Kvant mexanikasi va uning falsafiy muammolari - Философия - Рефераты

Информация о документе

Цена	2000UZS
Размер	22.3KB
Покупки	0
Дата загрузки	07 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Рефераты
Предмет	Философия

Kvant mexanikasi va uning falsafiy muammolari

Купить

MAVZU: KVANT MEXANIKASI VA UNING FALSAFIY
MUAMMOLARI.
REJA:
1. Mikroobyektda to’lqin va zarracha dualizmi.
2. Kvant mexanikasi obyektining ehtimollik xususiyatlari.
3. Klassik mexanikaning ideali.

1. Mikroobyektda to’lqin va zarracha dualizmi. Evklid geometriyasi va
Galiley – Nyuton fizikasi tushunchalari asosida tabiiyot fani oddiy mexanik
hodisalar tasvirini bersa-da, lekin uncha-muncha murakkab xossalarni,
masalan, katta tezlikda harakat qilayotgan jismdagi fazo va vaqtning
xossalarini tushuntirishga ojizlik qilishini ko’rib chiqdik.
XX asr boshida atom zarrachalarining mexanistik tasavvurlar doirasiga
sig’maydigan xossalar kashf etildi. Olimlar mikroolamni tashkil qilgan
elektronlar, protonlar, neytronlarni tadqiq qila boshladilar. Mikroolam
qonunlari va xossalari biz yashab turgan makroolam obyektlari va xossalari
butunlay o’xshamas ekan.
Sayyoralar, yulduzlar, kometalar, kvazlar va boshqa osmon jismlari
tashkil qilgan olam esa megaolam deb ataladi.
XX asr tabiiyotshunosligi shu uchta olam – mikroolam, makroolam va
megaolam xossalari va qonunlarini o’rganishga kirishdi.
Tabiiy – tarixiy til asosida shakllangan klassik fizika tili orqali
mikroolam va megaolamni tasvirlash, ularning qonuniyatlarini tushuntirish
nihoyatda murakkab bo’ldi.
Klassik fizikada ishlab chiqilgan atamalar va tushunchalardan
foydalanishda, ularga yang mazmun berishga to’g’ri keldi. Chunki,
mikroobyektlar, yuqorida qayd qilganimizdek, klassik fizika nuqtai nazaridan
tasavvur qilish qiyin bo’lgan xossalarga ega.
Mikroobyektlar xossalarini tushuntirish borasidagi izlanishlar yangi,
kvant mexanikasining shakllanishiga olib keldi. Noklassik
tabiiyotshunosligining mazkur yo’nalishini asoslab berish va rivojlantirishda
E.Shryodnger (1887-1961), V.Geyzenberg (1901-1976), M.Bron (1882-
1970) katta hissa qo’shdilar.

Dastlabki paytlardanoq kvant mexanikasi o’zining obyektlarini
korpuskulyar yoki zarracha sifatida olib qaraydigan klassik mexanikadan
farqliroq to’lqinli kvant mexanikasi deb ataladigan bo’ldi.
Mikroolamni «ushlab» turgan zarrachalar qanday xossalarga ega ekan?
Ularda bir sharoitda zarracha, boshqa sharoitda to’lqin xislatlarni namoyon
bo’lishi aniqlanadi. Bu olamdagi qonuniyatlarni chuqur tushunish uchun
obyektlardagi (zarrachalardagi) ayni vaqtda mavjud bo’lgan zarra va to’lqin
xossalari mohiyatini tushuntirib berish zarur edi.
Mikroobyektlardagi to’lqin va zarra dualizmini tahlil qilishdan oldin,
shu tahlilni yengillashtiradigan fan tarixidan misol sifatida optik hodisalarini
o’rganish tadqiqotlariga murojaat qilamiz.
Gollandiyalik olim Xristian Gyugens 1690 yilda chop etilgan
«Yorug’lik haqida risola» asarida yorug’likni efirdagi harakat deb talqin
qiladi, ya’ni yorug’likni to’lqin nazariyasini ishlab chiqdi. Lekin olim
interferensiya va difrakasiya hodisalarini diqqat e’tiboridan chetda qoldirdi.
Shu bilan birga, Gyugens o’zi ishlab chiqqan to’lqinni tarqalish fronti
(ko’lami) tamoyili yordamida to’lqinli yondashuv nuqtai nazarda turib aks
etish va nurning sinish hodisasini tushuntirdi. Olim nurlarning qutblanishi
hodisasi tafsilotini berdi. gyunesning asari to’lqinli optikaga bag’ishlangan
birinchi nazariy risola edi.
Yorug’likning to’lqin nazariyasiga Nyuton e’tiroz bildirdi. U
tasvirlagan manzara atomizm g’oyasiga asoslanadi. Olam materiyaning
bo’linmas zarrachalari – atomlardan tuzilgan, u mohiyatdan o’zgarmas. Turli
jismlarning harakati, to’qnashuvi va o’zaro ta’sirlari olamda sodir bo’ladigan
o’zgarishlarni paydo qiladi. Xudo dastlab atomlarni yaratgan, ularga kuch
bergan.
Yorug’likning o’zi esa mayda zarrachalardan, korpuskulalardan
(atomlardan) tashkil topgan. Yorug’lik nur tarqatayotgan moddadan ajralib

chiqayotgan nihoyatda kichik jismlarning oqimidir. Nyutonning fikricha, aks
etish va nurning sinishi qonunlari hamda, difraksiya hodisalarini yorug’luk
korpuskulalari va jismning zarrachalari o’rtasidagi ta’siri g’oyasi yordamida
tushuntirish mumkin.
Ko’p vaqt fanda Nyutonning korpuskulyar nazariyasi hukmronlik qildi.
Orada Gyugensning to’lqinli nazariyasini himoya qilishga qaratilgan
harakatlar ham bo’ldi. Xususan, yorug’likning to’lqin nazariyasini ingliz
fizigi Tomas Yung (1773-1829) rivojlantirdi. Yungning «Yorug’lik va rang
nazariyasi» asarida quyidagi fikrlar olg’a surilgan:
1. Olamni yorug’lik tashuvchi efir to’ldirgan.
2. Har safar jism nur sochganda,efirda to’lqinsimon harakatlar vujudga
keladi.
3. Inson tomonidan turli ranglarni sezish qobiliyati ko’z pardasida
qo’zg’algan tebranishlarning har xil chastotalariga (darajaga)
bog’liq.
4. Barcha moddiy jismlar efirli muhitni o’zlariga tortadilar, shu bois
efir ma’lum qalinlikda ularda to’planadi.
Yung shunday xulosaga keladi: nurlanayotgan yorug’lik uni tashuvchi
efirdagi to’lqinsimon harakatlardan tashkil topgan.
Olim fanda birinchi marta tajriba o’tkazib yorug’lik interferensiyasi
tamoyilini tasdiqladi.
T.Yung ilmiy natijalarni nozik bilan fransuz olimi Frenel tasdiqladi,
yorug’likning to’lqin nazariyasi o’z mavqyeini mustahkamladi. Lekin,
fotoeffekt hodisasining kashf qilinishi yorug’likning korpuskulyar
nazariyasini kuchaytirdi. Bu hodisani tadqiq qilishni 1887 yilda nemis fizigi
G.Gers boshlab berdi. u ultrabinafsha nurlanish ta’sirida ikki metall sterjen –
elektrodlar orasida elektr uchquni nurlanish bo’lmaganda nisbatan
potensiallar farqi ozroq bo’lganda ham uchib o’tishini aniqladi.

Rus fizigi A.G.stoletov fotoeffekt hodisasini sinchiklab o’rganib,
quyidagi xulosaga keladi: yaxshilab havosi so’rib olingan idishga
joylashtirilgan metal plastina yoritilganda undan manfiy zaryadlangan
zarrachalar – elektronlar uchib chiqadi. Keyinchalik yorug’lik zarrachalari
fotonlar deb ataladigan bo’ldi. 1900 yilda esa M.Plank energiyaning dikret
(qismlangan) ulushi – kvantlar haqidagi tasavvurni ishlab chiqdi. Fanga
fotonlar va kvantlar haqidagi tasavvurlar kirib keldi. Mazkur tasavvurlarni
A.Eynshteyn tahlil qilar ekan, nur nafaqat kvantlar orqali yuritiladi va
nurlanadi, balki muhitda tarqalishini ko’rsatadi. Shu asosda oalm fotoeffekt
hodisasini tushuntiradi: fotoeffekt – «fotonlar» deb atalgan yorug’lik
kvantlari tomonidan jism sathidan elektronlarni yulib olishdan iborat bo’lgan
jarayondir.
Shunday qilib, yorug’lik – bu zarrachalar to’plami – fotonlar bo’lib,
ular elektron bilan o’zaro ta’sirlashganda uni atomdan chiqarib tashlaydi.
Fotonning energiyasi Ye=h*v ga teng, Ye – energiya, v – chastota, h – Plank
doimiysi.
Biz plank doimiysi tushunchasiga keldik. U qayerdan paydo bo’ldi?
1900 yilda M.Plank devorlari qizdirilgan yashik teshigidan chiqayotgan
nurlanishlarning chastotalari bo’yicha taqsimlanishi hodisasini
tushuntirishning biron bir imkoniyati borligini aniqlaydi.
Chastotali to’lqinlarni nurlanish orqali namoyon etayotgan zarrachalar
o’z energiyasini faqat sakrab-sakrab, ya’ni hω ulushlar bilan o’zgartirishlari
mumkin. ћ koeffisiyent Plank doimiysi deb ataladi.
Klassik fizika ulush bilan ajralib chiqadigan energetik sakrashlarni
bilmagan, chunki ћ kichikligi tufayli energetik sakrashlar shunchalik kichik
bo’lgan-ki, o’zgarishlar uzluksizdek ko’ringan. Shu bilan birga interferensiya
va difraksiya kabi yorug’lik hodisalari to’lqin nazariyai asosida
tushuntirilgan.

Yana bir qiziq tajriba. Teshikdan o’tayotgan elektronlarda
interferensiya hodisasi vujudga keladi. Agarda interferensiya hodisasini
namoyon etadigan elektronlarga yorug’lik oqimi bilan ta’sir etilsa
interferensiya yo’qoladi. Demak, yorug’likni hosil qilgan fotonlar
elektronlarnin harakati xususiyatini o’zgartirar ekan.
Elektronlarni obyekt sifatida o’rganganimizda, tajribada qo’llaniladigan
texnik asboblar ularning xossalari ta’sir ko’rsatar ekan. Demak,
mikroobyektlarni kuzatish faoliyati ularning harakatiga, holatiga ta’sir
ko’rsatadi. Mikroobyektlarga ta’sir ko’rsatmasdan ularni sof holda o’rganib
bo’lmas ekan. Bu yangi holat. Klassik fizika bunday holatni bilmaydi.
Mikroobyektlarni o’rganishimizda eksperimental asboblarning ularga
ta’siri nihoyatda oz bo’lgani bois, uni sezmaymiz, hisobga olmaymiz.
Makroolamdagi makroobyektlar va tadqiqotda qo’llaniladigan asbob-
uskunalar bir xil qiymatga ega.
Mikroolamda boshqacha vaziyat. Zarrachalar ham korpuskulyar, ham
to’lqin xossasiga ega. Ularni o’rganish uchun qo’llaniladigan makro-uskuna
ularning harakatiga, xossasiga ta’sir ko’rsatadi. Tadqiqotda olingan natija
zarraning ham korpuskulyar, ham to’lqinli xossasiga oid to’la qiymatni
belgilay olmaydi. Qanchalik nozik tajriba o’tkazilmasin, baravariga
zarrachaning ham korpuskulyar va, ham, to’lqin xossasi to’g’risida to’liq
ma’lumot olib bo’lmaydi. Chunki, uskunaning korpuskulyar, magnit va
boshqa xossalari o’rganilayotgan zarrachaga ta’sir ko’rsatmay qolmaydi,
albatta. Demak, zarrachaning yoki alohida olingan korpuskulyar, yoki
to’lqinli xossasi haqida (ya’ni bitta xossasi haqida) aniq ma’lumot olish
mumkin. Klassik fizika bunday vaziyatni bilmagan.
Atomning barqarorligini tushuntirish, mikrozarrachalarning ziddiyatli
(korpuskulyar va to’lqin) xossalarining to’liq tafsilotini berish mumammosi
ustida mulohaza yuritib, N.Bor metodologik qoida rolini o’ynaydigan

to’ldirish tamoyilini ishlab chiqdi. Bu tamoyilga ko’ra, obyektning bir-
butunligini tasvirlash uchun bir-biriga zid bo’lgan, ayni vaqtda bir-birini
to’ldiradigan ikki xil (klassik va kvant mexanik) tushunchalar guruhidan
foydalanmoq lozim.
Aytaylik, klassik fizika tushunchalar bilan atomdagi mikroobyektlarni
korpuskulyar (jismsimon, zarrasimon) xossalarini tasvirlasak, ularning
to’lqinli xossalarini kvant – mexanik tushunchalari bilan to’ldirib tasvirlash
kerak bo’ladi. Bu obyektning bir – butun, to’la tavsiflash imkoniyatini beradi.
2Kvant mexanikasi obyektining ehtimollik xususiyatlari. Kvant
mexanikasi nihoyatda murakkab, nozik xossalar, aloqadorliklar va miqdoriy
nisbatlar olamiga qadam bosdi. Bu olamdagi unsurlar klassik mexanika
qonuniyatlariga bo’ysunmas ekan.
Masalan, elektronning kvant xolati 5 ta kvant sonlar bilan belgilanadi.
Bular:
- asosiy kvant soni n;
- azimutning kvant soni l;
- magnit soni m
1 ;
- magnit soni m
2 ;
- aylanish burchagi lahzasi, spini (1, 054*10 34
J*s).
Bunday murakkab xossa va tomonlarga ega bo’lgan «elementar»
zarrachalarning harakati va xususiyatlari, tabiiyki, klassik fizikaning oldindan
bashorat qilish imkoniyatini beradigan qat’iy qonunlari va qiymatlari
yordamida tasvirlab bo’lmaydi.
Aniqrog’i, noklassik fizikaning mikroobyekt harakati va holatini
bashorat qilishi ehtimolli xarakterga ega.
Masalan, manbadan ma’lum masofada erkin turibdi, unga elektron
borib tushishi kerak. Biz qanday mukammal asbob-uskunadan
foydalanishimizdan qat’iy nazar, elektron ekranni qaysi joyiga borib

tushushini oldindan aytib bera olmaymiz. Faqat elektron ekranning biron-bir
joyiga tushish ehtimolini baholashimiz mumkin, xolos.
Nima uchun shunday?
Elektron makrojism emas, uning korpuskulyar xossasidan tashqari
to’lqin xossasi ham mavjud. U aniq nuqta emas. Harakat jarayonida
elektronni to’lqin holati maydon, interferensiya, spin kabi xossalarini
namoyon etadi, shu bois, ekranni biron-bir joyiga tushishi ehtimolli holatga
aylanadi. Elektronni elektromagnit maydoni, to’lqinli xossasi makonni
choplaydi, uning (elektronning) harakat fazosi to’lqinlar paketidan iborat
bo’ladi.
Mikroobyektlar harakatida ehtimolli holatning bo’lishi, ularni tadqiqot
qilishda ehtimollar nazariyasining tushuncha va usullarini qo’llashni taqozo
etadi. Amerikalik fizik R.Feynman ta’kidlab aytadiki, mkiroobyekt hozirgi
sharoitda va hozirgi daqiqada, qanday holatda bo’lishini bashorat qila
omlaymiz. Biz faqat turli holat yoki hodisalarning yuzaga kelish ehtimolini,
ehtimollik darajasini hisoblab chiqishimiz mumkin, xolos.
Klassik mexanikaning ideali, ya’ni ezgu maqsadi o’rganilayotgan
hodisaning hozirgi va keyingi hoaltini aniq, ishonchli bashorat qilish edi.
Agar mexanik tizimnidastlabki holati va harakat tezligi hozirgi daqiqada to’la
belgilangan bo’lsa, klassik mexanika tenglamalari yordamida uni o’tmish
yoki kelajakda qanday tezlikda va qanday koordinatalarga ega bo’lishini aniq
hisoblash mumkin. Mana shu tamoyilga asoslanib, astronomiyaning bir
yo’nalishi bo’lgan osmon mexanikasi quyosh va oy tutilishini o’tmishda
qachon va necha marta bo’lganini aniqlay oladi, kelajakda bo’lishini ham
bashorat qila oladi.
Bunda klassik mexanika quyosh va oyda sodir bo’lishi mumkin bo’lgan
o’zgarishlarni hisobga olmaydi. Ularning massasi bir nuqtada
mujassamlangan deb faraz qilinadi, moddiy nuqta sifatida olib qaraladi.

To’g’ri, sayyoralarning bir aniq hislati bor. Ularning ma’lum orbitadagi
harakatlari qat’iy amal qiladigan mexanika qonunlari asosida amalga oshadi.
Buni esa differensial va integral tenglamalar tizimi yordamida har qancha
aniqlik bilan ifodalasa bo’ladi. Mana shunday harakat aniqligi, qat’iy amal
qiladigan dinamik qonunlar mikroobyektlarga xos emas. Mikroobyektlarning
harakati va xossalarimakroolamdagi jismlarning xossalaridan tubdan farq
qiladi.
Makroolamdagi jismlar va tizimlarni o’rganish jarayonida shakllangan
tasavvurlar, tushunchalar va tamoyillarni mikroobyektlarni o’rganishda
ishlatib bo’lmaydi. Nils Bor olg’a surgan to’ldirish tamoyili makroobyektlar
va mikroobyektlar turli o’rtasidagi nisbatni xil ma’nolar berish yordamida
tasvif etilishini ta’kidlaydi, xolos.
Lekin mikroobyektlarning o’ziga xos xususiyatlari ularni o’rganishda
to’ldirish tamoyilidan tashqari yana boshqa, ruxsat beruvchi yoki taqiqlovchi
tamoyillarga asoslanishini taqozo etadi. Mana shunday tamoyillardan biri
noaniqlik nisbati tamoyilidir.

ADABIYOTLAR
1. Бор Н.Атомная физика и человеческое познания. – М., 1961.
2. Томсон Д. Дух науки. – М., 1970.
3. Фейнмановские лекции по физике. – М., 1967.
4. Философские проблемы естествознания. – М., 1997.

Kvant mexanikasi va uning falsafiy muammolari

Купить

Похожие документы
Borliq va rivojlanish falsafasi
Buddaviylik va xristian dini tarixi va falsafasi
Borliq – falsafaning fundamental kategoriyasi
Falsafaning fan va dunyoqarashga doir mohiyati
Falsafiy antropologiya (inson falsafasi)