15. Современная концепция пространства и времени.

В современной науке пространству и времени приписываются определенные характеристики. Общими и для пространства и для времени являются свойства объективности и всеобщности. Пространство и время объективны, так как существуют независимо от сознания. Всеобщность означает, что эти формулы присуще всем без исключения воплощениям материи на любом уровне ее существования. У пространства и времени есть ряд специфических характеристик. Пространству приписываются:

1. протяженность (наличие у каждого материального объекта определенного местоположения)

2. изотропность (равномерность всех возможных направлений)

3. однородность (отсутствие в нем каких-то выделенных точек Т.е при переносе в пространстве свойства системы не меняются)

4. трехмерность (положение любого объекта в пространстве может быть определено с помощью трех независимых величин)

Времени предписывают:

1. длительность (существование любого материального объекта или процесса) 2. необратимости (направленность от прошлого к будущему связана с необратимостью протекания, каких либо фундаментальных процессов) 3.0днородности (отсутствие выделенных фрагментов Т.е инвариантность выбора точки отсчета времени)

4. одномерности (положения объекта во времени описывается единственной величиной)

Идею о едином пространственно- временном континууме предложил Г. Минковский. В этом мире положение тела может быть определено с помощью 4 величин: трех пространственных и одной временной.

16. Симметрия в природе.

Симметрия – инвариантность структуры материального объекта относительно его преобразований. Асимметрия – изменение структуры материального объекта относительно его преобразований. В природе существуют различные виды симметрии, связанные с объектами, имеющими одну, две или множество осей симметрии. Например, кристалл – обладает гексагональной симметрией. Существует зеркальная симметрия – это симметрия, при которой одна половинка объекта повторяет друг друга (бабочка – расположение узоров, форма крыльев). Человеческое тело представляет собой вертикальную зеркальную симметрию, но эта симметрия не идеальна (например один ботинок жмет больше, чем другой) В физике существуют свои виды симметрии: Калибровочная симметрия – связана с изменением масштабов. Симметричность в физике – это свойство физических величин, описывающих поведение систем, которые остаются инвариантными при определенных преобразованиях. Существуют пространственно-временные симметрии, т.к. сдвиг по времени не меняет сути физического закона. Зеркальная симметрия – т.е. отражение пространства в зеркале не меняет физических законов, в квантовой механике – это связано с изменением числа (квантового). Замена античастицы не изменяет характер процессов, происходящих в природе. Существует суперсимметрия – объединяет элементарные частицы в одну теорию, в которой частицы превращаются друг в друга и эта теория дает единое описание взаимодействий.

17. Законы сохранения.

Важную роль в понимании механизмов взаимодействия элементарных частиц сыграли законы сохранения. Помимо законов сохранения существующих в макромире (закон сохранения энергии и т.д.) В микромире были обнаружены новые законы: Закон сохранения барионного и лептонного заряда. Закон сохранения энергии утверждает, что энергия не исчезает и не появляется вновь, а лишь переходит из одной формы в другую. Закон сохранения импульса постулирует о неизменности импульса в замкнутой системе с течением времени. Закон сохранения момента импульса постулирует о неизменности момента импульса в замкнутой системе с течением времени. Все эти законы являются следствием неизменности структуры материальных объектов.