Читать онлайн «Микро... и макро»

НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ ПОДПИСНАЯ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ СЕРИЯ I * ■ ■ Ш ФИЗИКА 2/1986 Издается ежемесячно с 1967 η Μ. И. Каганов -МИКРО. ,. И ΜΑΚΡΟ. ,. (МЕТОДОЛОГИЯ КОНКРЕТНОГО ЗНАНИЯ, ЧЕМУ УЧИТ КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ) Издательство «Знание» Москва 1986 ББК2 W КАГАНОВ Моисей Исаакович — доктор физико-математических наук, профессор, старший научный сотрудник Института физических проблем АН СССР. Рецензент: Болотовский Б, М. — доктор физико-мате* матических наук, Каганов М. И. К 12 Микро... и макро... (Методология конкретного знания. Чему учит квантовая теория конденсированного состояния). — М. : Знание, 1986. — 64 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Физика»; № 2). 11 к. В брошюре популярно рассказано об идеях и принципах современное квантовой теории твердого тела. На большом числе примеров показано, что для построения микроскопической теории макроскопических свойств конденсированных систем необходимо вводить принципиально новые понятия. Одно из таких понятий — квазичастица квант элементарного возбуждения в твердом теле. Брошюра рассчитана на научных работников, лекторов, слушателей и преподавателей народных университетов. 1704020000 ББ К 22. 31 530. 1 © Издательство «Знание», 1986 г. Что значит знать? Вот, друг мой,: а чем вопрос. 8. Гёте Мы диалектику учили не по Гегелю... В. В. Маяковский 1. ПРИГЛАШЕНИЕ К РАЗГОВОРУ Стало трюизмом утверждение о том, что размеры познанного мира огромны. И все же постараемся осмыслить познанную область, подкрепляя слова известными численными соотношениями и примерами. При движении в глубь материи мы сталкиваемся с непознанными еще основными законами движения только тогда, когда пытаемся понять структуру нуклонов, мезонов — того, что еще недавно считалось элементарными частицами. Размер нуклона 10~13 см, он в 100 тысяч раз меньше атома. А при изучении макрокосма сигналы, требующие для своей расшифровки пересмотра основных представлений о структуре вещества, приходят из баснословно удаленных областей пространства. Сигналы-загадки движутся от момента зарождения до момента попадания в прибор 1010 и более лет! Представим себе эту огромную область пространства, заполненную познанной материей. В ней, правдд, есть' Миллиарды «белых» пятен v (по оценкам ~1042), к которым йрй- ковано внимание тех, кто пытается проникнуть в структуру элементарных частиц. Число 1042 не должно вселять мистический ужас: все однотипные элементарные частицы тождественны. Осознание структуры оДной из них ликвидирует все «белые пятна». Так как сигналы распространяются с конечной скоростью, то утверждение о познанности материи Ц области с размерами 1010 световых лет означает, что мы умеем проникать в историю неорганической мистерии на глубину 1010 лет. О степени познанности мы будем говорить ниже. Зададим себе вопрос: можно ли пытаться изобразить познанный мир, нарисовать картину мира? Известная человечеству картина мира неизвестна ни одному человеку. Наиболее глубоко образованны^ люди не знакомы со всей картиной (энциклопедистой больше а V/c1 1 ι РелятиВастсная механики Классическая механика ' [ Релятивистская [ квантовая [ мшим [ Нерелятивистская [ квантовая 1 механика ι1 ■ '"" ► 1 2Ь/3 нет), в лучшем случае они знают, что где нарисобйно (йМ-написано), т.