Квантово-полевая картина мира

Мир можно разделить на материальные тела и поле, что является свидетельством существования двух крайних свойств мира – дискретности и непрерывности. Дискретность (прерывность) мира означает конечную делимость всего пространственно-временного строения на отдельные ограниченные предметы, свойства и формы движения. Непрерывность (континуальность) выражает единство, целостность и неделимость объекта. В рамках классической физики дискретность и непрерывность мира первоначально выступают как противоположные друг другу, отдельные и независимые, хотя в целом и взаимодополняющие свойства. В современной физике это единство противоположностей нашло свое обоснование в концепции корпускулярно-волнового дуализма.

В основе современной квантово-полевой картины мира лежит новая физическая теория – квантовая механика, описывающая состояние и движение микрообъектов материального мира, устанавливающую способ описания и законы движения микрочастиц и их систем, а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми опытным путем.

Поскольку свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием частиц, из которых они состоят, то законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. Становление квантовой механики происходило при изучении явлений и объектов микромира (М. Планк, Э. Резерфорд, Н. Бор, Л. Де Бройль, В Гейзенберг, Э. Шредингер).

В соответствии с квантово-полевой картиной мира любой микрообъект, обладая волновыми и корпускулярными свойствами, не может иметь определенных координат и скорости (импульса). Поэтому, исходя из относительности пространства и времени микрообъект не имеет определенной траектории движения. Для описания состояния микрообъекта используют волновую функцию, квадрат модуля которой определяет вероятность нахождения частицы в данной точке пространства. В классической физике вероятностным законам подчинялось поведение большого числа частиц, а в квантовой механике поведение каждой микрочастицы подчиняется не динамическим, а статистическим законам.

Реальность в квантово-полевой картине мира двойственна: с одной стороны, в нее входят характеристики исследуемого объекта, а с другой – условия наблюдения, от которых зависит определенность этих характеристик. Это означает, что картина реальности в современной физике является не только картиной объекта, но и картиной процесса его познания.

Современная физика рассматривает материю с точки зрения корпускулярно-волнового дуализма. Одной из основных особенностей элементарных частиц является их универсальная взаимопревращаемость и взаимозависимость.

Кардинально меняется представление о движении, которое становится лишь частным случаем фундаментальных физических взаимодействий. Все они описываются на основе современного принципа близкодействия. В соответствии с ним взаимодействие каждого типа передается соответствующим полем от точки к точке. При этом скорость передачи взаимодействия всегда конечна и не может превышать скорости света в вакууме (300 000 км/с).

Окончательно утверждаются представления об относительности пространства и времени, их зависимости от материи. Пространство и время перестают быть независимыми друг от друга и согласно теории относительности сливаются в едином четырехмерном пространстве-времени, которое не существует вне материальных тел.

Спецификой квантово-полевых представлений о закономерности и причинности является то,что они всегда выступают в вероятностной форме, в виде статистических законов. Они соответствуют более глубокому уровню познания природных закономерностей. Таким образом, оказалось, что в основе нашего мира лежит случайность, вероятность.

Также новая картина мира впервые включила в себя наблюдателя, от присутствия которого зависят получаемые результаты исследований. Был сформулирован так называемый антропный принцип, который утверждает, что наш мир таков, каков он есть, только благодаря существованию человека.