Квантовая теория, являясь наиболее обсуждаемым разделом в научных кругах, представляет собой одно из точных и максимально эффективных открытий в теоретической области знаний.
Законы квантовой теории в применении в экспериментальных расчетах демонстрируют незначительные отклонения результатов (миллионные доли процента). В качестве основы квантовой физики выступают определенные моменты, которые имеет смысл рассмотреть более детально.
Действие квантовой теории
Физика микромира, которая занимается исследованием поведения атомов и происходящих с ними процессов, предполагает наличие определенной механической модели. Иными словами, атом условно можно представить в любых доступных в человеческом понимании категориях.
В отличие от этого, действие законов квантовой физики предусматривает представление атома в форме элементарной частицы со свойствами волны излучения и материальной точки в параллельном режиме существования. Главная теория, на которой основывается квантовая физика, предусматривает:
- Поглощение энергии в любом виде либо ее излучение исключительно в качестве отдельных порций. Они, в свою очередь, состоят только из целых чисел условных объектов (квантов).
- Энергия одного кванта определяется в форме произведения частоты на определенный коэффициент пропорциональности, позднее названный «постоянной Планка» в 1900 году. Этот год отмечен в истории физики годом зарождения теории квантов и законов квантовой физики.
Виды фундаментальных взаимодействий на основании законов квантовой теории
Многие основополагающие концепции в действии законов квантовой теории прямым или косвенным образом взаимосвязаны с фундаментальными взаимодействиями. Сегодня наиболее известными считаются такие виды взаимодействий:
- гравитационное (присуще всем материальным объектам, независимо от их природы и, определяясь законом всемирного тяготения, заключается во взаимном притяжении тел);
- электромагнитное (подразумевает существование в природе как положительных, так и отрицательных зарядов, что является определяющим фактором в характере электромагнитного взаимодействия);
- сильное (способствует формированию связи нуклонов в ядре и определением характера ядерных сил);
- слабое (служит описанием некоторых видов ядерных процессов, обладает короткодействующим эффектом воздействия и может характеризовать все разновидности бета-превращений).
Зачастую при количественном анализе перечисленных выше взаимодействий используются две характеристики в виде безразмерной константы взаимодействия, определяющей величину взаимодействия, и радиуса воздействия.
Сильное взаимодействие, характеризуя устойчивость ядер, может распространяться исключительно в пределах размеров ядра. Так, чем сильнее взаимодействие нуклонов в ядре, тем более устойчивым оно становится.
С ростом размера ядра происходит уменьшение энергии связи. При этом ядра элементов, в таблице Менделеева являются неустойчивыми и способны к распаду, процесс которого называется радиоактивным распадом.
Системный подход в квантовой теории
Системный подход в квантовой теории в своем более широком смысле предусматривает методику исследования окружающего мира, при которой изучаемые предметы и явления рассматриваются в форме частей либо элементов конкретного целостного образования. В момент своего взаимодействия они способствуют формированию новых свойств целостного образования (системы), отсутствующие у каждого из них по отдельности.
С точки зрения системного подхода, мир, таким образом, предстает в формате совокупности разноуровневых систем, пребывающих в иерархических взаимосвязях между собой. В современной науке основополагающим фактором в представлениях о строении материального мира физики считают именно системный подход, рассматривающий абсолютно любой объект материального мира в качестве сложного образования с организованными в одно целое составными частями.
С целью обозначения такой целостности, в науке сформировалось понятие системы, занявшей центральное место в системном подходе. По этой причине различные авторы при анализе данного понятия используют разносторонний исследовательский подход.
Таким образом, системный подход можно определить в качестве совокупности элементов, состоящих в определенных связях между собой и способствующих формированию некой целостности.
В независимости от своей природы, системы обладают рядом важных свойств:
- Целостность (заключается в принципиальной несводимости свойств составляющих элементов и зависимости каждого элемента, отношения системы от его положения внутри системы, функции и пр.) К примеру, ни одна деталь часов по отдельности не способна продемонстрировать время, однако сама система взаимодействующих элементов способна сделать это.
- Структурность (выражена в возможности описания системы посредством установления ее структуры или, в более упрощенном понимании, - цепочке взаимосвязей и отношений системы). Простейшим примером может служить проявление различных свойств графита и алмаза в зависимости от характера структуры при равном химическом составе.
- Иерархичность систем (предполагает рассмотрение каждого компонента системы в виде целостного комплекса и, наряду с тем, - изучение самой системы в каждом конкретном случае в формате одного из компонентов в более широком понимании). Живая клетка многоклеточного организма, например, с одной стороны определяется как часть более комплексной системы (самого организма), а с другой - сама обладает достаточно сложным строением, что признает ее сложно структурированной системой.
- Множественность описания системы (предполагает, что, в силу принципиальной сложности каждой из систем, исследование будет включать построение множества разных моделей с отдельным описанием определенных аспектов системы).
