В данной части доклада будет представлена общая характеристика физики XIX века и ее достижений, создавших основу для дальнейшего развития науки. Опишем основные положения классической механики, электродинамики и термодинамики, которые доминировали в представлениях о мире. Будет обозначена проблематика, связанная с возникновением противоречий и появлением явлений, необъяснимых в рамках классических теорий, что и послужило началом кризиса. Определим цели и задачи доклада, а также методологию исследования.

Здесь будет рассмотрена проблема противоречия между классической электродинамикой и экспериментом Майкельсона-Морли, касающегося обнаружения эфира. Будет показано, как специальная теория относительности Эйнштейна разрешила эту проблему, пересмотрев представления о пространстве и времени. Обсудим основные постулаты теории относительности и их экспериментальное подтверждение, а также ее последствия для понимания фундаментальных законов природы, оказавшие значительное влияние на развитие физики.

В этом разделе будет подробно рассмотрено открытие радиоактивности Анри Беккерелем и исследование явления радиоактивного распада Марией Кюри и Пьером Кюри. Объясним, почему радиоактивность не могла быть объяснена в рамках классической физики и каким образом она поставила под сомнение представления о стабильности атома. Будет продемонстрировано, как это открытие подготовило почву для создания новой модели атома и развития ядерной физики.

Здесь будет представлен анализ проблемы излучения черного тела и попыток ее решения в рамках классической физики, приведших к так называемой «ультрафиолетовой катастрофе». Будет рассмотрено решение этой проблемы Максом Планком посредством введения квантования энергии, что стало отправной точкой для развития квантовой механики. Объясним гипотезу о фотонном характере света Эйнштейна и ее роль в понимании волново-частичного дуализма света.

В этом разделе будет рассказано об экспериментах Резерфорда по рассеянию альфа-частиц, приведших к созданию планетарной модели атома. Будет показано, что классическая электродинамика предсказывает нестабильность атома в рамках этой модели. Покажем как Нильс Бор предложил постулат квантования орбит электронов, разрешивший эту проблему и заложивший основы квантовой теории строения атома.

В данной части доклада будут рассмотрены основные принципы квантовой механики, в частности принцип неопределенности Гейзенберга и уравнение Шредингера. Будет показано, как квантовая механика изменила наше понимание микромира и привела к созданию новых технологий, таких как транзисторы и лазеры. Обсудим дальнейшее развитие квантовой механики и ее применение в различных областях науки и техники.

Здесь будет рассмотрено, как кризис в физике оказал влияние на развитие других научных дисциплин, таких как химия и биология. Покажем, как квантовая механика нашла применение в понимании химической связи и структуры молекул. Объясним, как развитие физики, в частности, биофизики, повлияло на наше понимание биологических процессов и систем, стимулировав новые исследования в области генетики и молекулярной биологии.

В заключительной части доклада будет подведен итог, обобщены основные результаты исследования кризиса физики на рубеже веков и его влияния на развитие науки XX века. Подчеркнем, что кризис, хотя и был периодом сомнений и противоречий, оказался необходимым этапом для создания новых научных парадигм и совершения революционных открытий. Будет обозначена значимость изученного периода для современного научного знания и развития науки в будущем. Рассмотрены перспективы дальнейших исследований в данной области.