Гравитациялық өзара әрекеттесу
Бүл барлық әрекеттесулердің ішіндегі ең әлсізі. Өзара әсерлеуші денелердің массалары неғурлым үлкен болса, соғұрлым гравитациялық әсер жоғары болады.
Классикалық физикада ол Ньютонның белгілі тартылыс заңы арқылы сипатталады. Гравитациялық өзара әрекеттесу барлыц космостық жүйелердің пайда болуын, сонымен қатар эволюция барысында таралып кеткен жұлдыздар мен галактикаларды дамудың жаңа цикліне енуін қамтамасыз етеді. Гравитациялық толқындардың таралу жылдамдығы вакуумдағы жарық жылдамдығына тең, бірақ гравитациялық толқындар өлшеуіш құралдар арқылы тіркелмеген.
Өріс жағдайында гравитациялық заряд, Эйнштейннің кезқарасы бойынша заттың инерттік массасына эквивалентті. Американ физик-тері Р.Хясли мен Дж. Тейлор гравитациялық толқындардың табиғатта бар екендігін дәлелдеп, 1993 жылы Нобель сыилығын алды.
Гравитация үшін тебілудің қарама-қарсы эквивалентті күші жоқ, барлық қарсы бөлшектердің оң мәні бар массалары мен энергиялары бар.
Гравитацияның кванттық теориясы бойынша тартылыс өрісі квант-талған, бул өрістің кванттарын гравитондар деп атайды. Тартылыс күші денелер арасында үздіксіз гравитондар немесе денелер арасында үздіксіз гравитондар немесе гравитациялық толқындар ауысуының нәтижесі болып табылады. Олар энергия тасымалдайды, сонымен бірге уақыт - кеңістік қасиеттері бар.
|
|
|
Электромагниттік өзара әрекеттесу
Бұл өзара әрекеттесудің де өзіндік әмбебап қасиеттері бар, бірақ гравитациялық өзара әрекеттесуден бір айырмашылығы, өзара тартылыс (әр түрлі зарядтар арасында) және тебіліс (бірдей зарядтар арасында) қүбылыстары байқалады.
Электромагниттік байланыстың арқасында атомдар, молекулалар және макроскопиялық денелер пайда болады. Барлық химиялық реакциялар электромагниттік өзара әрекеттесудің нәтижесі болып табылады. Бұл принципті химия ғылымы зерттейді.
Электр туралы ғылымның дамуының алғашқы кезеңінде бұл өзара әрекеттесудің электрлік және магниттік компоненттері бір-бірне байланыссыз түрде қарастырылды. Максвелл бұл екі күштің бір-бірімен тығыз байланысты екендігін дәлелдеді.
Максвелдің электродинамикасы электромагнетизмнің аяқталған классикалық теориясы болып табылады, ол өз мәнін осы уақытқа дейін жоғалтқан жоқ. Бірақ қазіргі физика электромагнетизмнің жетілген және нақты теориясын жасалады, онда құбылыстың кван-ттық-өрістік аспектілері қарастырылған. Бұл құбылыс - кванттық электродинамика деп аталады. Физикада массаның пайда болу себебі белгісіз болса, электромагниттік зарядтың табиғаты да түсініксіз. Сондықтан теория осы зарядтың өмір сүруі туралы постулаттардан тұрады.
|
|
|
Электр заряды ек! түрде кездеседі: электронға тән заряд - теріс заряд деп, ал позитрон мен протонға тән заряд оң заряд деп аталады. Зарядтардың өзара әрекеттесуі қозғалмалы фотондардың алмасуы арқылы жүзеге асырылады. Әр түрлі зарядтардың әрекеттесу жағдайында тартылыс әсері, ал бірдей зарядтар әрекеттескенде тебілу әсері байқалады. Электромагниттік зарядтар қатысуымен болатын барлық процестерде заряд, импульс, энергия сақталу заңдары орын-далады.
Әлсіз өзара әрекеттесу
Бүл тек микроәлемде байқалатын әрекеттесу. Олбір фермион бөлшектердің екінші түрге айналуына қатысты, бул жағдайда өзара әрекеттесуші лептондар мен кварктер түсі өзгермейді. Әлсіз әрекеттесудің қарапайым мысалы: бета - ыдырау процесі барысында бос нейтрон 15 минут ішінде протонға, электронға және электрондық антинейтроноға ыдырайды. Әлсіз заряд үш айырбас бозон бөлшектері бар үш өріс түрін күрайды. Әлсіз өзара әрекеттесу векторлық бозондар арқылы беріледі және әрекеттесу радиусы өте қысқа - 1015 см.
|
|
|
Әлсіз өзара әрекеттесу туралы ең алғаш жасалған теория аяқталмаған болып шықты.
Күннің өзі әлсіз әрекеттесу нәтижесінде жарық шашады (протон нейтронға, позитронға және нейтриноға айналады). Белініп шығатын нейтронның аса жоғары өту қабілеті бар, ол миллиард километр қалыңдықтағы темір плита арқылы өтіп кетеді. Әлсіз өзара әрекеттесу жағдайында бөлшектер зарядтары өзгереді.
Әлсіз әрекеттесу түйісу арқылы жүзеге аспайды, керісінше аралық ауыр бөлшектердің - бозондардың алмасуы арқылы жүреді.
60-шы жылдарда С.Вайнберг пен А.Салам біртұтас электро әлсіз өзара әрекеттесу теориясын ұсынды.
|
|
|
Бұл теория біртұтас іргелі зарядтардың өмір сүруі арқылы жасалған.
Күшті өзара әрекеттесу
Күшті өзара әрекеттесу адрондар (грекше «адрос» - күшті) және нуклондар (протондар мен нейтрондар) және лизондар арасында орын алады. Күшті әрекеттесу үлкен арақашықтық жағдайында мүмкін (радиусы мөлшермен 1013 см шамасында).
Күшті өзара әрекеттесудің бір көрінісі - ядролық күштер. Күшті әрекеттесуді ең алғаш рет ашқан Э.Резерфорд (1911 жылы), сол уақытта атом ядросы ашылды (бұл күштер арқылы бөлшектердің ыдырауы түсіндіріледі). Юкаваның гипотезасы бойынша (1935 ж.) күшті өзара әрекеттесулер аралық бөлшектердің - ядролық күштерді тасымалдаушылардың шығарылуына байланысты. Бұл 1947 жылы табылған пи-мезон, оның массасы нуклонның массасынан 6 есе кіші, сонымен бірге кейінірек табылған мезондар. Нуклондар мезондар «бүлтымен» қоршалған.
Нуклондар қозу жағдайында болғанда бариондық резонанс туады, яғни, басқа бөлшектермен алмасады. Бариондар соқтығысқан кезде олардың бұлттары бірін-бірі жауып қалады да жан-жаққа таралған бүлттардың бағытымен бөлшектер шығарылады. Орталық бөліктерінен әр түрлі бағытқа қарай ақырындап қалдық бөлшектер шыға бастайды. Ядролық күш бөлшектер зарядына тауелді емес күшті өз ара әрекеттесу кезінде заряд бірлігі сақталады.
Қозғалыс – екі нүктенің ара қашықтығы сақталатын евклидтік кеңістікті геометриялық түрлендіру. ҚОЗҒАЛЫС – заттар мен құбылыстардың жалпы өзгерісін, бір-біріне әсер етуін білдіретін ұғым.
Қозғалыссыз өмір болмайды, ол – барлық нәрсенің өмір сүру тәсілі. Қозғалыс– мәңгі, шексіз бола тұра, дүниеге сырттан енгізілмейді, оның құрамдас бөлігі болып табылады.
Антик. заман философиясы қозғалыстың бар екенін мойындап қана қоймай, оның мәнін зерделеп, себептерін, жалпы заңдылықтарын ашуға ұмтылды. Кейбір философтар табиғат бастамасын ағып жатқан суға (Фалес), жалындаған отқа (Гераклит), сандар арасындағы үйлесімге (Пифагор), бос кеңістіктегі атомдарға(Демокрит) теңеп, дүниенің динамик. суреттемесін жасаса, енді біреулер қозғалыс ұғымының қайшылыққа толы екенін (Зенон) айтты.
Аристотель ілімінде қозғалыс ұғымы категория деңгейіне көтеріліп, оның көптүрлілігі, болмыс пен танымның басты анықтамаларының бірі екендігі айтылды. Жаңа замандәуірінде (17 – 18 ғ.) ғыл. танымның, әсіресе, механиканың қарқынды дамуына орай Қозғалыс көбінесе мех. Қозғалыс, яғни денелердің кеңістікте орын алмасуы және бір-біріне әсер етуі ретінде қарастырылып, дүниенің мех. суреттемесі жасалды.
Гегель қозғалыс ұғымын қалыптасу, өзгеру, даму ұғымдарымен ұштастырып, оның жалпы заңдарын ашты, оны сан мен сапаның өзгеруі, сапалық түрлену секілді түсініктермен байытып, Қ-тың ішкі қайнар көзі, себебі қайшылықта екенін көрсетті.
Дүниеде өзгермейтін, қозғалмайтын дене болмайтыны секілді, Қозғалыс табиғаттағы, қоғамдағы барлық өзгерістерді түгел қамтиды. қозғалыс – жалпы өзгеріс, нысандардың бір-біріне әрқалай әсер етуі және олардың қалпының ауысуы. Ол – материяның ажырамас, өмір сүру тәсілі. Қозғалссыз материяның болмайтыны секілді, материясыз Қ-тың болуы мүмкін емес. Қозғалыс сан алуан болып келеді. Әрбір қозғалыстың өз иесі, өз тасымалдаушысы, яғни түпкі негізі болады. Мыс., қарапайым бөлшектер Қозғалысының өз заңдылықтары, өзіне ғана тән ерекшеліктері бар. Сол секілді материя құрылымының деңгейіне сәйкес өз қозғалысының болуы заңды.
Алайда, қозғалыстың бастапқы негізін анықтау, яғни алғашқы қозғалыс қалай пайда болды деген мәселеде ғыл. ой-пікірлер мен діни сенімге негізделген теориялар қайшылығы жалғасып келеді. қозғалыс шектілік пен шексіздіктің, өзгермелілік пен орнықтылықтың, тыныштық пен тынышсыздықтың қайшылығы болып табылады. қозғалыстың өзіне қарама-қарсы сәті – тыныштық. Ол қозғалыстың белгілі бір өткінші қалпы, біршама тұрақтылығы. Шексіз тыныштыққа жету – заттың жойылып кетуімен бара-бар келеді. Дамумен салыстырғанда Қ. – неғұрлым жалпылама ұғым, өйткені ол жүйенің дамуының ішкі заңдарына сәйкес келмейтін қандай да бір сыртқы және кездейсоқ өзгерістерді қамтиды.
20 ғ-дың 2-жартысында ғылым мен техниканың, қоғамдық тәжірибенің дамуы жаңа нысандарды, күрделі жүйелер кешенін зерттеуге, сөйтіп Қ., оның түрлері, олардың өзара байланысы туралы жаңа филос. теориялар жасауға жол ашты.
11)Физика заңдарының классификациясын беріңіз.
Физика —зат әлемді және оның қозғалысын зерттейтін ғылым. Бұл жөнінде физика күш, энергия, масса, оқтама т.б. сияқты тұжырымдамалармен шұғылданады. Жалпы мағынасы бойынша физика — табиғаттың негізгі (іргелі) қарым-қатынастарын, заңдылықтарын зерттейді. Физика ғылымы ең жалпы және негізгі болатын, затты әлемнің күйін, өзгеруін және құрылымын анықтайтын жаратылыстану бөлімі болып келеді. Физика – заттар мен құбылыстардың ең қарапайым да, сонымен бірге ең ортақ жалпы қасиеттері туралы ғылым.
Бірінші концептуальды жүйенің негізінде классикалық механика жатыр, осы жүйеге акустика, аэро - мен гидродинамика да кіреді. Екінші концептуальды жүйенің негізін статистикалық механика (бұлар да термодинамикалық теориялар) қалайды. Үшінші концептуальды жүйе салыстырмалықтың арнайы теориясына негізделген; бұл жүйеге электродинамика, оптика, магнетизм туралы ілім және т.б. кіреді. Төртінші концептуальды жүйе квантты механикаға негізделген. Бұл жүйеге атомдық физика, химия, ферромагнетизм туралы ғылымдар кіреді.
Ломоносов жылу мен газдардың кинетикалық теориясының негізін қалаушылардың бірі, материя мен қозғалыстың сақталу заңының авторы, алғаш рет температураның абсолюттік нөлінің барлығын алдын ала болжады.
Даниялық физик Эрстед (1777 - 1851) пен француз физигі Ампер (1775 - 1836) электр тоғы бар өткізгіштің магнит стрелкасының ауытқу әсерін тудыратынын тәжірибе арқылы дәлелдеп көрсетті. Ампер жаңа ғылымның – электродинамиканың шын мәнінде жасаушысы болды.
Электромагнетизм саласында Фарадей ашқан жаңалықтарды көрнекті ағылшын физигі және математигі Максвелл (1831 -1879) дамытып жетілдірді.
Максвелдің электромагниттік өріс теориясы физика мен жаратылыстануда жаңа кезеңнің басталуын жария етті. V ғасырда материяның ең ұсақ бөлшегі - атом туралы түсінік берілді. Ертедегі грек ойшылдары материя аса ұсақ бөлшектердің қосындысынан, атомдардың түрліше бірігуінен алуан түрлі денелер құрылады деген жорамал айтқан еді. Атомның бөлінбейтін аса ұсақ материалдық бөлшек ретіндегі ұғым физикаға химиядан ауысты.
Физиканың негізгі мақсаты - табиғатта болып жатқан әр түрлі физикалық құбылыстарды зерттеп, оларды өзара байланыстыратын заңдарды ашу. Аталмыш заңдар еблгілі бір ғылым саласына негізделуі хақ. Ендеше физтканың сол салаларына тоқталар болсақ:
1.Механика – материалдық денелердің механикалық қозғалысын және өзара әсерлесуін зерттейтін ғылым.
· Динамика (гр. dуnamіs – күш) – механиканың түсірілген күш әсерінен материалдық денелердің қозғалысын зерттейтін бөлімі. Динамиканың негізі – механиканың Ньютон заңдары.
· Ньютонның бірінші заңы.
“Егер денеге сырттан күш әсер етпесе, онда ол тыныштық күйін немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалыстағы күйін сақтайды”. Біздің дәуірімізге дейінгі 4-ғасырдан бастап, жиырма ғасырға созылған уақыт бойы гректің ұлы ойшылыАристотельдің және оның жолын қуушылардың идеясы үстемдік етті. Олардың көзқарасы бойынша дене тұрақты жылдамдықпен қозғалу үшін, оған үнемі басқа дене әрекет ету керек деп есептелінді: дененің табиғи күйі тыныштық деп саналды. Алғаш рет итальян ғалымы Галилео Галилей (1564-1642) ғасырлар бойы қалыптасқан бұл қағидадан бас тартты. Ол өзінің жүргізген тәжірбиелері негізінде Аристотель мен оның жолын қуушылар ілімінің жалған екендігін дәлелдей білді. Егер денеге басқа денелер әрекет етпесе немесе олардың әрекеті теңгерілген болса, онда дене не тыныштықтағы күйін сақтайды, немесе түзу сызықты және бір қалыпты қозғалысын жалғастырады деген қорытындыға келген болатын. Бұл өздеріне таныс инерция заңы. И.Ньютон инерция заңын механика негізіне енгізді, сондықтан бұл заңды Ньютонның бірінші заңы деп атайды.
· Ньютонның екінші заңы.
Қарапайым бақылаулар, егер әр түрлі денелерге бірдей күшпен әрекет жасаса, олардың түрліше үдеу алатының көрсетеді. Ньютонның екінші заңы төмендегіше тұжырымдалады: Денеде туындайтын үдеу оған әрекет етуші күшке тура пропорционал, ал оның массасына кері пропорциянал: a=F/m Ньютонның екінші заңының формуласы
· F=m*a
Ньютонның үшінші заңы. Әрекет етуші күшке әрқашан тең қарсы әрекет етуші күш бар болады. Басқаша айтқанда, денелердің бір – біріне әрекет етушә күштері модулі бойынша өзара тең және бағыттары қарама қарсы: F1=-F2.
Әрбір дененің импульсі өзгергенімен, олардың импульстерінің қосындысы өзгеріссіз қалды. Сонымен, тұйық жүйедегі өзара әрекеттесетін денелер импульстерінің қосындысы өзгермейді (сақталады): 
2.Молекулалық физика – физиканың әр түрлі агрегаттық күйдегі заттардың физикалық қасиеттерін олардың молекулалық құрылысы негізінде зерттейтін саласы. Молекулалық физиканың ең алғаш қалыптасқан бөлімі – газдардың молекулалық-кинетикалық теориясы.
Заңдары: 1) әлемдегі барлық денелер мен заттар атомдар мен молекулалардын тұрады, олар өз кезегінде одан да кішкентай элементар бөлшектерден тұрады.
1) молекулалар мен атомдар үздіксіз хаостық қозғалыста болады.
2) Молекулалар мен атомдар арасында өзара тартылыс және тебіліс күштері болады.
3.Электродинамика - электромагниттік өрісті жалпы түрде (яғни өрістердің ауыспалы, уақытқа тәуелді түрлері қарастырылады) және оның электр заряды бар денелермен өзара әрекеттесуін(электромагниттік өзара әрекеттесу) зерттейтін физика саласы. Электродинамика пәні электрлік және магниттік құбылыстар арасындағы байланысты электромагниттәк сәулеленуді, электрлік токты, және оның электромагниттік өріспен байланысын зерттейді
Электр зарядының сақталу заңы- тұйық жүйеде барлық бөлшектер зарядының алгебралық қосындысы тұрақты болып қалады.
3.Термодинамика - физика ғылымындағы жылудың жұмыс және басқа энергия түрлерімен арадағы қарым-қатынасын зерттейтін тармағы.
· Термодинамиканың бірінші заңы -жүйеге берілген жылу- оның ішкі энергиясының өзгерісіне және жүйенің сыртқы денелерге қарсы істейтін жұмысына жұмсалады:
· Термодинамиканың екінші заңы- статистикалық нысандардың (мысалы, атомбеидардың, молекулалардың) үлкен санынан тұратын жүйелердің өз бетінше ықтималдығы аздау күйден ықтималдығы молырақ күйге ауысу процесін сипаттайтын табиғаттың түбегейлі заңы.
· Термодинамиканың үшінші бастамасы — абсолюттік нөлге жуық температура маңында, реакцияның жылу эффектісі мен максималжұмысты сипаттайтын қисық сызықтар өзара бірігіп кетеді, ал олардың ортақ жанамасы температуа осіне параллель болады дейтін, химиялық реакцияларға тән эксперименттік нәтижелерді қорытындылаудан туатын постулат
4.Электростатика- қозғалмайтын электр зарядтарының өзара әрекеттесуін зерттейтін физика саласы. Электростатикадағы негізгі заңға Кулон заңын жатқызсақ болады.
5.Кванттық физика- теориялық физиканың кванттық-механикалық, кванттық-өрістік жүйелері мен қозғалу заңдары зерттелетін бөлімі. Планк гипотезасының мәні-заттың атомдары сәуле шығаруы мүмкін, бірақ үздіксіз емес, бөлек үлес, яғни квант түрінде.
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 1; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!