Революция в естествознании на рубеже XIX-XX вв. и становление физики микромира

В конце XIX в. большинство ученых склонялось к точке зрения, что физическая картина мира, основанная на классической науке (и, прежде всего, физике) в основном построена и в дальнейшем не потребует существенных изменений. Но на рубеже XIX-ХХ вв. в физике произошел ряд выдающихся открытий, положивших начало изучения микро- и мега мира.

В 1895 г. В. К. Рентгеном были открыты таинственные «Х-лучи». В1896 г. А. Беккерель открыл явление естественной радиоактивности.

В 1897 г Дж. Томсоном была открыта первая элементарная частица — элек­трон. Год спустя, в 1898 г. П.Кюри и М. Склодовской-Кюри были получены первые радиоактивные элементы – полоний и радий. П. Н. Лебедев в 1899 г. доказал существование светового давления. В 1900 г. М. Планк выдвинул гипотезу о квантовании действия в природе, что в дальнейшем сыграло выдающуюся роль в становлении и развитии физики микромира. В 1903 г. Дж. Томсоном была создана первая, «пуддинговая», модель атома. Однако она просуществовала недолго. В 1911 г. в арсенал науки вошла планетарная модель атома Э. Резерфорда.

Ряд проблем, связанных с осмыслением этой модели, послужил отправной точкой для развития атомной физики, а в дальнейшем и квантовой механики. Свое разработку планетарная модель получила в творчестве Н.Бора, выдвинувшего знаменитые постулаты, позволившие преодолеть возникшие затруднения в развитии физики атома.

В 1924 г. произошло крупное событие в истории неклассической науки: Л. де Бройлъвыдвинул гипотезу о волновых свойствах материи, что послужило основанием для формулировки принципа корпускулярно-волнового дуализма, зафиксировавшего двойственную противоречивую природу микрообъектов. Экспериментально подтвержденная гипотеза де Бройля явилась отправной точкой для формирования квантовой механики. Движение микрообъектов в пространстве и времени с ее позиций нельзя отождествлять с механическим движением. Согласно соотношению неопределенностей В. Гейзенберга, если точно известно местоположение частицы в пространстве, то остается неизбежная неточность в определении ее импульса, и наоборот. Законы квантовой механики имеют статистический (вероятностный) характер.

Для описания микропроцессов Н.Бором были предложены два основополагающих принципа: принцип соответствия и принцип дополнительности. Это обстоятельство во многом определило становление и развитие копенгагенской интерпретации нерелятивистской квантовой механики. Ее создание неотделимо от творчества таких выдающихся физиков ХХ в., как В. Гейзенберг, М. Борн, Э. Шредингер. В Паули и др. Вместе с Н.Бором они не только заложили основы физики микромира, но и внесли существенный вклад в становление стиля мышления неклассической науки ХХ в..