Об этапах становления научной аксиоматики физики.

День аксиоматики.
Уже на пике интеллектуальной мощи нашей цивилизации во второй половине 20 века многие серьёзные физики догадывались, что физику можно радикально улучшить с помощью идей научной аксиоматики. Примером этого может служить легендарный академик Л.Д.Ландау со своей достаточно аксиоматичной механикой, ставшей эталоном учебника. К сожалению, к электродинамике и квантовой физике Ландау подошёл более формально – по-видимому из-за обилия научных проблем, которые он решал. Однако автор многих известных учебников по физике И.В.Савельев уже в 80-х годах 20 века хорошо представлял суть электродинамики и квантовой физики, вплотную подойдя к ключевым идеям и формулам. Тогда ему лишь чуть не хватило времени на завершение этой работы.
В начале нулевых годов 21 века мой однокашник по Физтеху профессор ДФМН Л.И.Уруцкоев по материалам чернобыльской аварии опубликовал ряд экспериментальных статей, результаты которых интерпретировал как открытие магнитного заряда, аналогичного электрическому заряду, и попросил меня как теоретика помочь разобраться с проблемой. Идею магнитного заряда (монополя Дирака) рассматривали многие серьезные физики, исходя из частичной симметрии уравнений Максвелла относительно электрического и магнитного полей. А у меня еще со студенческих лет были догадки, что в электродинамике не хватает чего-то важного и главного. Я воспользовался поводом и наличием в тот момент времени, и сосредоточился на решении проблемы. Правда, результат получился неожиданный. Я обнаружил, что не только магнитного заряда нет и не может быть, но и самостоятельного магнитного поля фактически не существует, есть лишь релятивистская поправка к электрическому полю, которую и называют магнитным полем. Замечу здесь, что псевдосимметрия уравнений Максвелла относительно электрического и магнитного полей послужила причиной целого ряда ошибок физиков.
Идеи и формулы улучшенной аксиоматики электродинамики, а также удивительные следствия этих идей я сразу же начал излагать на научных семинарах и ученых советах ведущих российских научных и учебных центров, получив в целом одобрительные отклики. Это позволило опубликовать ряд научных статей по теме и далее использовать идеи в моих новых учебниках по физике. Так в 2016 году я опубликовал фундаментальную статью о научной аксиоматике электродинамики и шести ее удивительных следствиях, которые ставят с головы на ноги не только электродинамику, но и всю физику с основами мироздания (Никеров В.А. Научная аксиоматика электродинамики и ее следствия // Прикладная физика и математика. 2016. №5. С. 13-22.). Текст статьи в приложении https://t.me/NikerovV_Discussion/343 .
Достигнутый успех воодушевил меня на решение задачи по улучшению аксиоматики квантовой физики. При этом я использовал известные идеи о немонохроматичности характерных для квантовой физики цугов волны, ограниченных во времени и пространстве. Эти простые и глобальные идеи представляются мне более общими и понятными в качестве аксиоматики, чем предложенные сотню лет назад более частные и туманные мысленные эксперименты. Полученные результаты, а также их важные и интересные следствия, я уже отработанной методикой успешно обкатал в своих докладах и статьях с дальнейшим использованием в моих новых учебниках по физике.
После этого, я все-таки вернулся к наиболее благополучной на конец 20 века аксиоматике механики. Эта часть аксиоматики физики не потребовала радикального улучшения. Однако и ее в результате проведенного анализа удалось дополнить заметными идеями в духе времени и двух других основных разделов физики.
Таким образом, в результате двадцатилетней работы удалось в целом улучшить аксиоматику общей физики, сделав ее более ясной, глобальной и современной и дополнив интересными и удивительными следствиями. При этом наиболее радикальному улучшению подверглась аксиоматика электродинамики. Важные идеи улучшения реализованы в квантовой физике. Заметные дополнения аксиоматики сделаны в механике и молекулярной физике. Мои учебники по физике с 2011 года с каждым годом становились все более аксиоматичными.
В 2022 году вышел в свет первый учебник физики, который опирается на научную аксиоматику, а не на полуэмпирику (Никеров В.А. Физика: Учебник и сборник задач, 2-е изд., перераб. и доп. ИТК Дашков и К. 2022. 580 стр. Одобрен Минобрнауки РФ.). В этом учебнике научная аксиоматика физики изложена в самостоятельном и емком разделе объемом 18 страниц, и показано, что именно научная аксиоматика физики, а не отдельные законы, является главным в физике. И день подписания этого учебника в печать 29 апреля 2022 года можно считать днем рождения научной аксиоматики физики. В дальнейшем научная аксиоматика физики выходила в объеме от 22 строк до 19 страниц для разных аудиторий и целей.
14 октября 2022 года начал работу первый блог по научной аксиоматике физики https://dzen.ru/axiomatics .
Кратко расскажу об основном достоинстве аксиоматики физики. Традиционные курсы физики почему-то основаны на формулировании сотни сложных и практически независимых законов и идей физики. Такое огромное количество независимой информации мешает пониманию основ физики и мироздания не только школьникам, но и академикам. Сформулированная в течение более 20 лет мной научная аксиоматика физики основывается всего лишь на десятке основных законов и идей, из которых понятным образом вытекают остальные законы. Это существенное упрощает понимание и изучение физики и мироздания как отличниками, так и двоечниками. При этом уже более 10 лет назад мои краткие и полные версии аксиоматики физики были одобрены известными физиками-теоретиками из Института общей физики РАН, Курчатовского института, Физического института РАН, Московского физико-технического института и так далее.
НАУЧНАЯ АКСИОМАТИКА ФИЗИКИ – это относительно простые идеи, которые определяют первичность, взаимосвязь и суть законов физики.
Ключевые идеи научной аксиоматики физики: В механике главное - два закона Ньютона об ускорении и взаимодействии тел, которые позволяют вывести остальные законы механики. Важна и релятивистская механика, вытекающая из факта постоянства скорости света в разных системах отсчета, откуда следуют относительность времени и расстояния, а также поправки к законам. В электродинамике главное то, что магнитное поле несамостоятельно и всего лишь является релятивистской поправкой к электрическому полю, так что законы электродинамики выводятся из закона Кулона и постоянства скорости света в разных системах отсчета. В квантовой физике главное – это неопределённости для квантовых частиц (например, электронов в атоме или протонов и нейтронов в ядре атома), которые определяются фактом, что частица одновременно является волной, а волна - протяжённый объект. При этом, чем короче волна в пространстве и времени, тем меньше неопределенность координаты и времени, но тем больше немонохроматичность волны и неопределенность импульса и энергии частицы. Именно эти идеи и их важные многочисленные следствия определяют суть физики и основы мироздания.
С 2022 года разработанная профессором В.А. Никеровым научная аксиоматика физики рекомендована отделением физических наук РАН, комитетом по образованию Госдумы РФ и Минобрнауки РФ к внедрению в учебные программы среднего и высшего образования.
И уже на днях вышел в свет очередной фундаментальный учебник по физике, в котором изложена наиболее полная и совершенная на сегодня версия научной аксиоматики физики (Никеров В.А. Физика: Учебник и сборник задач, 4-е изд., перераб. и доп. ИТК Дашков и К. 582с. 2026).
Продолжение следует...