2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В раздел Пургаторий будут перемещены спорные темы (преимущественно псевдонаучного характера), относительно которых администрация приняла решение о нецелесообразности продолжения дискуссии.
Причинами такого решения могут быть, в частности: безграмотность, бессодержательность или псевдонаучный характер темы, нарушение автором принципов ведения дискуссии, принятых на форуме.
Права на добавление сообщений имеют только Модераторы и Заслуженные участники форума.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Методика преподавания физики в ВУЗе. О кризисе.
Сообщение25.10.2007, 08:51 
Заблокирован


25/10/07

16
Екатеринбург
УДК 530
А.Л. Шаляпин, В.И.Стукалов

ОДИН ИЗ ВОЗМОЖНЫХ МЕТОДОВ ВПОЛНЕ РЕАЛЬНОГО И ЭФФЕКТИВНОГО РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЙ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ

Как правило, в учебниках по физике квантовая механика противопоставляется классической физике, а специальная теория относительности (СТО) – классической электродинамике или еще больше – механике Ньютона, что уже совершенно лишено последовательной логики, поскольку Ньютон, как известно, с полями, фактически, не имел дела. На наш взгляд, подобное разграничение физики на отдельные части не является логически оправданным.
В настоящее время показано, что очень многие теоретические результаты, достигнутые в квантовой механике, могут быть получены в рамках классической статистической физики. В то же время, подавляющее большинство задач, связанных с движением частиц и полей, с большим успехом могут быть решены в рамках хорошо развитой классической электродинамики без использования СТО [1, 2].
В результате многолетних исследований установлено, что различные неточности, несоответствия и что еще хуже – противоречия можно встретить практически в каждом разделе физики. Например, насколько бы ни была совершенна современная квантовая механика, из нее не удастся вывести уравнения Максвелла-Лоренца или даже закон Кулона и силу Лоренца. На вооружении современной квантовой электродинамики в силовых полях имеются лишь фотоны, которыми, якобы, все время обмениваются электроны между собой. Однако с помощью этих фотонов, как ни стараться, не удастся получить ни магнитного поля, ни электрического поля в их реальном виде.
Поэтому методически более правильным было бы не противопоставление физики ХХ века физике ХIХ века, а своевременное, т.е. уже на самой ранней стадии изучения предмета разделение физики на прикладную (инженерную) и фундаментальную физику, т.е. на макро физику и микро физику явлений. К примеру, электрический заряд является чисто условным обозначением факта наличия силовых взаимодействий между частицами посредством волн. Это условное понятие не отражает в полной мере каких-либо фундаментальных процессов в природе, однако является очень удобным в повседневной инженерной практике для проведения необходимых вычислений в силовых полях или в электронных устройствах. Электрический заряд был введен Франклином как макроскопическая характеристика вещества и реально просто отражал избыток или недостаток электронов в веществе. В последствии это понятие было, вопреки логике, перенесено на отдельные микрочастицы. Получалось так, что отдельный электрон оказывался заряженным опять же электронами. «Заряженный» электрон означает примерно то же самое, что и влажная молекула воды. Здесь допускается явная логическая ошибка, когда макроскопическое свойство вещества переносят на отдельную микрочастицу.
То же самое, пожалуй, можно сказать и в отношении ряда других «нововведений» физики ХХ века – фотонов, волн де Бройля и др., когда статистические закономерности в микромире пытаются отнести к индивидуальным свойствам отдельной микрочастицы.
Инженерные понятия очень удобны в повседневной работе. Физики никогда не откажутся от электрических зарядов, токов, напряжений, омов, градусов Цельсия, градусов Кельвина и т.д. Как правило, это – макроскопические параметры внутренних движений частиц, и они не раскрывают в полной мере микроскопических процессов в веществе.
Точно также и физикам, работающим в области атомной спектроскопии или в физике твердого тела довольно трудно отказаться от фотонов, фононов, экситонов, плазмонов и т.д.
В опытах обычно измеряются средние характеристики процессов, т.е. среднестатистические закономерности в микромире. Квантовая механика вычисляет, в основном, средние значения величин в атомных системах. То же самое может вычислять и классическая статистическая физика с использованием функций распределения физических величин. В этом плане они очень мало, чем различаются, кроме разве того, что в классической статистической физике намешано гораздо меньше фантазий, и их количество может быть в принципе сведено к нулю.
Инженеру-практику совсем не обязательно вникать во все тонкости явлений в микромире. Однако с первых шагов изучения физики следует отделять эту практическую макро физику от фундаментальной микро физики, которая описывает фундаментальные процессы в природе. В таком случае физикам с гораздо большей вероятностью удастся избежать ошибочных представлений о реальных процессах, происходящих в природе. Например, не придется делить фотон или электрон на множество частей, проходящих через множество щелей в препятствии, а затем отчаянно собирать эти неделимые частицы по кусочкам по всему пространству для получения интерференционной картины на экране.
Подводя итог всему, можно заключить, что разрешения противоречий в современной физике можно с успехом добиться путем возврата в классическую электродинамику, классическую статистическую физику и своевременным разделением макро и микро явлений, а также отделением статистических закономерностей в микромире от индивидуальных свойств микрочастиц.

Литература
1. Шаляпин А.Л., Стукалов В.И. Введение в классическую электродинамику и атомную физику. Екатеринбург. Изд-во УГТУ, 1999. 194 с.
2. Шаляпин А.Л., Стукалов В.И. Введение в классическую электродинамику и атомную физику. Екатеринбург. Изд-во УМЦ УПИ, 2006. 490 с.

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.10.2007, 09:03 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12046
 !  photon:
Переношу из Физики сюда

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение31.10.2007, 09:00 
Заблокирован


25/10/07

16
Екатеринбург
А это и есть самая настоящая физика!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group