| « Попередня | Наступна » | |||||||||||||||||
10.3. Внутрішні і зовнішні взаємодії (зв'язок і зіткнення) |
||||||||||||||||||
|
Внутрішні і зовнішні суперечності є простими і в чистому, неопосредованний вигляді діють лише в неорганічної природи. Їх фізико-хімічними аналогами або ефектами є внутрішні і зовнішні взаємодії. Розглянемо докладніше ці взаємодії. Нижче наводиться таблиця (табл. 3), що ілюструє відмінність між ними:
З таблиці видно, що різниця між внутрішніми і зовнішніми взаємодіями є досить визначеним. Воно полягає в наступному. Внутрішнє взаємодія здійснюється всередині цілісного утворення (чому воно і називається внутрішнім); воно спрямоване на збереження цього утворення; боку внутрішньої взаємодії перебувають у відношенні взаємозалежності і взаємозумовленості. Чим міцніше і целостнее дане матеріальне утворення, тим в більшій залежності один від одного знаходяться складові його частини. Процеси, з яких складається внутрішня взаємодія, не потребують ні в якому зовнішньому джерелі. Всі зміни, які мають місце у внутрішній взаємодії, взаємно гасять, нейтралізують один одного і в цілому об'єкт, що грунтується на внутрішній взаємодії, залишається без зміни. Для зовнішньої взаємодії характерно інше. Його сторони відносно незалежні один від одного і зустрічаються випадковим чином у формі зіткнення. Зовнішнє взаємодія спрямоване не на збереження, а на зміну взаємодіючих об'єктів. Якщо внутрішня взаємодія характеризує зв'язок тіл і частинок, їх спільне, узгоджене і тому впорядкований рух (наприклад, коливання атомних остовом у вузлах кристалічної решітки твердого тіла), то зовнішня взаємодія є джерелом хаотичного, безладного руху тіл відносно один одного (приклад: броунівський рух молекул ). Внутрішнє взаємодія - це завжди будь-який зв'язок (в сенсі зв'язку частин цілого). Зовнішнє взаємодія - це завжди якесь зіткнення. Різниця між внутрішніми і зовнішніми взаємодіями об'єктивно і не залежить від примхи дослідника; внутрішня взаємодія в будь-яких відносинах є внутрішнім, а зовнішнє - зовнішнім. Конкретний приклад: між протоном і електроном можуть бути два абсолютно різних типи взаємодії. В одному випадку взаємодія і електроном носить характер стійкого зв'язку між ними - це внутрішня взаємодія; воно забезпечує існування атома водню, що є системою, що об'єднує ці частинки. В іншому випадку взаємодія носить характер зіткнення, в результаті якого змінюється стан тієї та іншої частинки (наприклад, з вільних частинок вони перетворюються на пов'язані) - це зовнішня взаємодія. Вважати одне і те ж взаємодія внутрішнім і зовнішнім так само неможливо, як неможливо ототожнити ці два типи взаємодії. На відмінність і навіть протилежність внутрішніх і зовнішніх взаємодій вказує також те, що поряд з ними існують проміжні взаємодії. Внутрішні і зовнішні взаємодії як крайні типи плавно переходять один в одного, утворюючи проміжні форми. Між внутрішніми і зовнішніми взаємодіями немає непрохідної грані також тому, що самі вони в реальній ситуації не є чисто внутрішніми або суто зовнішніми. Внутрішня взаємодія може викликати ефекти, які притаманні зовнішньому взаємодії. Наведемо такий приклад. Між Місяцем і 3емле має місце внутрішня взаємодія, яка обумовлює їх стійкий зв'язок один з одним (між цими космічними тілами діють так звані консервативні сили). З наук про 3емле відомо, однак, що місячне тяжіння, яке є однією із сторін цієї взаємодії, надає деформуючий вплив на земну поверхню, викликає місячні припливи і відливи і навіть зрушення земної кори. Ці явища мають ознаки зовнішньої взаємодії, так як вони, породжуючи тертя на земній поверхні, руйнують її окремі елементи і тим самим змінюють первісний вигляд 3емлі. Тепер про внутрішніх і зовнішніх взаємодіях як оборотних і необоротних процесах. Ідея поділу всіх фізичних процесів на оборотні і необоротні має свою історію. Вчені давно виношували її. Макс Планк навіть пророкував їй велике майбутнє [20]. Оборотні і необоротні процеси, про які пишуть і говорять фізики, суть не що інше як науково-фізична модель внутрішніх і зовнішніх взаємодій. Ця модель приблизна і проте вона дає певні орієнтири в пізнанні внутрішніх і зовнішніх взаємодій. Отже, розглянемо, чому процеси, що відбуваються у внутрішніх взаємодіях, носять оборотний характер. Вище йшлося про те, що внутрішні взаємодії обумовлюють стійкий зв'язок елементів системи. Відсутність у системі зовнішніх взаємодій, тобто зіткнень елементів, є запорукою її стабільності, незмінності, цілісності. Сама по собі стійка фізична система змінитися не може, а тим більше зруйнуватися. Це забороняє закон збереження енергії. Якщо вона змінюється, то це означає, що вона піддається впливам ззовні (в просторовому відношенні вони можуть йти зсередини, від змінюються елементів системи. Адже всяка система обмежена не тільки ззовні, але і зсередини. У просторовому відношенні вона може піддаватися впливам як на зовнішній своєї кордоні, так і на внутрішній). Система, заснована на зв'язках, сама по собі змінитися не може. Виникає питання, як примирити факт незмінності, стійкості системи в цілому з фактом тих змін елементів, які викликаються внутрішніми взаємодіями. Адже всякі взаємодії, у тому числі і внутрішні, виробляють якісь зміни. Візьмемо будь-яку систему і ми знайдемо в ній ті чи інші зміни, руху елементів: в Сонячній системі планети рухаються навколо Сонця і то віддаляються від нього, то наближаються до нього; в кристалах і молекулах атоми коливаються навколо деякого положення рівноваги, причому ці коливання не припиняються навіть при абсолютному нулі; електрони рухаються навколо ядер в молекулах і кристалах, виконуючи при цьому роль сполучних, цементуючих частинок; в атомах і ядрах атомів має місце безперервне випромінювання і поглинання віртуальних частинок - фотонів і пі-мезонів, що здійснюють зв'язок електронів з ядрами і нуклонів з нуклонами. Факти стійкості системи в цілому і численних рухів усередині її можна примирити, лише припустивши, що кожному прямому зміни у внутрішній взаємодії відповідає зворотне зміна, яке ніби гасить, нейтралізує його і в цілому система представляється як стійке , цілісне утворення. Це припущення підтверджується свідоцтвами вчених-фізиків та даними про орбітальних рухах в Сонячній системі, про коливання атомів та рух електронів в молекулах і кристалах, про випромінюванні і поглинання віртуальних частинок в атомах і ядрах. Якщо говорити про дані, що відносяться до взаємодій всередині стійких систем, то про них коротко можна сказати наступне. До теперішнього часу встановлено, що всі фізико-хімічні взаємодії зводяться до чотирьох фундаментальних або елементарним взаємодіям: сильному, електромагнітному, слабкому і гравітаційному. Ці взаємодії здійснюються за допомогою перенесення проміжних (віртуальних) частинок. У внутрішніх взаємодіях, стверджують фізики, має місце безперервний обмін віртуальними частинками, завдяки якому й існує стійкий зв'язок взаємодіючих частинок, тел. Як приклад внутрішньої взаємодії розглянемо внутрішньоядерні взаємодія нуклонів. Носіями цієї взаємодії є пі-мезони. Безперервно з'являючись і зникаючи, вони переходять від одного нуклона до іншого і назад. Виходить, що на деякий час один нуклон стає більш легким, а інший, що він не поверне першу нуклони отриманий ним взаимообразно пі-мезон більш важким, ніж звичайний (невзаємодіючими) нуклон. Така зміна маси нуклонів допускається співвідношенням невизначеностей (? Р?? Х? Ћ або? Е?? T? Ћ). Протягом часу 4,7? 10 # x2011; 24 сек. невизначеність в енергії нуклона дорівнює власної енергії пі-мезона, а невизначеність в масі нуклона - масі пі-мезона. За цей час нуклон може віддати і отримати назад пі-мезон. При цьому закон збереження енергії не порушується. На оборотність процесів, що відбуваються у внутрішньоатомних і хімічних зв'язках, вказує рівняння Шредінгера. У цьому рівнянні напрямок часу не виділене. У спостереженнях і експериментах, пов'язаних з дослідженням мікрооб'єктів, не можна безпосередньо знайти оборотний процес, оскільки він є замкнутим (такою собі річчю в собі), тобто не виділяє енергії у поза. Виявити оборотний процес можна тільки розімкнувши його, тобто частково або повністю зруйнувавши, а це вже зовнішня взаємодія, незворотний процес. Оборотний, замкнутий процес можна спостерігати лише в тому випадку, якщо кошти емпіричного спостереження не роблять істотного впливу на нормальний хід оборотного процесу, якщо вони в енергетичному відношенні незмірно слабкіше його. Як приклад можна привести астрономічні спостереження орбітальних рухів планет в Сонячній системі, які здійснюються завдяки електромагнітним взаємодіям. Останні не надають скільки обурює впливу на гравітаційна взаємодія планет з Сонцем. Навпаки, в квантовій механіці і фізиці елементарних частинок спостереження микропроцессов, здійснювані за допомогою електромагнітних хвиль різної довжини і частоти, істотно впливають на них. Внаслідок цього проблема взаємодії приладу з мікрооб'єктів займає важливе місце в дослідженнях фізиків-елементарщіков. Отже, прямі і зворотні зміни у внутрішній взаємодії в цілому складають оборотний процес. Останній є взаимопереход прямих і зворотних змін. Як бачимо, це поняття оборотного процесу відрізняється від прийнятого у фізиці. Під оборотним процесом вчені зазвичай мають на увазі процес, який можна звернути, тобто звернення якого дозволено тим чи іншим фізичним законом (наприклад, звернення вільного падіння тіла на Землю дозволено законами механіки, а проте, з нашої точки зору, вільне падіння не є оборотним процесом). Реально оборотним є лише такий процес, який сам по собі звертається (подібно до руху маятника вправо вліво або руху планет навколо Сонця). Саме такими є процеси, що відбуваються у внутрішніх взаємодіях. Фізична абстракція оборотного процесу - лише наближена модель реального оборотного процесу. Внутрішнє взаємодія - строго оборотний процес. Це означає, що оборотність не є чимось випадковим, необов'язковим для нього. Вона характеризує саму суть внутрішньої взаємодії. Взаємодія є внутрішнім лише остільки, оскільки воно є оборотним, замкнутим в собі процесом. І ще. Не слід ототожнювати оборотність реального процесу з ідеальною, абсолютної оборотністю теоретично мислимого процесу. Ідеально оборотний процес є процес, абсолютно ізольований від впливу ззовні. Реальні оборотні процеси були б такими, якби в природі були відсутні зовнішні взаємодії. Але цього, як відомо, не може бути. |
||||||||||||||||||
| « Попередня | Наступна » | |||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
Інформація, релевантна "10.3. Внутрішні і зовнішні взаємодії (зв'язок і зіткнення)" |
||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||