Жизнь с точки зрения физики

Содержание: 1. Общие принципы неклассической физ ики. 3 2. Современные представления о материи, в пространстве и времени. Общая и специальная теории относительности. 6 3. Основные идеи и принципы квантовой физики. 16 4. Современные представления об элементарных части цах. Структура микромира 20 5. Фундаментальные физические взаим одействия 26 8. Список использованной литературы 32 1. Общи е принципы неклассической физики К современному естествознанию от носятся теоретические концепции, сформировавшиеся на протяжении ХХ ве ка в рамках различных научных дисциплин. Важнейшей, естественной наукой является физика, изучающая законы функционирования неорганической фор мы материи на макро- и микроуровне; астрофизика, предметом которой являе тся свойства и эволюция локальных астрономических объектов; косметоло гия, моделирующая эволюцию Вселенной в целом (мегауровне). Современная н аука характеризуется осознанием целостности своих объектов и взаимосв язанности законов их существования. Физика по-прежнему остается одной из ведущих дисциплин в естествознании. Современная физическая картина мира представляет собо й систему фундаментальных знаний о закономерностях существования неор ганической материи, об основаниях целостности и многообразия явлений п рироды. Современная физика исходит из ряда фундаментальных предпосыло к: - во-первых, она признает объективное существование физи ческого мира, однако отказывается от наглядности, законы современной фи зики не всегда демонстративны, в некоторых случаях их наглядное подтвер ждение - опыт - просто невозможен; - во-вторых, современная физика утверждает существовани е трех качественно различающихся структурных уровней материи: мегамир а - мира космических объектов и систем; макромира - мира макроскопических тел, привычного мира нашего эмпирического опыта; микромира - мира микроо бъектов, молекул, атомов, элементарных, частиц и т.п. Классическая физика изучала способы взаимодействия и с троение макроскопических тел, законы классической механики описывают процессы макромира. Современная же физика (квантовая) занимается изучен ием микромира, соответственно законы квантовой механики описывают пов едение микрочастиц. Мегамир — предмет астрономии и космологии, которые опираются на гипотезы, идеи и принципы неклассической (релятивистской и квантовой) физики; - в-третьих, неклассическая физика утверждает зависимос ть описания поведения физических объектов от условий наблюдения, т.е. от познающего эти процессы человека (принцип дополнительности); - в-четвертых, современная физика признает существовани е ограничений на описание состояния объекта (принцип неопределенности); - в-пятых, релятивистская физика отказывается от моделей и принципов механистического детерминизма, сформулированного в класси ческой философии и предполагавшего возможность описать состояние мира в любой момент времени, опираясь на знание начальных условий. Процессы в микромире описываются статистическими закономерностями, а предсказан ия в квантовой физике носят вероятностный характер. При всех различиях современная физика, так же как и класс ическая механика, изучает законы существования природы. Закон понимается как объект ивная, необходимая, всеобщая повторяющаяся и существенная связь между я влениями и событиями. Любой закон имеет ограниченную сферу действия. Например, распространение законов механики, оправдываю щих себя в пределах макромира, на уровень квантовых взаимодействий недо пустимо. Процессы, происходящие в микромире, подчиняются другим законам . Проявление закона зависит также от конкретных условий, в которых он, это т мир, реализуется, изменение условий может усилить или, напротив, ослаби ть действие закона. Действие одного закона корректируется и видоизменя ется другими законами. Динамические закономерности характер изуют поведение изолированных, индивидуальных объектов и позволяют ус тановить точно определенную связь между отдельными состояниями предме та. Иначе говоря, динамические закономерности повторяются в каждом конк ретном случае и имеют однозначный характер. Например, динамическими зак онами являются законы классической механики. Классическое естествознание абсолютизировало динамич еские закономерности. Совершенно верные представления о взаимной связ и всех явлений и событий в философии XVII - XVIII веков привели к неправ ильному выводу о существовании в мире всеобщей необходимости и об отсут ствии случайности. Такая форма детерминизма получила название механис тического. Механистический детерминизм говорит о том, что все типы взаим освязи и взаимодействия механические и отрицает объективный характер случайности. Например, один из сторонников этого типа детерминизма, Б.Сп иноза, считал, что мы называем явление случайным только вследствие недос татка наших знаний о нем. Следствием механистического детерминизма явл яется фатализм - учение о всеобщей предопределенности явлений и событий , которое фактически сливается с верой в божественное предопределение. Проблема ограниченности механистического детерминизм а особенно четко обозначилась в связи с открытиями в квантовой физике. З акономерности взаимодействий в микромире оказалось невозможным объяс нить с точки зрения принципов механистического детерминизма. Сначала н овые открытия в физике привели к отказу от детерминизма, однако позже сп особствовали формированию нового содержания этого принципа. Механисти ческий детерминизм перестал ассоциироваться с детерминизмом вообще. М. Борн писал: «… что новейшая физика отбросила причинность, целиком необос нованно». Действительно, современная физика отбросила или видоизменил а многие традиционные идеи; но она перестала бы быть наукой, если бы прекр атила поиски причин явлений. Причинность, таким образом, не изгоняется и з постклассической науки, однако представления о ней меняются. Следстви ем этого становятся трансформация принципа детерминизма и введение по нятия статистических закономерностей. Статистические закономерности проявл яются в массе явлений, и имеют форму тенденции. Эти законы иначе называют вероятностными, так как они описывают состояние индивидуального объек та лишь с определенной долей вероятности. Статистическая закономернос ть возникает в результате взаимодействия большого числа элементов, поэ тому характеризует их поведение в целом. Необходимость в статистически х закономерностях проявляется через действие множества случайных факт оров. Этот тип законов иначе называют законами средних величин. При этом статистические закономерности, так же как и динамические, являются выра жением детерминизма. Примерами статистических закономерностей являют ся законы квантовой механики и законы, действующие в обществе и истории. Понятие вероятности, фигурирующее при о писании статистических закономерностей, выражает степень возможности явления или события в конкретной совокупности условий. 2. Современные представления о материи, в пространстве и времени. Общая и специальная теории относительности На границе XIX - XX веков в физике произ ошел кризис, который был связан с невозможностью объяснить новые эмпири ческие данные с помощью законов и принципов, сформулированных в рамках м еханистической парадигмы. Кризис и последовавшая за ним научная револю ция способствовали тому, что на смену классической физике, построенной н а принципах механики И.Ньютона, пришла новая фундаментальная теория - специальная теория относительности А.Эйнштейна, которая возникла на границе между механикой И.Ньютона и эл ектромагнитной теорией Дж.Максвелла, как результат попыток устранить л огические противоречия, существовавшие между этими двумя концепциями. Специальная теория относительн ости распространила принципы относительности, сформулированные еще Г. Галилеем для механических систем, на электромагнитные взаимодействия. Ряд опытов, проведенных физиками в конце XIX в., показал, что скорость света остается неизменной во всех сис темах координат независимо от того, движется излучающий свет источник и ли нет. Однако эти выводы противоречили принципу относительности Г.Гали лея. В конце XIX в. преоб ладало представление о том, что мировое пространство заполнено особым э фиром, в котором распространяются световые волны. Для того, чтобы обнару жить движение Земли относительно эфира, американский физик А.Майкельсо н в 1887 году решил измерить время прохождения светового луча по горизонтал ьному и вертикальному направлениям относительно Земли. Согласно гипот езе светоносного эфира время прохождения света по этим направлениям до лжно различаться. Но результат эксперимента показал неизменность скор ости света в обоих направлениях. Такой вывод противоречил классическим представлениям о том, что координаты и скорости должны преобразовывать ся при переходе от одной инерциальной системы к другой. Скорость света о казалась не зависящей от движения Земли. Для объяснения результатов эксперимента А.Майкельсона X .Лоренц вывел уравнения, позвол яющие вычислить сокращение движущихся тел и промежутков времени между событиями, которые происходят в зависимости от скорости движения объек тов. Преобразования X .Лоренца пр едполагали реальное сокращение тел и промежутков времени. В 1905г, А.Эйнштейн опубликовал работу «К электродинамике д вижущихся тел», в которой объяснил результаты опытов А.Майкельсона и изл ожил основные положения специальной теории относительности. А.Эйнштей н распространил принцип относительности на все системы и сформулировал его иначе, чем Г.Галилей: любой проц есс протекает одинаково в изолированной материальной системе, находящ ейся в состоянии прямолинейного и равномерного движения, т.е. все инерци альные системы отсчета равноправны между собой. Таким образом, было прео долено представление об эталонной абсолютной системе отсчета, которую связывали с эфиром, все системы отсчета были признаны равнозначными, не имеющими никаких преимуществ друг перед другом, а принцип относительно сти приобрел всеобщий, универсальный характер. Следствием такого понимания принципа относительности стало введение в физику понятия инвариантности. Инвари антность понимается как неизменность физических велич ин или свойств объектов при переходе от одной системы отсчета к другой. В се законы природы неизменны при переходе от одной; инерциальной системы к другой, т.е., находясь внутри инерциальной системы, невозможно обнаружи ть, движется она или покоится. Специальная теория относительности установила также и нвариантность материальных процессов и скорости света относительно пр еобразований X .Лоренца. А.Эйнште йн показал, что преобразования X . Лоренца отражают не реальные сокращения тел и промежутков времени, а изм енение результатов измерений в зависимости от движения системы отсчет а. Тела сокращаются, а время замедляется для внешнего наблюдателя, тогда как внутри движущейся системы все физические процессы протекают обычн ым образом. А.Эйнштейн сформулировал также принцип инвариантности скорости света, который гласит: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наб людателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость св ета является предельной скоростью распространения материальных взаим одействий и равна 300000 км/с. А.Эйнштейн пришел к выводу, что противоречия в основах кл ассической механики вытекают из неверного, не соответствующего физиче скому опыту представления о свойствах пространства и времени как абсол ютных и неизменных, так и из неверного представления об абсолютной однов ременности событий. Классические представления о пространстве и времени сф ормулированы в рамках субстанциональной концепции, которая окончательно сформировалась в Новое время. Ее ос новой стали онтологические представления философов XVII века и И.Ньютона. Пространство в механи ке И.Ньютона — это пустое вместилище для вещества. Пространство - одноро дно, неподвижно и трехмерно. Время - совокупность равномерных моментов, с ледующих один за другим в направлении от прошлого к будущему. В субстанц иональной концепции пространство и время рассматриваются как объектив ные самостоятельные сущности, не зависящие друг от друга и от характера протекающих в них материальных процессов. Субстанциональная концепция пространства и времени ад екватно вписывалась в механистическую картину мира, предлагаемую клас сической философией, и соответствовала уровню развития науки XVII в. Но уже в эпоху Нового времени появляю тся идеи, которые характеризуют пространство и время вразрез с субстанц иональными представлениями. Так, Г.Лейбниц считал, что пространство и вр емя - это особые отношения между объектами и процессами и независимо от н их не существуют. Пространство - порядок сосуществований тел, а время - пор ядок последовательностей событий. Г. Лейбниц утверждал, что существует с вязь материи с пространством и временем: «мгновения в отрыве от вещей ни что, и они имеют свое существование в последовательном порядке самих вещ ей». Несколько позже Г.Гегель отмечал, что движущаяся матери я, пространство и время связаны друг с другом, а с изменением скорости про текания процессов меняются и пространственно-временные характеристик и. Г. Гегель, в частности, говорил: «Мы не можем обнаружить никакого простр анства, которое было бы самостоятельным. Оно всегда есть наполненное про странство и нигде не отличается от своего наполнения». Впервые же идеи о пространстве, которые можно характеризовать как реляционные, были выск азаны античными философами. Так, Аристотель критиковал Демокрита и отри цал существование пустоты. Пространство, по его мнению, есть система ест ественных мест, занимаемых материальными объектами. В законченном виде реляционная концепц ия пространства и времени сложилась после создания обще й и специальной теорий относительности А.Эйнштейна и неевклидовой геом етрии Н. Лобачевского. Так, А.Эйнштейн пришел к выводу об универсальности и всео бщности принципа относительности: не только механические, но и электром агнитные инерциальные системы равноправны по отношению друг к другу, а с обытия, одновременные в одной системе, не будут одновременными в другой, движущейся относительно первой. Следствием этого вывода стало признан ие относительности измерений размеров тел: длина тела, измеренная разны ми наблюдателями, движущимися относительно друг друга с разными скорос тями, должна быть различна. То же самое относится и ко времени: время проте кания процесса будет различным, если измерять его часами, движущимися с разными скоростями. При приближении к скорости света все процессы в сист еме замедляются, а размеры тел сокращаются, если наблюдать за ними, наход ясь за пределами самой движущейся системы. Таким образом, в специальной теории отн осительности размеры тел и время протекания процессов ставятся в пряму ю зависимость от системы отсчета, в которой производится их измерение . Оказалось, что физический процесс может быть описан тол ько по отношению к конкретной системе отсчета, выбор которой зависит от наблюдателя. Иначе, для адекватного описания релятивистских явлений фа ктор наблюдателя становится существенным. Еще одним важным следствием теории А.Эйнштейна стало пр изнание относительности, массы тела, которая была поставлена в зависимо сть от скорости его движения. Масса тела есть мера содержащейся в нем эне ргии, а энергия зависит от скорости движения. Известная формула Е - тс 2 выражает это отношение. Общая теория относительности (или грави тационная теория), созданная А.Эйнштейном в 1916 г., позволяет рассматривать не только инерциальные системы отсчета, но любые системы координат, кото рые движутся по криволинейным траекториям и с любым ускорением. Распрос транение результатов специальной теории на неинерциальные системы отс чета привело к установлению зависимости между метрическими свойствами пространства и времени и гравитационными взаимодействиями. К подобным выводам привели следующие размышления о существовании двух способов о пределения массы тела: через ускорение (инертная масса) и через притяжен ие в поле тяготения (гравитационная масса). Эквивалентность инертной и г равитационной масс была известна еще в классической физике. Специальна я теория относительности установила зависимость инертной массы от ско рости движения тела. Перед физиками встал вопрос: существует ли зависимость между движением и гравитационной массой?. Оказалось, что метрика пространства - времени зависит от силы гравитационного поля, которое создается веществом. Массы вещества создают особое поле тяготения, материя влияет на свойства пространства и времени. Например, было установлено, что на Солнце все происходит медле ннее, чем на Земле, из-за более высокого гравитационного потенциала на ег о поверхности. В 1919г. во время солнечного затмения наблюдалось отклонение луча света вблизи поверхности Солнца, что свидетельствовало об изменен ии свойств пространства. Вывод А.Эйнштейна гласил: в зависимости от гравитационн ых масс время замедляется или, напротив, ускоряется, а пространство искр ивляется. Кривизна пространства измеряется отклонением от классически х правил геометрии Евклида. Так, например, в евклидовой геометрии предпо лагается, что сумма углов треугольника составляет 180°. Однако сумма углов треугольника, изображенного на поверхности сферы, больше 180°, а на седлови дной поверхности — меньше 180°. Поверхность сферы в неевклидовой геометр ии называется поверхностью положительной кривизны, а поверхность седл а — отрицательной. Величина поля тяготения в каждой точке пространства зависит от его кривизны. Инерциальное движение точки в таком пространст ве осуществляется не прямолинейно и равномерно, а по геодезической лини и искривленного пространства. Идею искривленного пространства положительной кривиз ны предложил Б.Риман, отрицательной — Н.И.Лобачевский. Еще в 1829г. Лобачевск ий в работе «Начала геометрии» доказал, что возможна непротиворечивая г еометрия, отличная от считавшейся единственно возможной евклидовой ге ометрии. Ученый показал, что свойства пространства зависят от свойств дв ижущейся материи, окончательный же ответ на вопрос о свойствах простран ства, по мнению Н.И.Лобачевского, должны дать астрономические наблюдения . Немного позже, в 1867г., вышла в свет работа Б.Римана «О гипотезах, лежащих в о сновании геометрии», в которой он также высказывал идею зависимости сво йств пространства от материальных тел. Физическое пространство может б ыть искривлено, однако искривлено ли оно на самом деле, должен, по мнению Б .Римана, решить эксперимент. Общая теория относител ьности А.Эйнштейна соединила в рамках одной концепции понятия инерции, г равитации и метрики пространства-времени. Выводы общей и специальной те ории относительности и неевклидовой геометрии полностью дискредитиро вали понятия абсолютного пространства и абсолютного времени. Оказалос ь, что признанные классическими субстанциональные представления не яв ляются окончательными и единственно верными. Реляционная парадигма пр едполагает рассмотрение пространства и времени как систем отношений м ежду взаимодействующими объектами. Пространство и время неразрывно св язаны друг с другом и составляют единый пространственно-временной конт инуум. Кроме того, их свойства напрямую зависят от характера протекающих в них материальных процессов. Выводы общей теории относительности полу чили экспериментальное подтверждение после открытия явления красного смещения спектров звезд и отклонения луча света под действием поля тяго тения. Несмотря на достаточно убедител ьные доказательства общей теории относительности и ее всеобщее призна ние, в физике продолжаются попытки создания альтернативных теорий тяго тения и гравитации. Основание для этого дает сама теория А.Эйнштейна. Нап ример, фундаментальные свойства нашего мира, как однонаправленность вр емени или трехмерность пространства, рассматриваются теорией относите льности просто как данность. Их происхождение и материальная основа не о бъясняются. Кроме того, в основе теории относительности лежит предп оложение: «скорость света в вакууме является максимально возможной ско ростью физических процессов». Однако нет никаких доказательств абсолю тности запрета на существование сверхсветовых скоростей. В связи с этим в современной физике рассматривается гипотеза тахионов - частиц, которы е движутся с большей скоростью, чем скорость света. Гипотеза тахионов до пускает, что досветовые и сверхсветовые частицы представляют собой при нципиально различные типы частиц, которые нельзя преобразовать друг в д руга путем изменения их скорости. Иными словами, тахионы рождаются и уми рают, не преодолевая световой барьер, всегда имея скорость больше скорос ти света. Существование подобных частиц с совершенно непривычными для н ас свойствами меняет описание процессов, протекающих в природе. Парадок сальность тахионов не может служить основанием для вывода о невозможно сти их существования, важно то, что теоретически мыслимые свойства тахио нов не противоречат законам, лежащим в основе современной физики. Экспер иментальные поиски сверхсветовых эффектов пока не увенчались успехом, в связи с этим вопрос о существовании тахионов остается открытым. Новые концепции тяготения и гравитации пока не обладают большим эвристическим потенциалом, эстетической привлекательностью и простотой, т.е. не соответствуют принятым в современной науке критериям отбора и предпочтения теорий. Тем не менее, не вызывает сомнения, что поис ки альтернативных теорий будут продолжаться. Как говорил А.Эйнштейн, «на ши представления о физической реальности никогда не могут быть окончат ельными». В современной науке пространству и времени приписывают ся определенные характеристики. Общими и для пространства, и для времени являются свойства объективности и всеобщности. Пространство и время объектив ны, так как существуют независимо от сознания. Всеобщность означает, что эти формы присущи всем без исключения воплощениям материи на любом уров не ее существования. У пространства и времени есть ряд специфических характе ристик. Так, пространству приписываются протяженность, изотропность, однородность, трехмернос ть. Протяженность предполагает наличие у каждого матери ального объекта определенного местоположения. Изотропность - равномер ность всех возможных направлений, т.е. инвариантность физических законо в относительно выбора направлений осей координат системы отсчета. Одно родность пространства характеризует отсутствие в нем каких-либо выдел енных точек, т.е. при переносе в пространстве свойства системы не меняютс я. Свойства изотропности и однородности пространства являются следств ием его симметричности, т.е. независимости от изменения физических услов ий. Трехмерность описывает тот факт, что положение любого объекта в прос транстве может быть определено с помощью трех независимых величин. Понятие многомерного пространства существует пока тол ько как математическое, а не как физическое. Основания трехмерности набл юдаемого пространства ищутся в структуре некоторых фундаментальных пр оцессов, например, в строении электромагнитной волны и фундаментальных частиц. Один из российских исследователей этой проблемы, Л.М.Гиндилис, ут верждает, что мы можем изучать п -мерные м иры лишь мысленно, но для нас закрыты возможности для их экспериментальн ого изучения. Так, математический анализ показывает, что при п > 4 не могут сущ ествовать замкнутые устойчивые орбиты движения тел. Это в свою очередь о значает, что планеты должны либо падать на центральное тело в планетной системе, либо уходить в бесконечность, т.е. в многомерных мирах невозможн о существование аналогов планетных систем и атомов. Следовательно, нево зможна жизнь. Таким образом, единственное значение параметра и, которое совместимо с существованием жизни во Вселенной, равно именно этот мир мы и наблюдаем. Времени приписываются свойства: длител ьности, необратимости, однородности и одномерности. Дли тельность времени интерпретируется как продолжительность существова ния любого материального объекта или процесса. Одномерность времени оз начает, что положение объекта во времени описывается единственной вели чиной. Однородность, как и в случае с пространством, свидетельствует об о тсутствии каких-либо выделенных фрагментов, т.е. утверждает инвариантно сть физических законов относительно выбора точки отсчета времени. Необ ратимость, его однонаправленность от прошлого к будущему, скорее всего, связана с необратимостью протекания некоторых фундаментальных процес сов и характером законов в квантовой механике. Существует также причинн ая концепция обоснования необратимости времени, согласно которой если бы время было обратимо, то причинная связь оказалась бы невозможной. Идею о едином пространственно-временну м континууме в конце XIX веке предложил немецкий математик и физик Г.Минковский, поэтому четырехмерный пространственно-временной континуум называют миром Мин ковского. В этом мире положение тела может быть определено с помощью чет ырех величин: трех пространственных и одной временной. 3. Основные идеи и принципы квантовой физики В 1900г. немецкий физик М.Планк своими исследованиями прод емонстрировал, что излучение энергии происходит дискретно, определенн ыми порциями — квантами, энергия которых зависит от частоты световой во лны. Теория М.Планка не нуждалась в концепции эфира и преодолевала проти воречия и трудности электродинамики Дж.Максвелла. Эксперименты М.Планк а привели к признанию двойственного характера света, который обладает о дновременно корпускулярными и волновыми свойствами. Понятно, что такой вывод был несовместим с представлениями классической физики. Теория М.П ланка положила начало новой квантовой физики, которая описывает процес сы, протекающие в микромире. Опираясь на идеи М.Планк а, А.Эйнштейн предложил фотонную теорию света, согласно которой свет есть поток движущихся квантов. Квантов ая теория света (фотонная теория) рассматривает свет как волну с прерыви стой структурой. Свет есть поток неделимых световых квантов — фотонов. Гипотеза А.Эйнштейна позволила объяснить явление фотоэффекта — выбив ания электронов из вещества под действием электромагнитных волн. Стало ясно, что электрон выбивается фотоном лишь в том случае, если энергия фот она достаточна для преодоления силы взаимодействия электронов с атомн ым ядром. В 1922 г. за создание квантовой теории света А.Эйнштейн получил Нобе левскую премию. Объяснение процесса фото эффекта опиралось, помимо квантовой гипотезы М.Планка, также на новые пр едставления о строении атома. В 1911г. английский физик Э.Резерфорд предлож ил планетарную модель атома. М одель представляла собой атом как положительно заряже нное ядро, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электрон ы. Возникающая при движении электронов по орбитам сила уравновешиваетс я притяжением между положительно заряженным ядром и отрицательно заря женными электронами. Общий заряд атома равен нулю, поскольку заряды ядра и электронов равны друг другу. Почти вся масса атома сосредоточена в его ядре, а масса электронов ничтожно мала. С помощью планетарной модели ато ма было объяснено явление отклонения альфа-частиц при прохождении чере з атом. Поскольку размеры атома велики по сравнению с размерами электрон ов и ядра, альфа-частица без препятствий проходит через него. Отклонение наблюдается только тогда, когда альфа-частица проходит близко от ядра, в этом случае электрическое отталкивание вызывает ее резкое отклонение от первоначального пути. В 1913г. датский физик Н.Бор предложил более соверш енную модель атома, дополнив идеи Э.Резерфорда новыми гипотезами. Постул аты Н.Бора звучали следующим образом: 1. Постулат стационарных состояни й. Электрон совершает в атоме устойчивые орбитальные д вижения по стационарным орбитам, не испуская и не поглощая энергии. Правило частот. Эл ектрон способен переходить с одной стационарной орбиты на другую, при эт ом испуская или поглощая энергию. Поскольку энергии орбит дискретны и по стоянны, то при переходе с одной из них на другую всегда испускается или п оглощается определенная порция энергии. Первый постулат позволил ответить на вопрос: почему электроны при движении по круговым орбитам во круг ядра не падают на него, т.е. почему атом остается устойчивым образова нием? Второй постулат объяснил прерыв ность спектра излучения электрона. Квантовые постулаты Н.Бора означали отказ от классических физических представлений, которые до этого време ни считались абсолютно истинными. Несмотря на быстрое признание теория Н.Бора все же не дав ала ответов на многие вопросы. В частности, ученым не удавалось точно опи сать многоэлектронные атомы. Выяснилось, что это связано с волновой прир одой электронов, представлять которые в виде твердых частиц, движущихся по определенным орбитам, ошибочно. В действительности состояния электрона могут меняться. Н.Бор предположил, что микрочастицы не являются ни волной, ни корпускуло й. При одном типе измерительных приборов они ведут себя как непрерывное поле, при другом — как дискретные материальные частицы. Выяснилось, что представление о точных орбитах движения электронов также ошибочно. Всл едствие своей волновой природы электроны скорее «размазаны» по атому, п ричем весьма неравномерно. В определенных точках плотность их заряда до стигает максимума. Кривая, связывающая точки максимальной плотности за ряда электрона, и представляет собой его «орбиту». В 20-30-е гг. В.Гейзенберг и Л. де Бройль заложили основы новой теории — квантовой механики. В 1924г. в рабо те «Свет и материя» Л. де Бройль высказал предпо ложение об универсальности корпускулярно-волнового дуализма, согласно которому все микрообъекты могут вести себя и как волны, и как частицы. На основе уже установленной дуальной (корпускулярной и волновой) природы с вета он высказал идею о волновых свойствах любых материальных частиц. Та к, например, электрон ведет себя как частица, когда движется в электромаг нитном поле, и как волна, когда проходит сквозь кристалл. Эта идея получил а название корпускулярно-волнового дуализма. Принцип корпускулярно-волнового дуализма устанавливает еди нство дискретности и непрерывности материи. В 1926г. Э.Шредингер на основе идей Л. де Бройля построил волновую механику. По его мнению, квантовые процессы — это волновые процессы, по этому классический образ материальной точки, занимающей определенное место в пространстве, адекватен только макропроцессам и совершенно нев ерен для микромира. В микромире частица существует одновременно и как во лна, и как корпускула. В квантовой механике электрон можно представить к ак волну, длина которой зависит от ее скорости. Уравнение Э.Шредингера оп исывает движение микрочастиц в силовых полях и учитывает их волновые св ойства. На основе этих представлений в 1927г . был сформулирован принцип дополнительности, по которому волновые и корпускулярные описания процессов в микр омире не исключают, а взаимно дополняют друг друга, и только в единстве да ют полное описание. При точном измерении одной из дополнительных величи н другая претерпевает неконтролируемое изменение. Понятия частицы и во лны не только дополняют друг друга, но и в то же время противоречат друг др угу. Они являются дополняющими картинами происходящего. Утверждение ко рпускулярно-волнового дуализма стало основой квантовой физики. В 1927г. немецкий физик В.Гейзенберг пришел к выводу о невозм ожности одновременного, точного измерения координаты частицы и ее импу льса, зависящего от скорости, эти величины мы можем определить только с о пределенной степенью вероятности. В классической физике предполагаетс я, что координаты движущегося объекта можно определить с абсолютной точ ностью. Квантовая механика существенно ограничивает эту возможность. В. Гейзенберг в работе «Физика атомного ядра» изложил свои идеи. Вывод В. Гейзенберга получил название п ринципа соотношения неопределенностей, который лежит в основе физической интерпретации квантовой механики. Его суть в следующ ем: невозможно одновременно иметь точные значения разных физических ха рактеристик микрочастицы — координаты и импульса. Если мы получаем точ ное значение одной величины, то другая остается полностью неопределенн ой, существуют принципиальные ограничения на измерение физических вел ичин, характеризующих поведение микрообъекте. Таким образом, заключил В. Гейзенберг, реальность различается в зависимости от того, наблюдаем мы е е или нет. «Квантовая теория уже не допускает вполне объективного описан ия природы», — писал он. Измерительный прибор влияет на результаты изме рения, т.е. в научном эксперименте влияние человека оказывается неустран имым. В ситуации эксперимента мы сталкиваемся с субъект-объектным единс твом измерительного прибора и изучаемой реальности. Важно отметить, что это обстоятельство не связано с несо вершенством измерительных приборов, а является следствием объективных , корпускулярно-волновых свойств микрообъектов. Как утверждал физик М. Б орн, волны и частицы — это только «проекции» физической реальности на э кспериментальную ситуацию. Два фундаментальных принципа квантовой физики — принц ип соотношения неопределенностей и принцип дополнительности — указыв ают на то, что наука отказывается от описания только динамических законо мерностей. Законы квантовой физики — статистические. Как пишет В.Гейзен берг, «в экспериментах с атомными процессами мы имеем дело с вещами и фак тами, которые столь же реальны, сколь реальны любые явления повседневной жизни. Но атомы или элементарные частицы реальны не в такой степени. Они о бразуют скорее мир тенденций или возможностей, чем мир вещей и фактов». В дальнейшем квантовая теория стала базой для ядерной физики, а в 1928г. П.Дира к заложил основы релятивистской квантовой механики. 4. Современные представления об элементарных частицах. С труктура микромира Структурность и системность наряду с пространством, временем, движением являются неотъемлемыми свойствам и материи. Современное миропонимание предполагает упорядоченность и о рганизованность мира, а проблема самоорганизации бытия является одной из самых важных в науке и философии. Бытие представляет собой сложноорга низованную иерархию систем, все элементы которой находятся в закономер ной связи друг с другом, кажущаяся неоформленность изменений в каком-то одном отношении оказывается упорядоченностью в другом. Именно это обст оятельство выражается в понятии системности. Понятия «система» существует не сколько десятков определений, однако классическим признано определени е, данное основоположником теории систем Л.Берталанфи: с истема - это комплекс взаимодействующих элементов. Ключ евым понятием в этом определении является понятие «элемент». Под э лементом понимается - неразложимый компонен т системы при определенном, заданном способе ее рассмотрения. Если меняе тся угол зрения, то явления или события, рассматриваемые в качестве элем ента системы, сами могут становиться системами. Например, элементами сис темы «газ» выступают молекулы газа. Однако сами молекулы в свою очередь могут рассматриваться в качестве систем, элементами которых являются а томы. Атом - тоже система, однако принципиально другого уровня, чем газ и т.д. Элементами системы признаются только те пр едметы, явления или процессы, которые участвуют в формировании ее свойст в. Комплекс элементов системы может складываться в подс истемы разного уровня, которые выполняют частные программы и представл яют собой промежуточные звенья между элементами и системой. По характеру связей между элементами все системы делятс я на суммативные и целостные. В суммативных системах связь между элементами выражена слабо, они автономны по о тношению друг к другу и системе в целом. Качество такого образования рав но сумме качеств составляющих его элементов. Примерами суммативной сис темы являются груда камней, куча песка и т.п. Несмотря на высокую степень а втономности элементов, образования, аналогичные груде камней, все же рас сматриваются как системы, поскольку могут сохранять устойчивость длит ельное время и существовать в качестве самостоятельных совокупностей. Кроме того, существует предел количественных изменений таких систем, пр евышение которого приводит к изменению их качества. У суммативных систе м есть собственная программа существования, которая выражается в струк турности. В целостных системах че тко выражена зависимость их возникновения и функционирования от соста вляющих элементов и наоборот. Каждый элемент такой системы в своем возни кновении, развитии и функционировании зависит от всей целостности, и, в с вою очередь, система зависит от каждого из своих элементов. Внутренние с вязи в целостностях стабильнее внешних, а качество системы не сводится к сумме составляющих ее элементов. Примером целостной системы является ж ивой организм или общество. Под действием определенных факторов суммат ивные системы могут преобразовываться в целостные и наоборот. Кроме типологии систем в зависимости от характера связи между элементами системы различают по типу их взаимодействия с окружаю щей средой. В этом случае выделяют открытые и закрытые (замкнутые) систем ы. В закрытых системах не происходит обм ена энергией и веществом с внешним миром. Такие системы стремятся к равн овесному состоянию, максимальная степень которого - неупорядоченность и хаос. Открытые системы, напротив, обмен иваются энергией и веществом с внешним миром. В таких системах при опред еленных условиях из хаоса могут самопроизвольно возникать новые упоря доченные структуры, а система в целом повышает уровень своей структурно й организации. Структурность выражается в упорядочен ности существования материи и ее конкретных форм и предполагает внутре ннюю расчлененность материи. Структура определяется как совокупность устойчивых, закономерных связей и отнош ений между элементами системы, обеспечивающих сохранение ее основных с войств. Современные представления о структурированности Вселенной кас аются мега-, макро- и микромира; и Метагалактика, и известный нам макромир, и микрочастица структурированы. Переход от одной области действительн ости к другой связан с изменением числа факторов, обеспечивающих упоряд оченность, и трансформацией самих структур. Единство упорядоченности - с истемности, и внутренней расчлененности - структурности, определяет сущ ествование мира как системы систем: систем объектов, систем свойств или отношений и т.п. Элементами структуры микромира выступают микрочастицы. На данный момент известно более 350 э лементарных частиц, различающихся массой, зарядом, спином, временем жизн и и еще рядом физических характеристик. Время жизни элементарной частицы опред еляет ее стабильность или нестабильность. По времени жизни частицы деля тся на стабильные, квазистабильные и нестабильные. Большинство элемент арных частиц нестабильно. Нестабильные частицы живут несколько микрос екунд, стабильные не распадаются длительное время. Нестабильные частиц ы распадаются в результате сильного и слабого взаимодействия. Стабильн ыми частицами считаются фотон, нейтрино, нейтрон, протон и электрон. При э том нейтрон стабилен только в ядре, в свободном состоянии он также распа дается. Сейчас высказываются предположения о возможной нестабильности протона. Квазистабильные частицы распадаются в результате электромаг нитного и слабого взаимодействия, иначе их называют рез онансными. Резонансные частицы были открыты в начале 60-х гг. XX в.. Время жизни резонансов - по рядка 10— 22 с. Все многообразие элементарных частиц можно разделить н а три группы: частицы, участвующие в сильном взаимодействии - адроны, частицы, не участвующие в сильном взаимод ействии - пептоны, и част ицы- — переносчики взаимодействий. Все перечисленные частицы различаются по заряду, массе, спину, времени жизни и другим физическим характеристикам. Однако внутри одного типа элементарные частицы совершенно идентичны, лишены индивид уальности: все электроны тождественны друг другу, все фотоны тождествен ны друг другу и т.п. В 1936г. П.Дирак предположил, что каждой частице соответству ет античастица, отличающаяся от нее только знаком заряда. В 1936г. был открыт позитрон — античастица электрона, в 1955г. — антипротон, в 1956г. — антинейтро н. Сейчас уже не вызывает сомнения, что каждая частица имеет своего «двой ника» — античастицу, совершенно идентичную по всем физическим характе ристикам, кроме заряда. В 70-80-е гг. XX века в физике появилось множество теорий антивещества и антиматерии. На иболее сложной формой антивещества, полученной в лабораторных условия х, являются антиядра трития, гелия. Эксперименты по получению антивещест ва были выполнены на серпуховском ускорителе в 1970-1974 гг. В 1998г. получены первы е атомы антиводорода. К середине 60-х гг. XX в. число известных адронов превысило сотню. В связи с этим возникл а гипотеза, согласно которой наблюдаемые частицы не отражают предельны й уровень материи. В 1964г. была создана теория строения адронов, или теория кварков. Ее авторы - физики М.Гелл-Манн и Д.Цвейг. Слово «кварк» позаимствовано М.Гелл-Маном из романа Дж.Джойса «П оминки по Финнегану», герою которого слышались слова о трех кварках. Сло во «кварк» не имеет прямого смыслового значения. Кварки — это гипотетические материальные объекты, их эксперим ентальное наблюдение пока невозможно, однако теоретические положения кварковой гипотезы оказались плодотворными, а теория в целом эвристичн ой. Кварковая теория позволила систематизировать известные частицы и п редсказать существование новых. Основные положения теории кварков заключаются в следую щем. Адроны состоят из более мелких частиц - кварков. Кварки представляют собой истинно элементарные частицы и поэтому бесструктурны. Главная ос обенность кварков - дробный заряд. Кварки различаются спином, ароматом и цветом. Аромат кварка не имеет никакого отношения к аромату, понимаемому буквально (аромат цветов, духов и т.п.), это его особая физическая характер истика. Для того чтобы учесть все известные адроны, необходимо было пред положить существование шести видов кварков, различающихся ароматом: u ( u р - верхний), d ( down - н ижний), s ( strange - странный), с (с harm - очарование), b ( beauty - прелесть) и t ( t ор - верхний). Существует устойчивое мнение, что кварков не должно б ыть больше. Считается, что каждый кв арк имеет один из трех возможных цветов, которые выбраны произвольно: кр асный, зеленый, синий. Понятно, что цвет кварка не имеет никакого отношени я к обычному оптическому цвету в макромире, цвет кварка, как и аромат, - усл овное название для определенной физической характеристики. Гипотеза о существовании цвета у кварков впервые была высказана в 1965г. независимо Н. Боголюбовым, Б.Струминским, А.Тавхелидзе и М.Ханом, И.Намбу. Впоследствии о на получила значительное число экспериментальных подтверждений. Каждому кварку соответст вует антикварк с противоположным цветом (антикрасный, антизеленый и ант исиний). Кварки соединяются тройками, образуя барионы (нейтрон, протон), ил и парами, образуя мезоны. Антикварки, соединяясь тройками, соответственн о, образуют антибарионы. Мезон состоит из кварка и антикварка. Суммарный цвет объединившихся кварков или антикварков, независимо от того, объеди нены три кварка (барионы), три антикварка (антибарионы) или кварк и антиква рк (мезоны), должен быть белым или бесцветным. Белый цвет дает сумма красно го, зеленого, синего или красного - антикрасного, синего - антисинего и т.п. Таким образом, можно говорить о ц ветовой симметрии в микромире. Кварки объединяются между собой благода ря сильному взаимодействию. Переносчиками сильного взаимодействия выс тупают глюоны, которые как бы «склеивают» кварки между собой. Глюоны так же имеют цвета, но в отличие от кварков их цвета смешанные, например красн ый— антисиний и т.п., т.е. глюон. состоит из цвета и антицвета. Испускание ил и поглощение глюона меняет цвет кварка, но сохраняет аромат. Известно восемь типов глюонов. Предполагается, что квар ки участвуют также в электромагнитных и слабых взаимодействиях. В элект ромагнитном взаимодействии кварки не меняют свой цвет и аромат. В слабых взаимодействиях - меняют аромат, но сохраняют цвет. Теория кварков позво ляет предложить стройную и гармоничную модель строения атома. Согласно этой модели атом состоит из тяжелого ядра (протоны и нейтроны, связанные глюонными полями) и электронной оболочки. Сейчас теория кварков продолж ает развиваться и уточняться, поэтому ее нельзя считать окончательно сф ормированной. 5. Фундаментальные физические взаимодействия Способность к взаимодействию - важнейшее и неотъемлем ое свойство материи. Именно взаимодействия обеспечивают объединение р азличных материальных объектов мега-, макро- и микромира в системы. Все из вестные современной науке силы сводятся к четырем типам взаимодействи й, которые называются фундаментальными: гравитационное, электромагнит ное, слабое и сильное. Гравитационное взаимодействие впервые стало объектом изучения физики в XVII веке. Теория гравитации И.Ньютона, осно ву которой составляет закон всемирного тяготения, стала одной из состав ляющих классической механики. Закон всемирного тяготения гласит: между двумя телами существует сила притяжения, прямо пропорциональная произ ведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между н ими. Любая материальная частица является источником гравитационного в оздействия и испытывает его на себе. По мере увеличения массы гравитацио нные взаимодействия возрастают, т.е. чем больше масса взаимодействующих веществ, тем сильнее действуют гравитационные силы. Силы гравитации - эт о силы притяжения. В последнее время физики высказывают предположение о су ществовании гравитационного отталкивания, которое действовало в самые первые мгновения существования Вселенной, однако эта идея пока не подтв ерждена. Гравитационное взаимодействие - наиболее слабое из ныне извест ных. Гравитационная сила действует на очень больших расстояниях, ее инте нсивность с увеличением расстояния убывает, но не исчезает полностью. Сч итается, что переносчиком гравитационного взаимодействия является гип отетическая частица гравитон. В микромире гравитационное взаимодейств ие не играет существенной роли, однако в макро- и особенно мегапроцессах ему принадлежит ведущая роль. Электромагнитное взаимодействие стал о предметом изучения в физике XIX в. Первой единой теорией электромагнитного поля выступила концепция Дж. Максвелла. В отличие от гравитационной силы электромагнитные взаимоде йствия существуют только между заряженными частицами: электрическое п оле - между двумя покоящимися заряженными частицами, маг нитное - между двумя движущимися заряженными частицами. Электромагнитные силы могут быть как силами притяжения, так и силами отт алкивания. Одноименно заряженные частицы отталкиваются, разноименно п ритягиваются. Переносчиками этого типа взаимодействия являются фотоны . Электромагнитное взаимодействие проявляется в микро-, макро- и мегамир е. В середине XX в. бы ла создана квантовая электродинамика — теория электромагнитного взаимодействия, которая удовлетворял а основным принципам квантовой теории и теории относительности. В 1965г. ее авторы С.Томанага, Р.Фейнман и Дж.Швингер были удостоены Нобелевской пре мии. Квантовая электродинамика описывает взаимодействие заряженных ча стиц — электронов и позитронов. Слабое взаимодействие было открыто тол ько в XX в., в 60-е гг. построена общая теория слабого взаимодействия. Слабое взаимодействие связано с распад ом частиц, поэтому его открытие последовало только вслед за открытием ра диоактивности. При наблюдении радиоактивного распада частиц обнаружил ись явления, которые, казалось бы, противоречили закону сохранения энерг ии. Дело в том, что в процессе распада часть энергии «исчезала». Физик В.Па ули предположил, что в процессе радиоактивного распада вещества вместе с электроном выделяется частица, обладающая высокой проникающей спосо бностью. Позже эта частица была названа «нейтрино». Оказалось, что в резу льтате слабых взаимодействий нейтроны, входящие в состав атомного ядра, распадаются на три типа частиц: положительно заряженные протоны, отрица тельно заряженные электроны и нейтральные нейтрино. Слабое взаимодейс твие значительно меньше электромагнитного, но больше гравитационного, и в отличие от них распространяется на небольших расстояниях — не более 10 -22 см. Именно поэтому долгое время слабо е взаимодействие экспериментально не наблюдалось. Переносчиками слабо го взаимодействия являются бозоны. В 70-е гг. XX в. была со здана общая теория электромагнитного и слабого взаимодействия, получи вшая название теории электрослабого взаимодействия. Ее создатели С.Вайнберг, А.Салам и С.Глэшоу в 1979г. получили Н обелевскую премию. Теория электрослабого взаимодействия рассматривае т два типа фундаментальных взаимодействий как проявления единого, боле е глубокого. Так, на расстояниях более 10 -17 см преобладает электромагнитный аспект явлений, на меньших расстояния х в одинаковой степени важны и электромагнитный, и слабый аспекты. Созда ние рассматриваемой теории означало, что объединенные в классической ф изике XIX веке, в рамках теории Фар адея— Максвелла электричество, магнетизм и свет, в последней трети XX в. дополнились феноменом слабого в заимодействия. Сильное взаимодействие также было откр ыто только в XX в. Оно удерживает п ротоны в ядре атома, не позволяя им разлететься под действием электромаг нитных сил отталкивания. Сильное взаимодействие осуществляется на рас стояниях не более чем 10 -13 см и отвечает за устойчивость ядер. Ядра элементов, находящихся в конце таблицы Д.И.Менде леева, неустойчивы, поскольку их радиус велик и, соответственно, сильное взаимодействие теряет свою интенсивность. Такие ядра подвержены распа ду, который и называется радиоактивным. Сильное взаимодействие ответст венно за образование атомных ядер, в нем участвуют только тяжелые частиц ы: протоны и нейтроны. Ядерные взаимодействия не зависят от заряда части ц, переносчиками этого типа взаимодействий являются глюоны. Глюоны объе динены в глюонное поле (по аналогии с электромагнитным), благодаря котор ому и осуществляется сильное взаимодействие. По своей мощи сильное взаи модействие превосходит другие известные и является источником огромно й энергии. Примером сильного взаимодействия выступают термоядерные ре акции на Солнце и других звездах. Принцип сильного взаимодействия испол ьзован при создании водородного оружия. Теорию сильного взаимодействия называют квантовой хромодинамикой. Согласно этой теории сильное взаимодействие есть результат обмена глюонами, в результате че го обеспечивается связь кварков в адронах. Квантовая хромодинамика про должает развиваться, и хотя ее нельзя пока считать законченной концепци ей сильного взаимодействия, тем не менее, эта физическая теория имеет пр очную экспериментальную базу. В современной физике продолжаются поиски единой теории , которая позволила бы объяснить все четыре типа фундаментальных взаимо действий. Создание подобной теории означало бы также построение единой концепции элементарных частиц. Этот проект получил название «Великое о бъединение». Основанием для убежденности, что такая теория возможна, явл яется то обстоятельство, что на малых расстояниях (менее 10 -29 см) и при большой энергии (более 10 14 ГэВ) электромагнитные, сильные и слабые взаимод ействия описываются одинаковым образом, что означает общность их приро ды. Однако этот вывод имеет пока только теоретический характер, проверит ь его экспериментально до сих пор не удалось. Различные конкурирующие между собой теории Великого об ъединения по-разному интерпретируют космологию. Например, предполагае тся, что в момент рождения нашей Вселенной существовали условия, в котор ых все четыре фундаментальных взаимодействия проявлялись одинаковым о бразом. Создание теории, объясняющей на единых основаниях все четыре тип а взаимодействий, потребует синтеза теории кварков, квантовой хромодин амики, современной космологии и релятивистской астрономии. Однако поиск единой теории четырех типов фундаментальн ых взаимодействий не означает, что невозможно появление иных трактовок материи: открытие новых взаимодействий, поиск новых элементарных части ц и т.п. Некоторые физики высказывают сомнение в возможности единой теор ии. Так, создатели синергетики И.Пригожий и И.Сгенгерс в книге «Время, хаос , квант» пишут; «надежду на построение такой "теории всего", из которой мож но было бы вывести полное описание физической реальности, придется оста вить» и обосновывают свой тезис закономерностями, сформулированными в рамках синергетики. Важную роль в понимании механизмов взаимодействия элем ентарных частиц, их образования и распада сыграли законы сохранения. Пом имо законов сохранения, действующих в макромире (закона сохранения энер гии, закона сохранения импульса и закона сохранения момента импульса), в физике микромира были обнаружены новые: закон сохранения барионного, ле птонного зарядов, странности и др. Каждый закон сохранения связан с какой-либо симметрией в окружающем мире. В физике под симметрией понимается инвариантность, не изменность системы относительно ее преобразований, т.е. относительно из менений ряда физических условий. Немецким математиком Эммой Нетер была установлена связь между свойствами пространства и времени и законами с охранения классической физики. Фундаментальная теорема математическо й физики, называемая теоремой Нетер, гласит, что из однородности простра нства следует закон сохранения импульса, из однородности времени — зак он сохранения энергии, а из изотропности пространства — закон сохранен ия момента импульса. Эти законы носят фундаментальный характер и справе дливы для всех уровней существования материи. Закон сохранения и превращения энергии утверждает, что энергия не исчезает и не появляется вновь, а лишь переходит из одной форм ы в другую. Закон сохранения импульса постулирует неизменность импульс а замкнутой системы с течением времени. Закон сохранения момента импуль са утверждает, что момент импульса замкнутой системы остается неизменн ым с течением времени. Законы сохранения являются следствием симметрии, т.е. инвариантности, неизменности структуры материальных объектов отно сительно преобразований, или изменения физических условий их существо вания. Итак, законы сохранения энергии и импульса связаны с одн ородностью времени и пространства, закон сохранения момента импульса - с симметрией пространства относительно вращений. Законы сохранения зар ядов связаны с симметрией относительно специальных преобразований вол новых функций, описывающих частицы. Список использованной литера туры: 1. Ансельм А.И. Очерки развития физичес кой теории в первой трети 20 века. М.: Наука, ГРФМЛ, 1986. 2. Гейзенберг В. Ка ртина природы в современной физике // Природа. (1987). №6 3. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое . М., 4. Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике. М., 1980 5. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания . М.: Высшая школа., 1998, 592с. 6. Карнап Р. Фило софские основания физики. М., 1971, 390с. 7. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания . М.:, ЮН ИТИ, 1997, 520с. 8. Лобачевский Н.И., Риман Б., Клиффор д В., Эйнштейн А., Мах Э., Гроссман М., Гильберт Д., Шварцшильд К., Керр Р., Петров А. З., Фок В.А., де Ситтер В., Фридман А.А., и др. Альберт Эйнштейн и теория гравитац ии, 1979, 592 с. 9. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2002, 704с. 10. Хелзин Ф., Мартин А. Лептоны и кварки. М., 1987 11. Шредингер Э. Новые пути к физик е: статьи и речи, Наука.: 1971 12. Шредингер Э. Что такое жизнь? С то чки зрения физика. - М., 1972