Что означает принцип дальнодействия
Принцип дальнодействия
Дальноде́йствие и Короткоде́йствие (Близкодействие) — две концепции классической физики, противоборствовавшие на заре её становления.
Согласно концепции дальнодействия, тела действуют друг на друга без посредников, через пустоту, на любом расстоянии, и такое взаимодействие осуществляется с бесконечно большой скоростью (но подчиняется определённым законам). Примером дальнодействия можно считать силу всемирного тяготения в классической теории гравитации Ньютона. Согласно концепции короткодействия (близкодействия), тело может действовать только на своё непосредственное окружение, а всякое действие на расстоянии должно осуществляться при помощи тех или иных посредников.
Полезное
Смотреть что такое «Принцип дальнодействия» в других словарях:
НЬЮТОН — (Newton) Исаак (4.1.1643, Вулсторп, ок. Грантема, 31.3.1727, Кенсингтон), англ. физик, астроном, математик, основоположник классич. и небесной механики. Н. создал дифференциальное и интегральное исчисления как адекватный язык математич.… … Философская энциклопедия
КОСМОЛОГИЧЕСКОЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВО БЫТИЯ БОГА — своеобразная рационализация основного догмата авраамических религий о Боге как созидателе мирового порядка (космоса), отвечающая Книге Бытия из Ветхого завета. Оно называется космологическим (но не просто логическим ) потому, что апеллирует к… … Современный философский словарь
ГРАВИТАЦИЯ — тяготение, универсальное свойство притяжения между любыми телами. Изучение Г. положило начало ньютоновской классич. механике. Так, Г. Галилей, изучая квазиоднородное поле Г. у поверхности земли, сформулировал закон инерции н установил, что сила,… … Математическая энциклопедия
“МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАЧАЛА НАТУРАЛЬНОЙ ФИЛОСОФИИ” — “МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАЧАЛА НАТУРАЛЬНОЙ ФИЛОСОФИИ” (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. L., 1687; последнее издание L., 1990; рус. пер. академика А. Н. Крылова: П., 1915 1916) главное сочинение И. Ньютона, год публикации которого… … Философская энциклопедия
«МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАЧАЛА НАТУРАЛЬНОЙ ФИЛОСОФИИ» — (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. L., 1687; последнее издание – L., 1990; рус. пер. академика А.Н.Крылова: П., 1915–1916) – главное сочинение И.Ньютона, год публикации которого считается годом рождения новоевропейской науки. В этом… … Философская энциклопедия
ФИЗИКА. — ФИЗИКА. 1. Предмет и структура физики Ф. наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиб. общие свойства и законы движения окружающих нас объектов материального мира. Вследствие этой общности не существует явлений природы, не имеющих физ. свойств … Физическая энциклопедия
Физика — I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… … Большая советская энциклопедия
Максвелл, Джеймс Клерк — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Максвелл. Джеймс Клерк Максвелл James Clerk Maxwell … Википедия
ТЕОРИЯ — (1) система научных идей и принципов, обобщающих практический опыт, отражающих объективные природные закономерности и положения, которые образуют (см.) или раздел какой либо науки, а также совокупность правил в области какого либо знания млн.… … Большая политехническая энциклопедия
ФИЗИКА — (греч. τὰ φυσικά – наука о природе, от φύσις – природа) – комплекс науч. дисциплин, изучающих общие свойства структуры, взаимодействия и движения материи. В соответствии с этими задачами совр. Ф. весьма условно можно подразделить на три больших… … Философская энциклопедия
Близкодействие и дальнодействие кратко. Электрическое поле.
В физике близкодействие и дальнодействие кратко описывают два разных процесса – первый из них осуществляется при контакте, а второй представляет собой действие на расстоянии. В прошлом существовала теория о том, что взаимодействие между телами возможно только при непосредственном контакте, но последующие успехи в области физики, открытие электрического поля, магнитного поля и т. д. – всё это доказало, что взаимодействие возможно не только при короткодействии (непосредственном контакте), но и на расстоянии, без материальных «переносчиков», в качестве которых обычно выступает вещество окружающей среды.
Близкодействие и дальнодействие
После установления законов Ньютона стало ясно, что причиной любого движения является взаимодействие между телами. Однако оставался вопрос о механизме этого взаимодействия: осуществляется ли оно только при непосредственном контакте, или возможно действие на расстоянии. У разных учёных были разные мнения на этот счёт, и по мере появления новых открытий в области физики научные взгляды на короткодействие и действие на расстоянии изменялись.
В современной физике проводится четкое разделение материи на частицы-участники (или источники) взаимодействий (называемые веществом) и частицы-переносчики взаимодействий (называемые квантами поля). Из четырех видов фундаментальных взаимодействий (сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное) надёжную экспериментальную проверку существования частиц-переносчиков получили три — сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия. Обнаружение переносчиков гравитационного взаимодействия — так называемых гравитонов — как отдельных частиц на современном уровне техники проблематично. Их существование предсказывается в некоторых квантовых расширениях общей теории относительности и других теориях квантовой гравитации.
Как природно-климатические условия повлияли на занятия жителей Древнего Египта
События Отечественной войны 1812 года. Суть кратко.
Примеры близкодействия и дальнодействия
Например, когда вы разговариваете с собеседником, ваши голосовые связки оказывают воздействие на слуховые нервы собеседника, но передаётся это воздействие через воздух. Из курса физики мы уже знаем, как передаются звуковые волны. Наши голосовые связки возбуждают колебания среды (в данном случае воздуха), и эти колебания передаются через неё, после чего раздражают слуховой нерв собеседника. Точно таким же способом мы слышим музыку. Заметим, что это действие происходит с определенной скоростью – скоростью звука. То есть, на то, чтобы оказать воздействие требуется определенный промежуток времени. Также, если мы что-то рисуем, то мы оказываем некое воздействие на бумагу посредством карандаша или кисти. Разрезая арбуз или яблоко, мы оказываем воздействие посредством ножа. Другим примером близкодействия может послужить взаимодействие протонов и нейтронов в атомном ядре.
Теория дальнодействия получила подкрепление с успехами электродинамики. Заряды «чувствовали» друг друга напрямую, движение одного заряда тут же влияло и на другой заряд. И, что очень важно, это происходило мгновенно: никакими приборами не удавалось зафиксировать ни малейшей задержки между началом движения одного заряда и изменением силы, действующей на другой заряд. Отсюда следовало, что никакой «связующей среды» и никаких «переносчиков» для взаимодействия зарядам не требуется. Факты, говорящие о дальнодействии, были столь серьезны, что этой концепции придерживались многие крупнейшие исследователи, такие как Андре-Мари Ампер и Шарль Кулон.
Органический мир Индийского океана
9 особенностей цивилизации Древнего Крита
Современные взгляды на теории близкодействия и дальнодействия
После того, как в XIX веке британский физик Джеймс Клерк Максвелл вывел свои знаменитые уравнения, стало ясно, что скорость распространения волн электрического поля (например, электромагнитного воздействия) всё-таки конечна, что шло вразрез с теорией дальнодействия. Позднее была создана квантовая теория, утверждающая, что все электромагнитные взаимодействия не идут непрерывным потоком, а переносятся по частям с помощью квантов.
Благодаря этому теория близкодействия снова стала основной, потеснив теорию дальнодействия. Для короткодействия требуются некоторые частицы-переносчики, и скорость взаимодействия всегда будет конечной. Открытие ядерного и слабого взаимодействий, в которых также имеются переносчики, еще более укрепили позиции близкодействия. В результате в современной физике во взаимодействии всегда выделяются частицы-участники взаимодействия и частицы-переносчики. На текущий момент надежно установлены частицы переносчики для электромагнитного, ядерного и слабого взаимодействия. Гравитон — частица-переносчик гравитационного взаимодействия — пока еще не вышла из гипотетического статуса.
Оцените статью и поделитесь ей в соцсетях!
Средний рейтинг: 4.9 / 5. Количество оценок: 28
Что означает принцип дальнодействия
Но как это обычно бывает, большинство последователей Ньютона нередко отходили от его подлинно глубоких идей, забыв или вовсе не зная о его осторожных и тонких замечаниях. В XVIII в. они крайне упростили ту физическую картину мира, которая проступала перед мысленным взором Ньютона. Так, например, утвердилось представление о существовании бесконечного пустого межпланетного и межзвездного мирового пространства, между тем как Ньютон склонялся к идее крайней разреженности мировой материи, не вызывающей заметного торможения планет. Утвердился также и жесткий принцип дальнодействия как передачи действия тяготения через пустоту и мгновенно, т.е. с бесконечной скоростью. Принцип дальнодействия гласит, что если тело А, находящееся в точке а, действует на другое тело В, то тело В, находящееся в точке b , испытывает это воздействие в тот же момент.
Ньютон же считал необходимым наличие некоего передатчика этого действия, «агента», правда, допуская его, быть может, нематериальную природу. Но подобные тонкости уже не вдохновляли физиков века Просвещения, когда научная революция закончилась и набирало темпы развития экспериментальное естествознание. Критерии к результатам научных исследований на эволюционном этапе развития физики (по сравнению со временем ньютонианской революции) изменились — они стали более упрощенными, стандартизованными; при этом были нужны немедленный эффект и простейшее обоснование.
Принцип дальнодействия утвердился в физике еще и потому, что гравитационное взаимодействие макроскопических объектов незаметно, поскольку притяжение слишком слабо, чтобы его ощутить. Лишь высокочувствительные устройства в состоянии уловить гравитационные эффекты. Только в 1774 г. английский ученый Н. Маскелайн обнаружил незначительное отклонение отвеса от вертикали, вызванное гравитационным притяжением находящейся поблизости горы. В 1797 г. Г. Кавендиш поставил знаменитый эксперимент по измерению едва уловимой силы притяжения между двумя шариками, прикрепленными на концах горизонтально подвешенного деревянного стержня, и двумя большими свинцовыми шарами; это было первое лабораторное наблюдение гравитационного притяжения между двумя телами.
Этим естествознание наступившей новой исторической эпохи существенно отличалось от естествознания.
В своем труде «Материализм и эмпириокритицизм», опубликованном в 1909 г., Ленин ответил на кардинальные философские, вопросы, возникшие в ходе развития естествознания.
Общие условия развития естествознания. Борьба передовых и реакционных идей в естествознании.
областях естествознания, что проф. Генсло, рекомендуя его в 1831 г. в качестве натуралиста на «Бигль», руководился далеко не одной лишь своей интуицией.
Все это вело к серьезному отставанию клинической медицины того времени от развивающегося естествознания. ВНУТРЕННЯЯ МЕДИЦИНА (терапия).
В эпоху Возрождения основными чертами естествознания стали: утверждение опытного метода в науке, развитие математики и механики, метафизическое мышление.
И таким образом в научном мире сложился странный парадокс: представители естествознания, изучающие заведомо более простые объекты, давно открыли сложность, многомерность.
космологии Коперника и опытного естествознания. Николай Кузанский родился в селении Куза в Южной Германии в 1401 году Отец.
Действие на расстоянии. Суть теории дальнодействия.
Действие на расстоянии представляет собой взаимодействие объектов между собой, не используя при этом никаких посредников. Согласно этой теории между взаимодействующими объектами находится пустота. То есть отрицается наличие, какого либо агента передающего воздействие от одного тела к другому.
Также считается, что это самое воздействие передается бесконечно быстро. Ну, или, по крайней мере, со скоростью света. Расстояние также может быть любым, действие тел друг на друга всё равно будет происходить.
В качестве примера теории действия на расстоянии приводится сила всемирного тяготения. Которая описана в классической теории гравитации Ньютона. Но, тем не менее, хотя сам Ньютон и открыл гравитацию он так и не смог объяснит механизм ее работы. То бишь луна притягивается к земле без постороннего физического агента, как и земля к солнцу, но вот каков механизм этого взаимодействия он так и не объяснил.
Ученые того времени не сразу приняли теорию дальнодействия. Они всё-таки пытались адаптировать законы механики к явлениям, которые объяснялись с помощью теории действия на расстоянии. При этом использовали теорию близкодействия. Которая сводилась к тому, что тела находящиеся на расстоянии не могут взаимодействовать между собой непосредственно. То есть, чтобы сила передавалась от одного тела к другому, нужен какой либо физический посредник.
В результате адаптации возникло такое понятие как эфир. Да-да тот самый эфир, который вспоминают при теле или радиовещании. Суть эфира заключается в том, что он и взял на себя функции той физической среды, которая должна являться посредником для передачи силы между телами. То есть, используя понятия эфира, можно применить теорию близкодействия к явлению скажем гравитации. Одно тело давит на эфир, который, сжимаясь, передает воздействие на другое тело.
К слову считалось, что эфир заполняет пространство внутри атома между ядром и электронами. Он та и являлся связующим звеном между ними, так как выходила, что внутри твердых физических тел на самом деле находилась пустота. Электромагнитная волна, испускаемая все при том же радиовещании, так же распространялась благодаря эфиру.
Но в итоге от понятия эфира пришлось отказаться. Хотя оно конечно и давало объяснение каким образом взаимодействуют тела находящиеся на расстоянии но математически доказать это не удалось. Не противоречивую теорию, включающую в себя близкодействие и понятие эфира, так и не сформировали.
Современная физика проводи четкую границу в материальных частицах. Одни из них являются источниками вызывающими взаимодействие, к примеру, носители заряда. То есть это непосредственно вещество скажем металл. А другие только переносят это взаимодействие, их называют полем.
Взаимодействие, близкодействие, дальнодействие
После открытия закона всемирного тяготения Ньютоном, а затем закона Кулона, описывающего взаимодействие электрических заряженных тел, возник вопрос: почему физические тела, обладающие массой, действуют друг на друга на больших расстояниях через пустое пространство и почему заряженные тела взаимодействуют между собой даже через электрически нейтральную среду?
До введения понятия “поле” на этот вопрос не было удовлетворительного ответа. Долгое время считалось, что взаимодействие между телами может непосредственно осуществляться через пустое пространство, которое не принимает участия в передаче взаимодействий, а передача взаимодействия от тела к телу передается мгновенно, т. е. с бесконечной скоростью.
Такое предположение составляет сущность концепции дальнодействия, которую обосновал Р. Декарт. И большинство ученых придерживалось этой концепции вплоть до конца ХIX в.
Принцип дальнодействия утвердился в физике еще и потому, что гравитационное взаимодействие макроскопических тел, в соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона, малозаметно, поскольку притяжение слишком слабо, чтобы его ощутить.
Поэтому экспериментально это было трудно подтвердить или опровергнуть. Только известные опыты Г. Кавендиша были первыми лабораторными наблюдениями гравитационного притяжения.
Напротив, законы взаимодействия электрически заряженных тел допускали возможность их относительно простой проверки. Было установлено, что взаимодействие электрических зарядов происходит не мгновенно.
Каждая электрически заряженная частица создает электрическое поле, действующее на другие частицы не в тот же момент, а спустя некоторое время.
Иными словами, взаимодействие передается через посредника — электромагнитное поле. А скорость распространения электромагнитного поля равна скорости света. Это составляет суть концепции близкодействия.
Согласно концепции близкодействия все взаимодействия между телами (помимо прямого контакта между ними) осуществляются с помощью тех или иных полей. Например, взаимодействие в теории тяготения осуществляется с помощью гравитационного поля, электромагнитные взаимодействия — с помощью электромагнитных полей.
Вплоть до ХХ в. были известны лишь два типа взаимодействий: гравитационные и электромагнитные.
В настоящее время стали известны еще так называемые слабое и сильное взаимодействие. Эти четыре взаимодействия в современной физике являются фундаментальными.
Пространственное влияние четырех взаимодействий различно. Так, гравитационные и электромагнитные взаимодействия описываются законами “обратных квадратов расстояний” и проявляются во всем пространстве, формально — до бесконечности.
Сильные взаимодействия проявляются только в пределах размера ядра порядка 10⁻¹³ см, а слабые взаимодействия — на расстояниях, в несколько порядков меньших размеров ядер.
Относительная сила взаимодействий следующая. Если сильное взаимодействие взять за единицу, то электромагнитное взаимодействие будет в 10² раз меньше, слабое взаимодействие — в 10¹⁰, а гравитационное взаимодействие — в 10³⁸ раз меньше сильного взаимодействия.
И хотя сила взаимодействий существенно различна, ни одним из них пренебрегать нельзя. Каждое взаимодействие может оказывать решающее влияние на процессы в том или ином конкретном случае.
Теорию электрослабых и сильных взаимодействий называют стандартной моделью макромира.
После того как была создана единая теория электрослабых взаимодействий, появилась реальная перспектива построения ядерной теории трех форм (за исключением гравитационного) взаимодействий элементарных частиц (программа Великого объединения).
А в самое последнее время появились новые идеи, которые открывают, может быть, далекие, но все же реальные перспективы объединения всех известных четырех взаимодействий, включая и гравитационное. Решение этой задачи ознаменовало бы грандиозную научную революцию, которую даже трудно измерить масштабами всех предшествующих научных революций.
Иными словами, мы сейчас имеем очень продуктивную исследовательскую программу, которая ориентированно ведет к единству всех фундаментальных теорий.
Если такая программа будет реализована, это будет означать, что природа в конечном счете подчинена действию некой суперсилы, которая проявляется в некоторых частных взаимодействиях. Эта суперсила достаточно мощна, чтобы создать нашу Вселенную, наделить ее энергией в соответствующих формах и материей с определенной структурой.
Но суперсила — нечто большее, чем просто сила. В ней материя, пространство-время и взаимодействие слиты в нераздельное гармоническое целое, порождающее такое единство Вселенной, которого раньше никто не предполагал. Современная наука в поиске такого единства.
С концепциями взаимодействия в физике тесно связана концепция физического вакуума. По современным представлениям вакуум — это не “абсолютная пустота”, а реальная физическая система, например, электромагнитное поле в одном из своих состояний.
Более того, согласно квантовой теории поля, из состояния вакуума можно получить все другие состояния поля. Вакуум можно определить как поле с минимальной энергией.
В вакууме постоянно протекают сложнейшие физические превращения, например, особого рода вакуумные колебания электромагнитного поля, не выходящие из него и не распространяющиеся, но отчетливо проявляющиеся в физическом эксперименте.