на) были обнаружены значительно позже, так же как, и один из космологических парадоксов - гравитационный парадокс Зелигера. И то, и другое явилось следствием идеализации законов Ньютона, это не требует полного пересмотра закона, но заставляет отказаться от его идеализации и думать об учете ранее не учтенных факторов и об уточнении формулы закона. Но уточнение ранее полученных закономерностей является естественным для любой развивающейся области науки.
Специальная теория относительности (СТО), впервые в 1905 г. изложенная в статье А.Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», в отличие от законов Ньютона, не является следствием накопленного опыта естествознания. Мало того, ее автором и последователями были провозглашены принципиальный отказ от методологии классической науки и «революционный» подход к решению главной, по их мнению, цели науки - дать «простое» и «красивое» математическое описание природных явлений.
Основным методом для этого был избран метод выдвижения постулатов -предположений или «принципов», которым, по мнению их авторов, должна соответствовать природа.
В основу СТО было положено пять (а не два, как обычно пишут авторы книг по СТО) постулата, которые реально находились в противоречии с опытными данными: самым главным постулатом СТО является отсутствие в природе эфира, а на самом деле исследователями эфирного ветра были получены вполне достоверные и положительные результаты. Только пренебрежение существованием эфира в природе дало возможность автору СТО выдвинуть остальные постулаты.
Развитие СТО позволило Эйнштейну сформулировать новые эффекты, которых раньше в классической физике не было - существование предельной скорости взаимодействия - скорости, света в вакууме, относительность одновременности, замедление течения времени, сокращение продольных размеров тел при движении, увеличение массы тел с увеличением их скорости, универсальную связь между энергией и массой, фактически их эквивалентность.
Квантовая механика также появилась в начале XX столетия. Толчком к ее созданию послужили три, казалось бы, не связанные между собой группы явлений, предположительно свидетельствовавших о неприменимости обычной классической механики. Ими являлись: установление на опыте двойственной природы света (корпускулярно-волновой дуализм), спектральные закономерности, открытые при исследованиях электромагнитного излучения атомами (излучение абсолютно черного тела), и невозможность объяснения устойчивости существования атома в рамках планетарной модели атома, разработанной Э.Резерфордом в 1911 г. и неправильно приписываемой Н.Бору.
Суть корпускулярно-волнового дуализма света заключается в том, что в одних явлениях (интерференция, дифракция) свет вел себя как волна, а в других (давление на препятствие) как частица.
Квантовые представления были впервые введены в физику в 1900 г. План-ком, который этим разрешил противоречия в теории электромагнитного излучения, предположив, что свет излучается определенными порциями и что энергия каждой такой порции - кванта - пропорциональна частоте излучения, т.е. Е - Ип, где h - постоянная величина (постоянная Планка).
Противоречия планетарной модели атома разрешил в 1913 г. Н.Бор, выдвинувший постулат о стационарности атомных орбит. Чтобы не излучать энергию в пространство, электроны, по его мнению, должны занимать каждый одну из «разрешенных» стационарных орбит. Тогда излучения не будет, и атом станет устойчивым.
Всего в основу квантовой механики различными авторами положены девять не связанных друг с другом постулатов, выдвинутых ими в период с 1900 по 1925 г.
Развитие Специальной теории относительности применительно к гравитации привело к созданию ОТО - Общей теории относительности, или, как ее называют, теории тяготения. ОТО была создана Эйнштейном в 1915 г. без стимулирующей роли новых экспериментов, путем логического развития принципа относительности на гравитационные взаимодействия. В новой теории Эйнштейн по-новому интерпретировал установленный еще Галилеем факт равенства гравитационной и инертной масс. Теория тяготения Эйнштейна привела к новым представлениям об эволюции Вселенной, «Большому взрыву» и расширению Вселенной.
Развитие кантовой теории привело к созданию квантовой теории поля - КТП, в которой квантовые принципы распространены на физические поля, рассматриваемые как системы с бесконечным числом степеней свободы. Любой процесс в КТП рассматривается как уничтожение одних частиц в определенных состояниях и появление новых частиц в новых состояниях. Сам физический процесс уничтожения и появления частиц в КТП не рассматривается.
Первоначально КТП была построена применительно к взаимодействию электронов, позитронов и фотонов, в таком виде она получила наименование квантовой электродинамики. Согласно квантовой электродинамике взаимодействие между заряженными частицами осуществляется путем обмена фотонами, причем электрический заряд «е» частицы представляет собой константу, характеризующую связь поля заряженных частиц с электромагнитным полем фотонов.
По современным представлениям КТП является основой для описания элементарных взаимодействий, существующих в природе. Однако из-за бесконечного числа степеней свободы у поля взаимодействия эта теория привела к математическим трудностям, которые не удалось преодолеть.
Разработанные в квантовой электродинамике методы пытались применить для расчетов слабого и сильного ядерных взаимодействий, однако и здесь возникли проблемы, и эта попытка не увенчалась успехом.
Так называемая универсальная теория слабых взаимодействий, возникшая как развитие квантовой теории поля, ввела в рассмотрение переносчики слабого взаимодействия - промежуточные векторные бозоны, которые, однако, обнаружены не были.
Трудности же создания теории сильных ядерных взаимодействий оказались связанными с тем, что из-за большой константы связи между нуклонами методы теории возмущений оказались неприемлемыми, поэтому стали развиваться методы, основанные на общих принципах квантовой теории поля - релятивистской инвариантности, аксиоматике и применении принципов симметрии. Последнему подчинены вообще все физические теории.
Дальнейшим развитием этих принципов явилась теория кварков, которых было сначала три, затем к ним добавилось еще три антикварка, затем все они стали
