В этом году вышел в свет первый учебник физики, который опирается на научную аксиоматику, а не на полуэмпирику (Никеров В.А. Физика: Учебник и сборник задач, 2-е изд., перераб. и доп. ИТК Дашков и К. 2022. 580 стр. Одобрен Минобрнауки РФ.). Расскажу о сути вопроса.
Больше всего проблем с научной аксиоматикой традиционно в электродинамике. Псевдосимметрия сформулированных в 1860-х годах уравнений Максвелла относительно электрического и магнитного полей, на протяжении столетий вызвала иллюзию равносильности электрического и магнитного полей в электродинамике у многих дилетантов и специалистов. Такой подход никогда не способствовал пониманию сути электродинамики, ее красивых и удивительных идей, а также важных следствий. Но в 21 веке достоверно известно, что магнитное поле не самостоятельно и является всего лишь релятивистской поправкой к электрическому полю.
Есть две причины, почему не стоит осуждать Джеймса Максвелла за эти заблуждения. Во-первых, потому что он написал свои уравнения задолго до создания теории относительности, которая в том числе объясняет и суть электродинамики. Во-вторых, именно его уравнения помогли создать эту самую теорию относительности.
Но уже после создания теории относительности в 1931 году великий Поль Дирак предположил что существует магнитный заряд (монополь Дирака), и после этого многие начали и продолжают искать этот самый магнитный заряд, которого нет и быть не может из-за несамостоятельности магнитного поля. И даже гениальный Лев Ландау в середине просвещенного 20 века подошёл к электродинамике формально, рассуждая примерно так: в формуле эту часть назовем электрическим полем, а ту – магнитным (создавая у многих иллюзию их равноправия).
А в знаменитом фейнмановском курсе физики середины 20 века написано: «Иногда кое-кто безответственно заявляет, что вся электродинамика может быть получена только из преобразований Лоренца и закона Кулона. Это, конечно, совершенно неверно.» На самом деле ошибочно именно это утверждение фейнмановского курса.
Впрочем, не все учёные заблуждались по поводу магнитного поля. Например, ещё во второй половине 20 века автор многих известных учебников по физике и теоретической физике Игорь Савельев хорошо представлял суть электродинамики и вторичность магнитного поля, вплотную подойдя к ключевым формулам электродинамики. Тогда ему лишь чуть не хватило времени на завершение этой работы.
И сегодня пора поставить черту под спорами и ошибками дилетантов и специалистов по электродинамике.
Немало проблем и с аксиоматикой квантовой физики на протяжении всей ее истории, превышающей столетие. Со времён физика Вернера Гейзенберга принято объяснять главную идею квантовой физики, а именно неопределённость энергии и импульса, с помощью так называемых мысленных экспериментов. Само представление мысленно экспериментов представляется мне странным и скорее не проясняет, а запутывает суть квантовой физики. Однако уже 200 лет известен подход к анализу ограниченных во времени и пространстве волн с помощью преобразования Фурье, показывающий их немонохроматичность, из которой прямо следует неопределённость энергии и импульса. Такой подход является более общим, чем мысленные эксперименты, и позволяет их уточнить.
В механике и молекулярной физике проблем в научной аксиоматика меньше, и заслуга в этом в значительной мере того же Льва Ландау с его гениальными учебниками по механике. Однако и в механике со времён Исаака Ньютона осталась некоторые недоработки. Кроме того, в молекулярной физике в связи с развитием новых технологий появился важный раздел неравновесной физической кинетики.
Все эти проблемы подробно обсуждаются в вышедшем учебнике.
Подробнее: https://dashkov.ru/catalogue/6007/747671/;