Номер 5, страница 272 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

5. Что является основным материальным объектом в современной физической картине мира?

В современной физической картине мира, которая базируется на квантовой механике и теории относительности, произошло фундаментальное изменение представлений об устройстве материи по сравнению с классической физикой. Если в классической картине мира материя существовала в двух формах — вещества (дискретные частицы) и поля (непрерывные сущности), то современная физика объединила эти понятия.

Основным материальным объектом в современной физике является квантовое поле. Эта концепция является центральной для квантовой теории поля, которая составляет теоретический фундамент Стандартной модели физики элементарных частиц. Согласно этому подходу, всё пространство пронизано различными квантовыми полями: электрон-позитронным, мюонным, кварковыми, электромагнитным, полем Хиггса и другими.

То, что мы привыкли называть элементарными частицами (например, электрон, фотон, кварк), на самом деле является квантами — дискретными порциями энергии и импульса — соответствующих полей. Частица — это локальное возбуждение своего поля. Например, фотон является квантом электромагнитного поля, а электрон — квантом электрон-позитронного поля. Процессы рождения и аннигиляции частиц интерпретируются как переходы поля из одного энергетического состояния в другое.

Такой подход позволяет естественным образом описать одно из самых загадочных явлений микромира — корпускулярно-волновой дуализм. Любой объект микромира обладает одновременно и волновыми, и корпускулярными свойствами. Полевая природа объясняет его волновое поведение (способность к дифракции и интерференции), а квантованность поля — его корпускулярные проявления (наличие у частицы определенной массы, заряда, энергии).

Таким образом, в современной физической картине мира нет разделения на частицы и поля как на разные сущности. Существует единый фундаментальный объект — квантовое поле, а частицы и взаимодействия являются его различными проявлениями.

Ответ: Основным материальным объектом в современной физической картине мира является квантовое поле. Элементарные частицы рассматриваются как кванты (дискретные возбуждения) этих полей.