lecture-4

Антропные принципы

?

Значения многих фундаментальных физических параметров (например, отношения масс элементарных частиц и константы фундаментальных взаимодействий) и вид физических законов кажутся не подчинёнными никакой закономерности. Однако выясняется, что если бы они отличались лишь немного от «привычных» нам, не только разумная жизнь, но и Вселенная не могли бы образоваться.

Антропные принципы

Слабый антропный принцип: значения мировых констант, резко отличные от наших, не наблюдаются, потому что там, где они есть, нет наблюдателей.

Сильный антропный принцип: Вселенная должна иметь свойства, позволяющие развиться разумной жизни.

Если предположить, что наблюдаемые в наше время законы природы не являются единственными реально существующими (или существовавшими), то вполне могут быть реальными другие Вселенные с иными законами.

Электромагнетизм

Электрический заряд — свойство тел (наряду с массой), позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.

Закон Кулона:

А.Вольта Г.Эрстед А.Ампер

А. Вольта в 1800 году создает химический источник тока, что позволило начать систематическое изучение электрических явлений.

В1820 году Г. Эрстед обнаружил, что пропускаемый через провод ток заставляет отклоняться магнитную стрелку компаса.

В1820 году А. Ампер открыл взаимодействие на расстоянии между двумя проводниками, по которым пропускается ток, а в 1822 году магнитный эффект соленоида (катушки с током), откуда следовала идея эквивалентности проводника с током постоянному магниту.

М.Фарадей Дж. Максвелл

В1831 году М. Фарадей открыл, что перемещающийся возле проводника магнит порождает в проводнике электрический ток. Это явление было названо электромагнитной индукцией. Фарадей впервые ввёл понятие «поле» — некоторой среды, находящейся между зарядами и токами.

В1855 году в статье «О фарадеевых силовых линиях» Дж. Максвелл впервые записал в дифференциальной форме систему уравнений электродинамики, а позднее, в 1861-62 гг дополняет ее. Свой окончательный вид теория приобретает в работе Максвелла 1864 года «Динамическая теория электромагнитного поля»

Г.Герц

Не только ток, но и изменяющееся со временем электрическое поле порождает магнитное поле. В свою очередь, изменяющееся магнитное поле снова порождает электрическое. Это означает, что возможно существование электромагнитных волн. Из уравнений Максвелла следует, что скорость этих волн равна скорости света, поэтому Максвелл сделал вывод об электромагнитной природе света. Позднее, ЭМ волны были обнаружены Г. Герцем (1887-1888 гг), что однозначно подтвердило гипотезу о связи оптики и электромагнетизма.

Эфирная теория света

В науке до XIX века свет (с подачи Декарта) рассматривался как некая особая жидкость - флюид «светоносный эфир». Эфирные теории света совершенствовались, к ним применяли современные механические - волновые и гидродинамические - модели. Сам Максвелл использовал по меньшей мере одну механическую модель эфира. Также предпринимались и попытки обнаружить «мировой эфир» экспериментально.

Рассмотрение эфира как материальной среды приводит к необходимости учитывать изменение скорости света в зависимости от движения источника света относительно наблюдателя — эфирный ветер. Однако из уравнений Максвелла следует, что скорость света постоянна и не зависит от выбора системы отсчета. Это противоречит представлениям механики Ньютона.