15 ноября в Московском институте электроники и математики состоялся доклад профессора В.А.Никерова НАУЧНАЯ АКСИОМАТИКА ФИЗИКИ И ЕЕ ВАЖНЕЙШИЕ СЛЕДСТВИЯ. Подчеркнута необходимость изучения научной аксиоматики физики при высшем и среднем образовании, а также при повышении квалификации специалистов.
АННОТАЦИЯ
Научная аксиоматика физики важна для понимания сути общей физики и взаимосвязи ее законов. Но она недостаточно известна специалистам и требует более активного использования ее в учебном процессе.
Больше всего проблем с аксиоматикой традиционно в электродинамике. Псевдосимметрия уравнений Максвелла относительно электрического и магнитного полей у многих вызывает иллюзию равносильности электрического и магнитного полей. Но ключевым моментом аксиоматики электродинамики представляется факт, что магнитное поле не самостоятельно, а является лишь релятивистской поправкой к электрическому полю. Показать это можно, выполнив преобразование Лоренца 4-вектора силы Кулона. Важную роль играют идеи и следствия такого подхода к электродинамике: невозможность существования магнитного заряда; яркий релятивистский эффект при 20-30 порядках параметра малости; возможность создания безмагнитной электродинамики; работа закона Кулона и преобразований Лоренца в неинерциальных системах, ускоряющихся на 20-30 порядков быстрее g; дополнительное мощное подтверждение справедливости релятивистской механики; работа статфизики по выделению дрейфового движения на фоне хаотического при малости в 10 порядков.
Проблема аксиоматики квантовой физики связана с описанием ее главной идеи - неопределенности. При этом микрочастица проявляет волновые свойства, а волна – это протяженный в пространстве и времени объект. Поэтому нельзя определить точку, где она расположена, и момент времени, когда она прошла данную точку. Эту неопределенность по традиции принято описывать так называемыми мысленными экспериментами, которые носят частный характер. Однако более фундаментальный и простой подход к обоснованию неопределенности основан на спектральном анализе типичной волны де Бройля с помощью преобразования Фурье. Он показывает, что чем длинней цуг синусоиды волны в пространстве и времени, тем монохроматичней волна и меньше неопределенность энергии и импульса, но при этом волна больше размыта по пространству и времени. Это позволяет обеспечить единообразие и уточнение соотношений неопределенностей для импульса и энергии.
В механике и молекулярной физике проблем в научной аксиоматика меньше, и заслуга в этом в значительной мере Льва Ландау с его 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.