Свойства симметрии и закона сохранения
Реферат - Философия
Другие рефераты по предмету Философия
о именно эта фундаментальная мысль мысль о неизменных сущностях характеризует процесс превращения знания в науку. В развитии и конкретизации научной идеи сохранения она принимала разные формы и приводила к открытию “истинных законов мира”. “Эпоха зарождения науки, пишет Н.Ф. Овчинников, совпадает с эпохой возникновения идеи сохранения, в какой степени эта идея принимала конкретные формы, знание, опирающееся на нее, становилось научным знанием... Эта идея представляет собой необходимую предпосылку научного мышления вообще. В развитии и совершенствовании идеи сохранения видится решающее условие развития и совершенствования системы научного знания”.
Еще в классической физике идея сохранения превратилась в принцип. Были сформулированы соответствующие конкретные законы законы сохранения энергии, массы, импульса, момента импульса, электрического заряда. Исключительно важную роль играет открытие Ю. Майером закона сохранения энергии. М. Фарадей назвал этот закон высшим физическим законом, а Р. Фейнман утверждал, что “из всех законов сохранения этот закон самый трудный и абстрактный, но и самый полезный”. По мнению Фейнмана, во многих физических законах содержится в зашифрованном виде закон сохранения энергии. История физики показывает, что нет никаких оснований сомневаться в истинности этого закона, и если что-либо, как кажется, противоречит ему, то “обычно оказывается, что не закон ошибочен, а просто мы недостаточно знаем явление”.
Общий закон сохранения, конкретизируемый в виде различных частных физических законов сохранения, лежит в основе единой физической картины мира. В этом смысле “поиски законов физики это вроде детской игры в кубики, из которых нужно собрать целую картинку. У нас огромное множество кубиков, и с каждым днем их становится все больше. Многие валяются в стороне и как будто бы не подходят к остальным. Откуда мы знаем, что все они из одного набора? Откуда мы знаем, что вместе они должны составить цельную картинку? Полной уверенности нет, и это нас несколько беспокоит. Но то, что у многих кубиков есть нечто общее, вселяет надежду. На всех нарисовано голубое небо, все сделаны из дерева одного сорта. Все физические законы подчинены одним и тем же законам сохранения”.
С развитием физического знания увеличивается число конкретных законов сохранения различных физических величин. Так, в физике микромира открыты законы сохранения барионного заряда, лептонного заряда, четности, странности. В структуре физических теорий появляются новые формы выражения сохранения инвариантность. К таким формам относится, в частности, принцип унитарности в квантовой теории, который, по мнению Н.Ф. Овчинникова, представляет собой современную формулировку принципа сохранения материи. Особое место занимает так называемый принцип инвариантности научных законов, имеющий ярко выраженную методологическую окраску. Теория относительности требует соблюдения инвариантности физических законов относительно определенных преобразований. Согласно Е. Вигнеру, инвариантные принципы играют роль законов законов. Их функция состоит в том, чтобы наделять структурой законы природы или устанавливать между ними внутреннюю связь, “так же как законы природы устанавливают структуру или взаимосвязь в мире явлений”.
Таким образом, с развитием физической науки принцип сохранения обогащает свое содержание. Как методологический принцип он отражает тенденцию, стремление познания к раскрытию неизменных элементов. В каждом конкретном случае данный принцип требует искать соответствующую конкретную неизменяющуюся величину некоторую физическую константу, или инвариантное отношение. Учитывая все это, Н.Ф. Овчинников предложил свою классификацию законов сохранения, которые он называет принципами сохранения. По степени общности они могут быть разделены на общие и частные. К первому классу относятся принципы, которые соответствуют известным сегодня классам физических взаимодействий: принципы сохранения движения (энергии, импульса, момента импульса), электрического заряда, унитарности и т.п. Ко второму классу можно отнести принципы с ограниченным действием, допускающие нарушения в определенных ситуациях: принципы сохранения изоспина, четности, странности и др.
В зависимости от объекта или величины, которые сохраняются, можно выделять принципы сохранения вещей, свойств и отношений. Согласно Н.Ф. Овчинникову, одним из величайших открытий в истории физики является открытие сохранения отношений. И когда говорят о сохранении природных законов, выражающих существенные отношения, выделяют специальный класс принципов сохранения класс инвариантных принципов.
Далее, классификацию можно проводить в зависимости от математической формы сохраняющейся величины. С этих позиций принципы подразделяют на несколько классов, и здесь своеобразный класс составляют фундаментальные константы. Как отмечает Н.Ф. Овчинников, обычно не принято называть фундаментальные константы принципами сохранения. Но поскольку постоянная Планка и скорость света играют фундаментальную роль в квантовой теории и теории относительности, “можно с полным правом сказать, что они имеют функции принципов сохранения в структуре этих теорий. Ясно, что фундаментальные постоянные представляют собой своеобразный класс принципов сохранения. Для всех принципов сохранения характерны два решающих признака: сохранение физической величины и, второе, фундаментальность этой величины. Оба эти призн?/p>