Физические теории

Книга представляет собой достаточно строгое и в то же время доступное введение в круг проблем, связанных с течением реальных жидкостей. Структура книги подчинена последовательному развитию математического аппарата, лежащего в основе физической теории неньютоновских жидкостей. Сложные понятия тензорного анализа вводятся в рассмотрение в глубокой связи с их физическим содержанием. Изложение общих принципов сопровождается подробным разбором примеров п упражнений. [c.4]

Записать в явном виде и с нужной точностью соотношение между сопротивлением и температурой, основываясь на физической теории, не удается, однако уверенность в том, что эта зависимость близка к экспоненциальной, приводит прежде всего к полиномам вида [c.241]

Причина отказа - это явление, процессы, события и состояния, обусловившие возникновение отказа объекта. Исследование причин отказа невозможно без привлечения физической теории надежности и ряда инженерных дисциплин. Действительно к явлениям, вызывающим отказы изделий машиностроения, могут быть отнесены пластическая деформация, химическое воздействие среды, охрупчивание или разупрочнение поверхностей и т.п. Отдельные явления приводят к появлению процессов и событий, вызывающих отказы. К процессам могут быть отнесены изнашивание, рост трещин, коррозия, старение материалов и т.п. Событиями, при- [c.69]

Существующая к настоящему времени теория позволяет уточнить эти общие соображения применительно к системам с так называемыми быстровращающимися фазами [23]. В предположении уже имеющейся хаотичности фаз, исследование возникающих стохастических распределений колебаний возможно с помощью так называемого кинетического уравнения [26, 49]. Соответствующие исследования привели к созданию физической теории так называемой слабой турбулентности [26]. [c.331]

На практике этим принципом пользуются как одним из критериев проверки корректности той или иной физической теории. [c.37]

Соотношения (43) указывают, какими свойствами должны обладать силы F в релятивистской механике. Эти силы должны быть такими, чтобы составленные по ним в соответствии с (37), (38) силы Минковского S преобразовывались как четырехмерные векторы в пространстве Минковского. Последнее условие удовлетворяется для электромагнитных сил, действующих на заряженную частицу требование теории состоит в том, чтобы это условие соблюдалось для всех сил вообще. Таким образом, оно является руководящим принципом для построения любой физической теории, описывающей силовые взаимодействия. [c.466]

Эти два постулата Эйнштейна — принцип относительности и принцип постоянства скорости света — легли в основу специальной (частной) теории относительности (физической теории пространства и времени), описывающей только инерциальные системы. Объединение принципа относительности с конечностью скорости распространения света принято называть принципом относительности Эйнштейна. В 1915 г. Эйнштейном были созданы основы так называемой общей теории относительности, которая является обобщением теории для неинерциальных систем отсчета и представляет собой современную теорию тяготения. [c.211]

К сожалению, на этом фоне резким диссонансом выглядит сложившаяся практика изучения физических постоянных, которая явно не соответствует их действительно фундаментальному значению в науке. Пока все сводится к сос щению о них скупых и разрозненных данных в различных разделах курса физики. Мало внимания уделяется систематизации и объединению сведений о них, анализу связи констант между собой, исследованию их основополагающей роли в развитии и становлении физических теорий и построении современной научной картины мира. В учебной литературе совершенно не рассматривается диалектика возникновения, развития и формирования этого важнейшего структурного элемента физической науки. Отсутствует более или менее удовлетворительное определение понятия фундаментальная физическая постоянная . Не удивительно, что этот термин часто ассоциируется с более или менее подробной таблицей физических констант, числовые значения которых следует применять при решении задач. Проблема фундаментальных постоянных еще не пришла на страницы учебников. Невольно формируется принципиально неверное представление о физических постоянных как о статичном справочном материале. Известно, что изменить [c.4]

Ее тема дает редкую возможность, не отвлекаясь на частности, сколь бы важны они ни были, с единых позиций подойти к рассмотрению практически всех основных разделов курса физики. Фундаментальные постоянные как бы связывают ее воедино, являясь неотъемлемыми характеристическими параметрами всех важнейших физических теорий—тяготения и теории относительности, атомной и ядерной физики, квантовой механики и космологии. Понимание существа проблемы в целом немыслимо без синтеза достижений всей физики и ее современных единых теорий взаимодействий, физики элементарных частиц, астрофизики. При таком анализе возникают имеющие самостоятельное значение вопросы общенаучного, методологического, мировоззренческого и философского характера. [c.5]

Теория относительности — это современная физическая теория пространства и времени с ней тесно связаны такие понятия, как движение, масса, энергия и др. В основу теории относительности положен принцип постоянства скорости света, согласно которому скорость света в вакууме постоянна и не зависит от скорости источника света. Теория относительности, к настоящему времени подтвержденная громадным количеством опытных фактов и применяющаяся на практике, устанавливает, что пространство и время связаны между собой в единую пространственно-временн форму существования материи, имеющую абсолютный характер, не зависящую от системы отсчета пространство и время в отдельности являются понятиями относительными, зависящими от системы отсчета, например от скорости ее движения. [c.76]

Теперь перейдем к формулировке основной гипотезы, предпослав ей некоторые предварительные замечания. Все физические теории основываются на тех или иных гипотезах, представляющих собой обобщение опытных фактов. Естественно стремление уменьшить число этих гипотез, отыскав некоторые общие принципы, из которых вытекают частные следствия. Наиболее общие принципы называются законами природы. При построении теории пластического течения многие ученые шли тем же путем, пытаясь найти некоторый общий принцип, из которого вытекают все необходимые следствия. Разные авторы шли при этом разными путями. Мы примем в качестве основного закона пластического течения сформулированный Мизесом принцип максимума, который формулируется следующим образом. [c.60]

Первоначально Коши и Навье рассматривали твердое тело как систему материальных частиц. При этом каждую пару материальных частиц полагали связанной между собой силами взаимодействия, направленными по прямой, соединяющей их и линейно зависящими от расстояния между частицами. При том уровне, на котором находилась физика в начале XIX столетия, описать таким способом упругие свойства реальных тел не удалось. В настоящее время существуют строгие физические теории, позволяющие определить упругие свойства кристаллов различного строения, отправляясь от рассмотрения сил взаимодействия между атомами в кристаллической решетке. Более простой путь, по которому следует современная теория упругости, состоит в том, чтобы рассматривать распределение вещества тела непрерывно по всему его объему это позволяет перемещения материальных точек принимать за непрерывные функции координат. [c.31]

В отличие от других разделов теоретической физики термодинамика является единственной общей физической теорией, которая, по убеждению А. Эйнштейна, в рамках применимости своих основных положений никогда не будет опровергнута . Это обусловливается фундаментальностью законов термодинамики и выделяет ее среди остальных курсов теоретической физики. [c.288]

По существу этот вывод представлял собой исторически первую формулировку второго начала термодинамики. Таким образом, исследование Карно знаменовало собой рождение новой физической теории—теории теплоты, или термодинамики. Но работа Карно содержала нечто большее, чем просто описание нового физического принципа. Она включала также конкретные результаты, полученные на основе этого общего принципа, в частности блестящее доказательство независимости к. п. д. обратимой машины от природы рабочего тела, известное теперь под именем теоремы Карно. Другим важным выводом из исследования Карно явилось доказательство того факта, что к. п. д. обратимого теплового двигателя является верхним пределом эффективности действия двигателя вообще. [c.153]

Теория оказывается тем более впечатляющей, чем проще ее предпосылки, чем значительнее разнообразие охватываемых ею явлений и чем шире область ее применимости. Именно поэтому классическая термодинамика произвела на меня очень глубокое впечатление. Это единственная общая физическая теория, и я убежден, что в рамках применимости ее основных положений она никогда не будет опровергнута . [c.7]

Следующим крупным шагом явилось создание специальной теории относительности. Ее революционный характер выразился в новом подходе к проблеме пространства и времени. В результате этого неразрывная связь пространства, времени и движения стала основополагающим моментом физической теории. Однако по своему содержанию специальная теория относительности полностью относится к классической физике. В результате создания общей теории относительности неразрывная связь пространства, времени, движения и материи стала основополагающим моментом наиболее общей физической теории. По своему содержанию общая теория относительности, так же как и специальная, полностью относится к классической физике. Теории, в которых существенны закономерности специальной или общей теории относительности, называют релятивистскими. Если в этих теориях несущественны квантовые закономерности, то они полностью относятся к классической физике. [c.13]

Диалектическое противоречие между полевой и корпускулярной формами материи на уровне мышления выступает как противоречие между непрерывным и дискретным. Анализом этого противоречия занимались философы и ученые на продолжении всей истории интеллектуального развития человечества. Его содержание было выяснено в рамках диалектического метода. В физической реальности это противоречие снимается квантовым объектом, взятым в диалектическом единстве его противоположностей. Создание физической теории такого объекта, получившей название квантовой теории, является не только крупнейшим шагом в развитии физики, но и весьма важным событием в интеллектуальном прогрессе человечества, все последствия которого в настоящее время невозможно предугадать. Это становится очевидным, если вспомнить, что после создания квантовой механики многие даже выдающиеся физики продолжали мыслить в рамках рефлектирующего сознания, которому чуждо понимание отсутствия тождественности между диалектическим единством и наличностью его противоположностей. Об этом свидетельствует появление таких теорий, как теория скрытых параметров , волны-пилота и другие неудавшиеся попытки интерпретации квантовой механики, а также ее различные широко известные парадоксы . Это показывает, что развитие общефилософских и гносеологических проблем, стимулированных квантовой механикой, является задачей не только физиков. Это развитие обусловливается диалектическим взаимодействием конкретного знания и общефилософских и гносеологических категорий. [c.15]

При обсуждении теории процессов проводимости в легированном германии был рассмотрен ряд аналитических выражений для проводимости или удельного сопротивления, в которые входят атомные константы, концентрация или свойства примесных атомов, а также температура. Было отмечено, что, несмотря на достаточно хорошее качественное согласие с экперимен-том, эти выражения нельзя применять для количественного описания характеристик конкретных материалов реальные процессы проводимости слишком сложны. Поэтому экспериментальные данные по зависимости сопротивления от температуры приходится аппроксимировать эмпирическим путем, не слишком полагаясь на физическую теорию, как, впрочем, и в случае платиновых термометров. Однако для германиевых термометров сопротивления эта задача оказывается намного сложнее по двум причинам. Во-первых, зависимость сопротивления от температуры меняется от образца к образцу гораздо сильнее, чем в случае платины, даже если эти образцы изготовлены лю одной технологии. Дело в том, что удельное сопротивление легированного германия очень чувствительно к количеству и свойствам примеси. Во-вторых, удельное сопротивление экспоненциально зависит от температуры, т. е. изменяется с температурой гораздо быстрее, чем удельное сопротивление платины. [c.240]

На основе физической теории надежности создаются методы расчета надежности нефтехимических аппаратов, методы ускоренных испытаний, устанавливаются режимы защиты и упрочнения поверхностей аппаратов. Интеграция теории надежности с вышеназванными физико-техническими дисциплинами привела к появлению таких направлений в теории надежности, как прочностная надежность, трибологическая, коррозионная надежность. В этих направлениях решаются задачи расчета, испытаний и обеспечения надежности на основе методов теории прочности, фибологии и коррозии металлов, а также в условиях воздействия на изделия соответственно механических нагрузок, агрессивных сред, трения и изнашивания. [c.71]

При построении строгой физической теории, описывающей отражение электромагнитных волн металлами, необходимо учитывать вторичные волны, обусловленные вынужденными колебаниями свободных электронов, плотность которых внутри металла весьма велика. Такая теория должна быть сугубо квантовой, так как ллектронь[ в металле подчиняются законам не классической, а квантовой физики. Изложение подобной теории выходит далеко за пределы. этой книги. [c.100]

Уровень достижений в области получения твердых материалов с улучшенными свойствами сейчас высок. Однако эти достижения были бы невозможны без научно обоснованного подхода к проблеме улучшения механических свойств. Возможности для такого подхода появились с развитием физических методов исследования твердых тел и прежде всего структурных рентгеновского, электро-нографпческого, нейтронографического и электронно-микроскопи-ческого. Стало ясно, что. большинство свойств твердых тел зависит от особенностей их атомной структуры. Крупным шагом в развитии физической теории прочности твердых тел явились теория несовершенств и, в первую очередь, теория дислокаций. Оказалось, что механическая прочность твердых тел зависит, главным образом, от дислокаций и что небольшие нарушения в расположении атомов кристаллической решетки приводят к резкому изменению такого структурно чувствительного свойства, как сопротивление пластической деформации. [c.115]

Одной из главных задач преподавания физики следует считать формирование представления об основах единой научной картины мира, базирующейся на достижениях современной теоретической и экспериментальной физики. Между тем именно эти вопросы не находят пока должного отражения в существующих учебниках. Естественное объяснение этого прртироречия состоит в том, что целостная физическая картина мира создается буквально в наши дни, поэтому книги, в которых освещаются последние достижения науки, можно рассматривать как необходимое дополнение к вузовским руководствам. Однако это скорее уход от проблемы, нежели ее решение. Относительно малая доступность этих изданий затрудняет их изучение, а встречающаяся порой чрезмерная детализация знаний в отдельных специальных областях физики, на первый взгляд мало связанных друг с другом, затрудняет восприятие физики как единой науки. Наверное, поэтому появляются монографии, в которых с акцентом на тот или иной аспект физической теории прослеживается развитие и становление фундаментальных физических идей с момента их зарождения в Древней Греции вплоть до кардинально новых теорий современной науки [1—3]. В этой ситуации нужны достаточно веские основания для того, чтобы предложить вниманию читателей новое учебное пособие. [c.3]

Следует особо остановиться на значении терминологического анализа проблемы, ибо отсутствие четкого определения того или иного физического понятия практически сводит к нулю похплтки его обсуждения. Выше уже говорилось, что в настоящее время отсутствует единое определение понятия фундаментальные постоянные , поэтому обсуждение терминологических вопросов представляется совершенно необходимым. Известно, что определения иногда решающим образом меняют содержание физической теории— достаточно вспомнить хорошо известный пример с определением понятия одновременности в классической физике и теории относительности. В некоторых случаях определения еще нуждаются в уточнении и доработке, как, например, понятия элементарная частица и фундаментальная физическая постоянная . Автор понимает, что некоторые моменты выполненного в книге анализа могут быть предметом обсуждения, но для правильного понимания существа проблемы не следует забывать ...условного и относительного значения всех определений вообще, которые никогда не смогут охватить всестороннюю связь явления в его полном развитии [7]. [c.6]

Авогадро Na и Больцмана к), элементарному электрическому заряду е, скорости света с, постоянной Планка h, константам физики элементарных частиц (массы покоя электрона т протона nif, и нейтрона т , константы сильного и слабого аяг взаимодействий). Понимание физического содержания и роли отдельных постоянных, входящих в качестве характеристических параметров в структуры различных физических теорий, невозможно без краткого изложения существа данной теории. Например, исторически первая константа физики—постоянная тяготения G— вводит нас в круг проблем теории гравитащш, крупнейшей и до сих пор еще не решенной проблемы современной физики. Изучение различных граней такой важнейшей физической постоянной, как скорость света с, нельзя представить без изложения основных идей специальной и общей теорий относительности А. Эйнштейна. Постоянная Планка А открывает нуть к познанию физики микромира. Физика элементарных частиц требует обсуждения современных теорий объединения различных взаимодействий. При этом на авансцену выходят связанные с классическими размерными физическими постоянными новые фундаментальные безразмерные величины— константы сильного а электромагнитного а слабого а г и гравитационного взаимодействий, размерность физического пространства N. Решение проблемы фундаментальных постоянных в целом требует анализа последних достижений физики элементарных частиц и космологии, синтеза успехов этих наук. Изучение физических постоянных с необходимостью превращается в связанный единым сюжетом рассказ о путях развития и проблемах физики. Сюжет весьма волнующ— возникновение и эволюция Вселенной, происхождение жизни и разума. Мировоззренческий аспект подобного рассмотрения проблемы постоянных очевиден. [c.7]

Значения физических постоянных, измеренные по отношению к эталонным данным, представляют собой точность наших знаний фундаментальных свойств материи. С одной стороны, очень часто проверка справедливости физических теорий определяется точностью измерения постоянных. С другой стороны, твердо установленные экспериментальные данные кладутся в фундамент новых физических теорий. 1Слассическим примером этого является теория относительности А. Эйнштейна, одним из постулатов которой является установленный в экспериментах А. Майкель-сона факт постоянства скорости света. [c.29]

Легко видеть, что приведенные соотношения определяют многие постоянные через сравнительно небольшое число других с, е, h, пи, шр, к, Na. В табл. 1 остались не связанные формулами еще несколько констант G. т . т . g , ц,. ц , Несводимость этих постоянных друг к другу кажется естественной, поскольку они являются характеристиками различных физических явлений и микрообъектов. И все же несводимость консгаыт друг к другу никак не может быть критерием их истинной фундаментальности. Физика—бурно развивающаяся наука, в будущем возможно появление новых физических теорий, которые позволят установить новые связи между независимыми на сегодняшний день постоянными. Это вынуждает искать такие критерии фундамеи-тальности постоянных, которые были бы не зависимы от общего уровня развития науки. Проблема определения физического понятия поднимается до уровня философской. [c.34]

В тесной связи с только что сказанным находится то, что фундаментальные постоянные не выводятся из физических теорий, а определяются исключительно путем эксперимента. Это кажется совершенно есгественным, ибо вряд ли можно требовать от физических теорий того, чтобы они давали числовые значения констант, зависящие от произвола в выборе человечеством различных основных единиц системы физических величин. Однако и физику трудно назвать совершенной до тех пор, пока проблема фундаментальных постоянных не найдет теоретического решения, и обстоятельства придают обсуждаемой проблеме совершенно 40 [c.40]

Классические размерные фундаментальные постоянные играют определяющую роль в структуре соответствующих физических теорий. Из них формируются фундаментальные безразмерные постоянные единой теории взаимодействий — а , а,, iy и oLg. Эти константы, размерность пространства N и некоторые другие определяют структуру Вселенной и ее свойства. [c.44]

Принции соответствия. Из (85) следует, что при и с и v можно пользоваться обычным классическим правилом сложения скоростей (84). Таким образом, механика Эйнштейна установила гранищл применимости классической механики, которая является частным случаем релятивистской. Механика Ньютона справедлива при движениях тел со скоростями v . С точки зрения развития науки это положение очень важно любая новая физическая теория должна вбирать в себя все достижения старой, [c.135]

Так или иначе оцешш вероятности появления того или иного числового значения фундаментальной постоянной заставляют взглянуть на проблему констант под несколько иным углом зрения. Физические теории дают более или менее удовлетворительное описание физических явлений исходя из определенных начальных условий и значений фундаментальных констант. Вопрос о том, почему данная константа имеет именно такое значение, в этих теориях вообще не ставится. Однако в науке о происхождении и развитии Вселенной — космологии — фундаментальные постоянные, как мы видели, определяют структуру Вселенной и ее важнейшие свойства. Значения этих констант, возможно, были обусловлены состоянием той сверхплоаной и горячей плазмы, в результате расширения которой и сформировалась [c.209]

Введение. Проведенный в предыдущем параграфе анализ показывает, что весь набор физических постоянных в целом и совокупность физические законов имеют фундаментальное значение для формирования свойств Вселенной и ее структуры. Принципиальное значение имеет переход от анализа роли отдельных постоянных в соответствующих физических теориях к вселенскому аспекту всей проблемы констант, что требует радикального изменения характера ее исследования в дальнейщем. Теперь уже решение проблемы постоянных неотделимо от исследования вопросов происхождения и эволюции Вселенной. Напомним, что остались невыясненными от1Юсящиеся к этой проблеме вопросы — бари-онная асимметрия Вселенной, изотропность реликтового излучения. Они относятся к интерпретации фундаментальных свойств материи и поэтому вряд ли могут решаться изолированно от проблемы постоянных. Общее решение скорее всего может быть найдено в рамках генеральной задачи науки—построения единой физической картины мира, В этом направлении учеными всего мира уже было предпринято немало усилий. [c.210]

Университеты, как и высшая школа в целом, решают двуединую задачу — подготовку профессионально высококвалифицированных специалистов и формирование у них диалектико-материалистического мировоззрения, поэтому в книге по ходу изложения материала рассматриваются теоретико-познавательные, методологические вопросы физики, так как без философского осмысления физических теорий их знание не может быть по-настоящему глубоким. [c.7]

В последние годы А. А. Логуновым опубликован ряд работ, в которых после глубокого критического анализа ОТО сделан вывод о ее неприемлемости как физической теории тяготения и построена новая релятивистская теория гравитации (РТГ). [c.160]

Иначе говоря, в теории упругости (линейной и нелинейной) и вообще в механике сплошной среды задачи исследования деформаций решаются с помощью феноменологических понятий и законов, т. е. осредненных п достаточно большим объемам параметров динамического и кинематического характера и связей между ними, подтверждаемых макроопытом. Взаимоотношения механики сплошной среды и физической теории строения вещества есть взаимоотношения между макро- и микрофизикой. [c.5]

В таблице 7.1 приведены результаты расчета устойчивых кристаллических структур простых металлов методом псевдопотенциала в сравнении с экспериментальными данными [32]. При этом из теоретических данных выбраны те, которые лучше других совпадают с экспериментом. Таблица показывает, что расчет методом псевдопотенциала в настоящее время позволяет объяснить кристаллические структуры большинства простых металлов, причем как обладающих высокосимметричными ГПУ, ГЦК и ОЦК структурами, так и искаженными. Это означает, что на основе квантовой теории твердого тела в настоящее время активно создается физическая теория кристаллических структур. [c.169]

Смысл аксиоматического представления физической теории. Физическая теория всегда возникает как результат наблюдений, опыта и экспериментальных исследований, приводящих к построению физической модели соответствующей области явлений. Модель формулируется и описывается на математическом языке и называется теорией данной группы явлений. Все обширное содержание теории можно свести к небольшому числу основных положений, из которых посредством логических и математических операций можно получить все следствия теории. Совокупность этих основных положений принято называть аксиомами или постулатами теории. Вся классическая механика Ньютона базируется на трех постулатах-законах Ньююна вся классическая электродинамика-на уравнениях Максвелла и т.д. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...