannya terkandung. Gurvich menyebut bentuk virtual yang menentukan hasil proses pengembangan pada setiap saat sebagai bentuk yang terbentuk secara dinamis dan dengan demikian memperkenalkan unsur teleologi ke dalam formulasi asli lapangan. Setelah mengembangkan teori medan sel, ia memperluas gagasan medan sebagai prinsip yang mengatur dan mengoordinasikan proses embrionik, juga pada fungsi organisme. Setelah memperkuat gagasan umum bidang tersebut, Gurvich merumuskannya sebagai prinsip universal biologi. Ia menemukan radiasi biofotonik dari sel.

Gagasan ahli biologi Rusia A.A. Lyubishchev dan A.G. Gurvich adalah pencapaian intelektual yang sangat besar, lebih maju dari masanya. Intisari pemikiran mereka terkandung dalam triad:

Gen bersifat dualistik - mereka adalah substansi dan medan pada saat yang bersamaan.

Elemen medan kromosom menandai ruang—waktu organisme—dan dengan demikian mengendalikan perkembangan biosistem.

Gen memiliki fungsi estetis-imajinatif dan pengaturan ucapan.

Ide-ide ini tetap diremehkan hingga munculnya karya-karya V.P. Kaznacheev pada tahun 60an abad ke-20, di mana prediksi para ilmuwan tentang keberadaan bentuk transfer informasi lapangan dalam organisme hidup dikonfirmasi secara eksperimental. Arahan ilmiah dalam biologi, diwakili oleh sekolah V.P. Kaznacheev, dibentuk sebagai hasil dari banyak penelitian mendasar tentang apa yang disebut efek sitopatik cermin, yang dinyatakan dalam fakta bahwa sel-sel hidup dipisahkan oleh kaca kuarsa, yang tidak memungkinkan satu molekul zat pun melewatinya, namun tetap bertukar informasi. Setelah karya V.P. Kaznacheev, keberadaan saluran gelombang tanda antar sel biosistem sudah tidak diragukan lagi.

Bersamaan dengan eksperimen V.P. Kaznacheev, peneliti Tiongkok Jiang Kanzhen melakukan serangkaian eksperimen supergenetik yang menggemakan pandangan ke depan A.L. Lyubishchev dan A.G. Gurvich. Perbedaan antara karya Jiang Kanzhen adalah ia melakukan eksperimen bukan pada tingkat sel, tetapi pada tingkat organisme. Ia berangkat dari fakta bahwa DNA - materi genetik - ada dalam dua bentuk: pasif (dalam bentuk DNA) dan aktif (dalam bentuk medan elektromagnetik). Bentuk pertama menjaga kode genetik dan menjamin stabilitas tubuh, sedangkan bentuk kedua mampu mengubahnya dengan mempengaruhinya dengan sinyal bioelektrik. Seorang ilmuwan Tiongkok merancang peralatan yang mampu membaca, mentransmisikan jarak jauh, dan memasukkan sinyal gelombang supergenetik dari biosistem donor ke organisme akseptor. Hasilnya, ia mengembangkan hibrida yang tak terbayangkan, “dilarang” oleh genetika resmi, dan hanya beroperasi pada gen asli. Beginilah asal mula chimera hewan dan tumbuhan: ayam-bebek; jagung, dari tongkolnya tumbuh bulir gandum, dll.

Eksperimen luar biasa Jiang Kanzheng secara intuitif memahami beberapa aspek genetika gelombang eksperimental yang sebenarnya ia ciptakan dan percaya bahwa pembawa informasi genetik lapangan adalah radiasi elektromagnetik frekuensi ultra tinggi yang digunakan dalam peralatannya, tetapi ia tidak dapat memberikan pembenaran teoretis.

Setelah karya eksperimental V.P. Kaznacheev dan Jiang Kanzhen, yang tidak dapat dijelaskan dalam istilah genetika tradisional, terdapat kebutuhan mendesak untuk pengembangan teoritis model genom gelombang, dalam pemahaman biologis fisik, matematika dan teoritis tentang kerja kromosom DNA di lapangan. dan dimensi material.

Upaya pertama untuk memecahkan masalah ini dilakukan oleh ilmuwan Rusia P.P. Garyaev, A.A. Berezin dan A.A. Vasiliev, yang menetapkan tugas-tugas berikut:

menunjukkan kemungkinan interpretasi dualistik kerja genom sel pada tingkat materi dan medan dalam kerangka model fisik dan matematika;

menunjukkan kemungkinan mode operasi genom sel yang normal dan “anomali” menggunakan matriks tanda gambar gelombang hantu;

*menemukan bukti eksperimental kebenaran teori yang diajukan.

Dalam kerangka teori yang mereka kembangkan, yang disebut genetika gelombang, beberapa prinsip dasar dikemukakan, dibuktikan dan dikonfirmasi secara eksperimental, yang secara signifikan memperluas pemahaman tentang fenomena kehidupan dan proses yang terjadi pada makhluk hidup.

*Gen bukan hanya struktur material, tetapi juga struktur gelombang
matriks-matriks yang dengannya, seolah-olah menurut templat, tubuh itu dibangun.

Saling mentransfer informasi antar sel, yang membantu membentuk tubuh sebagai suatu sistem integral dan memperbaiki fungsi terkoordinasi dari semua sistem tubuh, terjadi tidak hanya secara kimia - melalui sintesis berbagai enzim dan zat "sinyal" lainnya. hal. Garyaev menyarankan dan kemudian secara eksperimental membuktikan bahwa sel, kromosomnya, DNA, protein mengirimkan informasi menggunakan medan fisik - gelombang elektromagnetik dan akustik serta hologram tiga dimensi, dibaca oleh cahaya laser kromosom dan memancarkan cahaya ini, yang diubah menjadi gelombang radio dan ditransmisikan secara turun-temurun. informasi dalam ruang tubuh. Genom organisme tingkat tinggi dianggap sebagai komputer bioholografik yang membentuk struktur spatiotemporal biosistem. Pembawa matriks medan tempat organisme dibangun adalah muka gelombang yang diatur oleh genogologram dan apa yang disebut soliton DNA - jenis medan akustik dan elektromagnetik khusus yang dihasilkan oleh peralatan genetik organisme itu sendiri dan mampu melakukan fungsi perantara dalam pertukaran. informasi pengaturan strategis antara sel, jaringan dan organ biosistem.

Dalam genetika gelombang, gagasan Gurvich - Lyubishchev - Kaznacheev - Jiang Kanzhen tentang informasi gen tingkat lapangan dikonfirmasi. Dengan kata lain, dualisme kesatuan “gelombang - partikel” atau “materi - medan”, yang diterima dalam elektrodinamika kuantum, ternyata dapat diterapkan dalam biologi, yang pernah diprediksi oleh AG. Gurvich dan AA. Lyubishchev. Substansi gen dan medan gen tidak saling mengecualikan, namun saling melengkapi.

Materi hidup terdiri dari atom tak hidup dan partikel elementer yang menggabungkan sifat dasar gelombang dan partikel, namun sifat yang sama ini digunakan oleh biosistem sebagai dasar pertukaran informasi energi gelombang. Dengan kata lain, molekul genetik memancarkan medan energi informasi yang mengkodekan seluruh organisme, tubuh fisik dan jiwanya.

*Gen bukan hanya apa yang disebut genetika
kode fisik, tapi juga semua hal lainnya, sebagian besar DNA yang dulu ada
dianggap tidak berarti.

Namun justru bagian besar kromosom inilah yang dianalisis dalam kerangka genetika gelombang sebagai struktur “cerdas” utama dari semua sel tubuh: “Daerah DNA yang tidak mengkode bukan hanya sampah, tetapi struktur yang dimaksudkan untuk beberapa tujuan dengan tujuan yang tidak jelas.. urutan DNA non-coding (dan ini adalah 95-99% dari genom) adalah kandungan informasi strategis dari kromosom... Evolusi biosistem telah menciptakan teks genetik dan genom - biokomputer - a biokomputer sebagai “subjek” yang kuasi-cerdas, pada level “membaca dan memahami.” » “teks” ini1. Komponen genom ini, yang disebut kontinum supergen, yaitu. supergene, menjamin perkembangan dan kehidupan manusia, hewan, tumbuhan, serta program kematian alami. Tidak ada batasan yang tajam dan tidak dapat diatasi antara gen dan supergen; keduanya bertindak sebagai satu kesatuan. Gen menyediakan “replika” materi dalam bentuk RNA dan protein, dan supergen mengubah medan internal dan eksternal, membentuk struktur gelombang di mana informasi dikodekan. Kesamaan genetik manusia, hewan, tumbuhan, dan protozoa adalah bahwa pada tingkat protein, varian-varian ini praktis sama atau sedikit berbeda di semua organisme dan dikodekan oleh gen yang hanya membentuk beberapa persen dari total panjang kromosom. Namun mereka berbeda pada tingkat “bagian sampah” kromosom, yang membentuk hampir seluruh panjangnya.

*Informasi kromosom sendiri tidak cukup untuk perkembangan
tubuh. Kromosom secara fisik terbalik sepanjang beberapa dimensi
Kekosongan Cina, yang menyediakan sebagian besar informasi untuk pengembangan em
Briona. Peralatan genetik mampu melakukannya sendiri dan dengan bantuan ruang hampa
menghasilkan struktur gelombang perintah seperti hologram, menyediakan
mempengaruhi perkembangan organisme.

Data eksperimen yang diperoleh P.P. Garyaev, yang membuktikan ketidakcukupan genom sel untuk sepenuhnya mereproduksi program pengembangan organisme dalam kondisi isolasi informasi biofield. Percobaan terdiri dari membangun dua ruangan, yang masing-masing ruangan diciptakan semua kondisi alam untuk pengembangan berudu dari telur katak - komposisi udara dan air yang diperlukan, suhu, kondisi pencahayaan, lumpur kolam, dll. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa satu ruangan terbuat dari perma-loy, bahan yang tidak memancarkan gelombang elektromagnetik, dan ruangan kedua terbuat dari logam biasa, yang tidak mengganggu gelombang. Telur katak yang telah dibuahi ditempatkan dalam jumlah yang sama di setiap ruangan. Sebagai hasil percobaan, semua makhluk aneh muncul di ruang pertama, yang mati setelah beberapa hari; di ruang kedua, berudu menetas pada waktunya dan berkembang secara normal, yang kemudian berubah menjadi katak.

Jelas bahwa untuk perkembangan normal berudu di ruang pertama, mereka kekurangan beberapa faktor yang membawa bagian informasi herediter yang hilang, yang tanpanya organisme tidak dapat “dirakit” secara keseluruhan. Dan karena dinding ruang pertama memotong berudu hanya dari radiasi yang dengan bebas menembus ruang kedua, wajar untuk berasumsi bahwa penyaringan atau distorsi latar belakang informasi alami menyebabkan kelainan bentuk dan kematian embrio. Artinya komunikasi struktur genetik dengan bidang informasi eksternal tentunya diperlukan untuk perkembangan organisme yang harmonis. Sinyal medan eksternal (eksobiologis) membawa informasi tambahan, dan mungkin informasi utama, ke dalam kontinum gen bumi.

* Teks DNA dan hologram kontinum kromosom dapat dibaca dalam versi ruang-waktu dan semantik multidimensi. Ada bahasa gelombang genom sel yang mirip dengan bahasa manusia.

Dalam genetika gelombang, pembuktian kesatuan struktur fraktal (berulang pada skala berbeda) dari urutan DNA dan ucapan manusia perlu mendapat perhatian khusus. Fakta bahwa empat huruf alfabet genetik (adenin, guanin, sitosin, timin) dalam teks DNA membentuk struktur fraktal ditemukan pada tahun 1990 dan tidak menimbulkan reaksi tertentu. Namun, penemuan struktur fraktal mirip gen dalam ucapan manusia mengejutkan baik para ahli genetika maupun ahli bahasa. Menjadi jelas bahwa perbandingan DNA dengan teks yang diterima dan sudah dikenal, yang bersifat metaforis setelah ditemukannya kesatuan struktur fraktal dan ucapan manusia, sepenuhnya dapat dibenarkan.

Bersama dengan staf Institut Matematika Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, kelompok P.P. Garyaeva mengembangkan teori representasi fraktal bahasa alami (manusia) dan genetik. Pengujian praktis teori ini di bidang karakteristik “ucapan” DNA menunjukkan orientasi penelitian yang benar secara strategis.

Seperti halnya eksperimen Jiang Kanzhen, kelompok P.P. Garyaev, diperoleh efek penerjemahan dan pengenalan informasi supergenetik gelombang dari donor ke akseptor. Perangkat telah dibuat - generator bidang soliton, di mana algoritma ucapan dapat dimasukkan, misalnya, dalam bahasa Rusia atau Inggris. Struktur bicara seperti itu berubah menjadi bidang termodulasi soliton - analog dengan bidang yang dioperasikan sel dalam proses komunikasi gelombang. Tubuh dan peralatan genetiknya “mengenali” “frasa gelombang” tersebut sebagai miliknya dan bertindak sesuai dengan rekomendasi ucapan yang diperkenalkan oleh seseorang dari luar. Misalnya, dengan menciptakan algoritma ucapan dan verbal tertentu, dimungkinkan untuk memulihkan benih gandum dan jelai yang rusak akibat radiasi. Selain itu, benih tanaman “memahami” ucapan ini, terlepas dari bahasa apa yang digunakan - Rusia, Jerman, atau Inggris. Eksperimen dilakukan pada puluhan ribu sel.

Untuk menguji keefektifan program gelombang perangsang pertumbuhan dalam eksperimen kontrol, pseudocode ucapan yang tidak berarti dimasukkan ke dalam genom tanaman melalui generator, yang tidak berpengaruh pada metabolisme tanaman, sementara masuknya makna ke dalam lapisan semantik biofield genom tanaman memberikan efek dari percepatan pertumbuhan yang tajam namun berjangka pendek.

Pengenalan ucapan manusia oleh genom tumbuhan (terlepas dari bahasanya) sepenuhnya konsisten dengan posisi genetika linguistik tentang keberadaan bahasa proto genom biosistem pada tahap awal evolusinya, yang umum bagi semua organisme dan dilestarikan dalam organisme. struktur umum kumpulan gen bumi. Di sini kita dapat melihat korespondensi dengan gagasan klasik linguistik struktural N. Chomsky, yang percaya bahwa semua bahasa alami memiliki tata bahasa universal bawaan yang dalam, tidak berubah untuk semua orang dan, mungkin, untuk struktur supergenetik mereka sendiri.

Kesimpulan

Poin-poin baru yang mendasar dalam studi dunia mikro adalah:

· Setiap partikel elementer memiliki sifat sel dan gelombang.

· Materi dapat berubah menjadi radiasi (penghancuran suatu partikel dan antipartikel menghasilkan foton, yaitu kuantum cahaya).

· Anda dapat memprediksi lokasi dan momentum suatu partikel elementer hanya dengan probabilitas tertentu.

· Perangkat yang mempelajari realitas mempengaruhinya.

· Pengukuran yang akurat hanya dimungkinkan ketika memancarkan aliran partikel, tetapi tidak satu partikel pun.

Bibliografi

1. hal. Goryaev, “Kode genetik gelombang”, M., 1997.

2. G. Idlis, “Revolusi Astronomi, Fisika dan Kosmologi”, M., 1985.

3.A.A. Gorelov. Mata kuliah “Konsep Ilmu Pengetahuan Alam Modern”,

4. “Pusat” Moskow 2001

5. V.I. Lavrinenko, V.P. Ratnikov, “Konsep ilmu pengetahuan alam modern”, M., 2000.

6. Konsep Ilmu Pengetahuan Alam Modern: Buku Ajar untuk Perguruan Tinggi / Ed. Prof. V.N. Lavrinenko, prof. V.P. Ratnikova. -- Edisi ke-3, direvisi. dan tambahan --M.: UNITY-DANA, 2006.

Diposting di Allbest.ru

Dokumen serupa

Teori struktur atom-molekul dunia. Objek dunia mikro: elektron, partikel fundamental, fermion, lepton, hadron, atom, inti atom, dan molekul. Perkembangan mekanika kuantum dan fenomena dunia mikro. Konsep dunia mikro dan mekanika kuantum.

abstrak, ditambahkan 26/07/2010


Munculnya konsep-konsep non klasik dalam fisika. Sifat gelombang elektron. Eksperimen Davisson dan Germer (1927). Fitur deskripsi mekanika kuantum dunia mikro. Mekanika matriks Heisenberg. Struktur elektronik atom dan molekul.

presentasi, ditambahkan 22/10/2013


Sejarah lahirnya teori kuantum. Penemuan efek Compton. Isi konsep Rutherford dan Bohr mengenai struktur atom. Prinsip dasar teori gelombang Broglie dan prinsip ketidakpastian Heisenberg. Dualitas gelombang-partikel.

abstrak, ditambahkan 25/10/2010


Konsep fisik zaman kuno dan Abad Pertengahan. Perkembangan fisika di zaman modern. Transisi dari konsep klasik ke relativistik dalam fisika. Konsep munculnya keteraturan dari kekacauan menurut Empedocles dan Anaxagoras. Fisika modern dari dunia makro dan mikro.

abstrak, ditambahkan 27/12/2016


Sejarah perkembangan teori kuantum. Gambaran bidang kuantum dunia. Prinsip dasar deskripsi mekanika kuantum. Prinsip observabilitas, kejelasan fenomena mekanika kuantum. Hubungan ketidakpastian. Prinsip saling melengkapi N. Bohr.

abstrak, ditambahkan 22/06/2013


Radiasi termal, hipotesis kuantum Planck. Sifat kuantum radiasi elektromagnetik. Rumus Einstein untuk efek fotolistrik. Dualisme materi gelombang partikel. Hubungan ketidakpastian Heisenberg. Persamaan Schrödinger stasioner.

tutorial, ditambahkan 05/06/2013


Perwakilan utama fisika. Hukum dan konsep fisika dasar. Konsep ilmu alam klasik. Konsep atomistik tentang struktur materi. Pembentukan gambaran mekanis dunia. Pengaruh fisika pada kedokteran.

abstrak, ditambahkan 27/05/2003


Arti fisik gelombang de Broglie. Hubungan ketidakpastian Heisenberg. Dualitas gelombang partikel dari sifat partikel. Kondisi untuk normalisasi fungsi gelombang. Persamaan Schrödinger sebagai persamaan dasar mekanika kuantum nonrelativistik.

presentasi, ditambahkan 14/03/2016


Prinsip fisika non klasik. Ide-ide modern tentang materi, ruang dan waktu. Ide dasar dan prinsip fisika kuantum. Ide-ide modern tentang partikel elementer. Struktur dunia mikro. Interaksi fisik yang mendasar.

abstrak, ditambahkan 30/10/2007


Penentuan pusat gravitasi molekul dan penjelasan persamaan Schrödinger untuk fungsi gelombang lengkap molekul. Perhitungan energi suatu molekul dan menyusun persamaan bagian vibrasi fungsi gelombang molekul. Pergerakan elektron dan spektroskopi molekuler.