световыми волнами и волнами на воде, а затем и волнами в сплошной упругой среде.
Электростатика и учение о магнетизме строились по аналогии с теорией
гравитационного поля. Общеизвестно, что при построении квантовой механики де
Бройль и Шредингер использовали оптико-механическую аналогию, открытую еще
Гамильтоном. Гейзенберг открыто использовал аналогию между классическим и
квантовым рассмотрением. Один из основателей квантовой механики Дирак писал:
«…
существует довольно общий метод квантовых условий, применимый к очень
широкому классу динамических систем - это метод классической аналогии… мы
должны ожидать, что важные понятия классической механики будут
соответствовать важным понятиям квантовой механики… В частности, можно
надеяться получить квантовые условия, являющиеся простым обобщением
классического закона, согласно которому все динамические переменные
коммутируют».
Метод моделирования
Он широко применялся в физике с начала ее возникновения. Однако понятие модели и
характер применяемых типов моделей изменялись вместе с развитием физики. С
известной условностью выделяют четыре типа физических моделей: макромодели,
микромодели, математические или знаковые модели, квантовые модели.
Макромодель – это упрощенный абстрактный образ макрообъекта: материальная
точка, твердое тело, идеальная жидкость, математический маятник.
Микромодель – это модели, в основе которых лежит представление о существовании
ненаблюдаемых непосредственно субстанций или объектов. В классической физике
это были атомы, молекулы, эфиры и др. Считается, что без модельных представлений
эфира Максвелл не смог бы придти к теории электромагнитного поля.
Математическая или знаковая модель. Это изображения структуры
электромагнитного поля с помощью системы силовых линий и эквипотенциальных
поверхностей; графики, выражающие зависимости между физическими величинами,
например, представляющие адиабатический процесс; образ точки в фазовом
пространстве, представляющий нагретое тело и др.
Квантовые модели. Квантовая модель дает образ квантового микрообъекта, так же как
микромодель представляет образ микрообъекта в классической физике. Однако
поскольку объект обладает квантовыми свойствами его цельный образ построить
нельзя, можно только одну из сторон квантового микрообъекта. Простейший пример –
электрон. В одном случае – это материальная точка с зарядом, в другом – непрерывно
распределенное поле. Это не просто разные модели одного объекта, а модели, взаимно
исключающие друг друга.