Оглавление

Введение

1.Классическая механика

1.1.Механика Ньютона

1.2.Нерелятивистская механика материальной точки, движущейся ускоренно

2.Механика ориентируемой материальной точки

2.1 Уравнения Френе

2.2 Вращательная метрика

3.Геометрия пространства событий ориентируемой материальной точки

4.Механика твердого тела

5.Общее заключение по проблемам классической механики

Литература

Введение

Известный американский теоретик Ли Смолин в своей замечательной книге «Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует» [1] определяет пять основных проблем, которые должна решить современная теоретическая физика:

1. Объединить общую теорию относительности и квантовую теорию в одну теорию, которая может претендовать на роль полной теории природы.
2. Решить проблему обоснования квантовой механики либо путем придания смысла теории в ее существующем виде, либо путем изобретения новой теории, которая имеет смысл.
3. Определить, могут или нет известные нам взаимодействия и частицы быть объединены в теорию, которая объясняет их все как проявление единственной, фундаментальной сущности.
4. Объяснить, как в природе выбираются величины свободных констант в стандартной модели физики частиц.
5. Объяснить темную материю и темную энергию. Или, если они не существуют, определить, как и почему гравитация модифицируется на больших масштабах. Более обстоятельно объяснить, почему константы стандартной космологической модели, включая темную энергию, имеют те величины, которые имеют.

Согласно мировому бестселлеру Брайан Грина «Элегантная Вселенная» [2], ни современная тория струн, пережившая две (оранжевые?) революции, ни Стандартная модель не только не решает эти проблемы, но и принципиально не в состоянии их решить. Причину этого Л. Смолин видит в недостатке «пророков» и переизбытке «ремесленников» в современной теоретической физике[1]. Основной тезис, которым руководствуются «ремесленники» в работе – «shut up and calculate» (заткнись и вычисляй), в то время, как для «пророка» А. Эйнштейна работать - значит думать.

- Мы все что-то прозевали, что-то очень важное, – пишет на последней странице своей фундаментальной книги «Путь к реальности» известный ученый Роджер Пенроуз [3]. Я согласен с Р. Пенроузом и настоящая работа дает краткое представление о том, «что мы все прозевали». Последствия этого фундаментального «зевка», как мне представляется, привели к застою в фундаментальной физике и к низкой эффективности научных исследований.

1. Классическая механика

Казалось бы, что мы все знаем о классической механике, которую начинаем изучать еще в школе. Однако эта наука не является окончательной, как любая другая фундаментальная физическая теория. Вот что пишет Г. Герц по поводу основ механики:

«По моему мнению, прежде всего, надо указать на то, что как раз введение в механику очень трудно излагать вдумчивым слушателям, не ощущая необходимости то тут, то там приносить этим слушателям, конечно не без некоторого смущения, извинения, и не испытывая желания побыстрей перейти от введения к примерам, которые говорят сами за себя» [4].

формате PDF (737Кб)