Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Марта 2013 в 17:39, контрольная работа
Основной структурной единицей в составе галактики любого вида являются звездные объекты. В связи с этим особый интерес представляют существующие в настоящее время теории, рассматривающие условия и механизм образования звезд, а также основные особенности их эволюции, связанные с целым рядом внутренних структурных изменений и внешних морфологических превращений.
1. Рождение и эволюция звезд.
2. Закон сохранения энергии.
3. Закон симметрии.
4. Список использованной литературы.
Эволюция закона сохранения энергии показывает, что законы сохранения, будучи подчеркнутыми из опыта, нуждаются во времени в экспериментальной и уточнении. Нельзя быть уверенным, что с расширением пределов человеческого опыта данный закон или его конкретная формулировка останутся справедливыми. Закон сохранения энергии интересен еще и тем, что в нем теснейшим образом переплелись физика и философия. Этот закон, все более уточняясь, постепенно превратился из неопределенного и абстрактного философского высказывания в точную количественную формулу. Другие законы сохранения возникли сразу в количественной формулировке. В современной физике законы сохранения – необходимая составная часть ее рабочего аппарата.
Большую роль законы сохранения играют в квантовой теории, в частности в теории элементарных частиц. Законы сохранения определяют правила отбора, согласно которым реакции с элементарными частицами, которые привели бы к нарушения законов сохранения не могут осуществляться в природе. В дополнение к перечисленным законам сохранения, имеющимся в физике макроскопических тел, в теории элементарных частиц возникло много специфичных законов сохранения, позволяющих интерпретировать, наблюдаемые на опыте правила отбора. Таков, например, закон сохранения барионного заряда, выполняющийся во всех видах взаимодействий. Существуют и приближенные законы сохранения, выполняющиеся в одних процессах и нарушающиеся в других. Такие законы сохранения имеют смысл, если можно указать класс процессов, в которых они выполняются. Например, закон сохранения странности, изотопич. спина, четности строго выполняются в процессах, протекающих за счет сильного взаимодействия, но нарушаются в процессах слабого взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие нарушает закон сохранения изотопич. спина. Таким образом, исследования элементарных частиц вновь напомнили о необходимости проверять существующие законы сохранения в каждой области явлений. Так, считавшийся абсолютно строгим, закон сохранения барионного заряда на основании теор. Аргументов подвергается сомнению. Проводятся сложные эксперименты, имеющие целью обнаружить возможные слабые нарушения этого закона (распад протона).
Законы сохранения тесно связаны со свойствами симметрии физических систем. При этом симметрия понимается как инвариантность физических законов относительно некоторой группы преобразований входящих в них величин. Наличие симметрии приводит к тому, что для данной системы существует сохраняющая физическая величина. Таким образом, если известны свойства симметрии, как правило, можно найти для нее законы сохранения, и наоборот.
Как отмечалось, законы сохранения энергии, импульса, момента обладают всеобщностью. Это связано с тем, что соответствующие симметрии можно рассматривать как симметрии пространства – времени (мира), в котором движутся материальные тела. Так, сохранение энергии связанно с однородностью времени, т.е. с инвариантностью физических законов относительно изменения начала отсчета времени. Сохранение импульса и момента количества движения связанно соответственно с однородностью пространства (инвариантность относительно пространственных сдвигов) и изотропностью пространства (инвариантность относительно вращений пространства). Поэтому проверка механического закона сохранения есть проверка соответствующих фундаментальных свойств пространства – времени. Долгое время считалось, что, кроме перечисленных элементов симметрии, пространство – время обладает зеркальной симметрией, т.е. инвариантно относительно пространственной инверсии. Тогда должна была бы сохраняться пространственная четность. Однако в 1957 было экспериментально обнаружено не сохранение четности в слабом взаимодействии, поставившее вопрос о пересмотре взглядов на глубокие свойства геометрии мира.
В связи с развитием теории тяготения намечается дальнейший пересмотр взглядов на симметрии пространства – времени и фундаментальных законов сохранения (в частности, на законы сохранения энергии и импульса).
Закон симметрии.
Если законы, устанавливающие соотношение между величинами, характеризующими физическую систему, или определяющие изменение этих величин со временем, не меняются при определенных операциях (преобразованиях), которым может быть подвергнута система, то говорят, что эти законы обладают симметрией (или инвариантны) относительно данных преобразований. Опыт показывает, что физические законы симметричны относительно следующих наиболее общих преобразований.
Непрерывные преобразования пространства – времени.
Это и последующие
пространственно-временные
Симметрия физических законов относительно этого преобразования означает эквивалентность всех направлений в пространстве (изотропию пространства).
Симметрия относительно этого преобразования означает, что физические законы не применяются со временем.
Симметрия относительно этого преобразования означает, в частности, эквивалентность всех инерциальных систем отчета.
Дискретные преобразования пространства – времени.
Создание релятивистской квантовой теории привело к открытию нового типа симметрии, являющейся, в отличие от перечисленной выше, дискретной симметрии. Это симметрия законов природы относительно одновременного проведения преобразований пространственной инверсии (Р), обращения времени (Т) и зарядового сопряжения (С). Существование СРТ – симметрии является следствием релятивистской инвариантности и локальности физических взаимодействий. Относительно отдельных дискретных преобразований С, Р и Т оказываются симметричными процессы, обусловленные сильными и электромагнитными взаимодействиями. В процессах слабого взаимодействия нарушается симметрия относительно пространственной инверсии и зарядового сопряжения, однако сохраняется симметрия относительно преобразования комбинированной инверсии (СР) и, следовательно, согласно СРТ – теореме, относительно обращения времени (Т).
Симметрия относительно перестановки одинаковых частиц.
При квантовомеханическом описании систем, содержащих одинаковые частицы, эта симметрия приводит к принципу неразличимости одинаковых частиц, к полной их тождественности. Волновая функция системы симметрична относительно перестановки любой пары одинаковых частиц с целым спином (т.е. их пространственных и спиновых переменных) и антисимметрична относительно такой перестановки для частиц с полуцелым спином. Связь спина и статистики является следствием релятивистской инвариантности теории и тесно связана с СРТ – теоремой.
Наряду с вышеперечисленными видами симметрии существует множество других симметрий таких как: цветовая симметрия, симметрия между кварками и лептонами, калибровочная симметрия, симметрия квантовомеханических систем и вырождение, динамические симметрии и другие, но я их рассматривать не буду.
План.
Список использованной литературы.
«Концепция современного естествознания»
Москва 1999г.
«Концепция современного естествознания»
Москва 2001г.
«Концепция современного естествознания»
Москва 1998г.
Под общей редакцией профессора С.И. Самыгина
Ростов-на-Дону 2001г.
Москва 1983г.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЮРИДИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине: Концепция современного естествознания.
Тема: Рождение и эволюция звезд.
Закон сохранения. Закон симметрии.
Чита 2008