Министерство образования Российской Федерации
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
НЕФТИ И ГАЗА им. И. М. ГУБКИНА
Кафедра физики
Любутина Л. Г. Нагаев В. Б. ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ СТРОЕНИЕ МАТЕРИИ
Методическое пособие по курсу «Концепции современного
естествознания»
Под редакцией доц. Светличного А. И. Москва 2003
2
УДК53
Л. Г. Любутина, В. Б. Нагаев. Физическая картина мира. Фундаментальное строение материи. Методическое пособие. – М: РГУ
нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003. Методическое пособие по дисциплине «Концепции современного
естествознания» содержит разделы: введение в дисциплину;
фундаментальное строение материи (раздел общей темы «Физическая
картина мира»); вопросы по теме двух уровней сложности. Для студентов экономического и юридического факультетов. Пособие может быть использовано студентами всех направления для
изучения раздела «Физика элементарных частиц». Рецензент: доцент А. И. Светличный
© РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
НЕФТИ И ГАЗА им. И. М. ГУБКИНА, 2003
3
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Две культуры - два типа мышления.
Естественнонаучная и
гуманитарная культуры 5
2. Научное познание материального мира и естествознание 7
3. Язык науки 8
4. Роль моделей в процессе познания материального мира 10
ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ СТРОЕНИЕ МАТЕРИИ 12
1. Пространственная и временная шкалы в природе 12
2. Иерархия объектов в природе 13
3. Разделы физики 14
4. Квантовая лестница природы 15
5. Атомно-молекулярное строение вещества 18
6. Строение атома 19
7. Строение атомного ядра 20
8. Нейтрино. Частицы и античастицы 21
9. Проблема элементарных частиц 23
10. Основные характеристики элементарных частиц 24
11. Фундаментальные элементарные фермионы 26
11. 1. Лептоны 26
11. 2. Кварки 27
12. Фундаментальные взаимодействия 30
12. 1. Роль фундаментальных взаимодействий в природе 30
12. 2. Характеристики фундаментальных взаимодействий 32
12. 3. Стандартная модель взаимодействий* 33
12. 4 Диаграммы Фейнмана* 36
13. Вакуум* 39
14. Объединение взаимодействий* 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
ВОПРОСЫ 47
ЛИТЕРАТУРА 50
4
Предисловие
Данное пособие предназначено, в первую очередь, для студентов
экономического и юридического факультетов, которые изучают
дисциплину «Концепции современного естествознания».