История и методология физики

Границы применимости классической механики 
В настоящее время известно три типа ситуаций, в которых классическая 
механика перестаѐт отражать реальность. 
Свойства микромира не могут быть поняты в рамках классической механики. В 
частности, в сочетании с термодинамикой она порождает ряд противоречий. 
Адекватным языком для описания свойств атомов и субатомных частиц является 
квантовая механика. Переход от классической к квантовой механике – это не просто 
замена уравнений движения, а полная перестройка всей совокупности понятий (что 
такое физическая величина, наблюдаемое, процесс измерения и т. д.) 
При скоростях, близких к скорости света, классическая механика также перестаѐт 
работать, и необходимо переходить к специальной теории относительности. Опять 
же, этот переход подразумевает полный пересмотр парадигмы, а не простое 
видоизменение уравнений движения. Если же, пренебрегая новым взглядом на 
реальность, попытаться всѐ же привести уравнение движения к виду 
, то 
придѐтся вводить тензор масс, компоненты которого растут с ростом скорости. Эта 
конструкция уже долгое время служит источником многочисленных заблуждений, 
поэтому пользоваться ей не рекомендуется. 
Классическая механика становится неэффективной при рассмотрении систем с 
очень большим числом частиц (или же большим числом степеней свободы). В этом 
случае практически целесообразно переходить к статистической физике. 

---

Лекция 7 
ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМА 
Электрические и магнитные явления известны с древних времен. Это - молния, 
свойство янтаря после натирания шерстью притягивать легкие предметы, а магнита - 
железные предметы. 
Наблюдались также «Огни святого Эльма» - особого рода электрические 
разряды в форме светящихся кисточек, которые иногда возникают на острых концах 
высоких предметов. Свое название это свечение получило в средние века по имени 
церкви «святого Эльма», на башнях которой они часто наблюдались. 
Согласно легенде свойство натертого янтаря притягивать легкие предметы 
открыл древнегреческий мыслитель Фалес из Милета после того, как его юная дочь не 
могла очистить янтарное веретено после прядения. И термин «электричество» 
происходит от греческого слова - «янтарь». Долгое время под «электричеством» 
понимали «способность притяжения легких тел». 
Многие века явления магнетизма были предметом самых невероятных рассказов 
и использовались магами, знахарями, шаманами в их «волшебных» деяниях. Магнит 
наделяли таинственной животворной силой, и свято верили в то, что с помощью 
намагниченной воды и манипуляций «волшебным талисманом» можно изгонять 
болезни и лечить израненные души. Практическое использование магнита началось с 
изобретения компаса. Достоверных сведений о том, когда, где и кем был изобретен 
компас, не существует. В некоторых книгах по истории физики сообщается, что еще в 
глубокой древности (около 2700 г. до н.э.) китайцы знали о свойстве магнитной иглы 
ориентироваться в определенном направлении. При этом считалось, что направление 
магнитной иглы задается какой-то звездой или особой точкой небосвода. И что в XI 
веке н.э. арабы переоткрыли это свойство магнитной иглы (стрелки) и создали компас. 
Первый рукописный трактат по магнетизму - «Послание о магните» -  был напи-
сан в 1269 г. Пьером де Марикуром (или Перегрино), но опубликован только в 1558 г. 
Используя магнит круглой формы, Перегрино проводил на нем линии вдоль ус-
тановившихся различных положений иглы, которую он клал на магнит. Когда он 
таким способом получил достаточно много линий, то с удивлением обнаружил, что 
некоторые линии (окружности) проходят через две противоположные точки. 
Перегрино назвал эти точки по аналогии с Землей полюсами магнита. Он показал 
также, что два поднесенных друг к другу магнита притягиваются или отталкиваются в 
зависимости от расположения их полюсов, и установил, что распиленный пополам 
магнит превращается в два магнита, а железо при соприкосновении с магнитом само 
становится магнитом (явление магнитной индукции). 

---