КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Физическият свят

NB!

Концептуален система в областта на науката. A свързани, но не са идентични с понятието "парадигма" е идеята на концептуалната система на науката. Podkontseptualnoy Science System (IOS) ponimaetsyauroven знания и методи за решаване на основния проблем на тази наука, поради степента на развитие на науката и обществото като цяло.

Основният критерий, по който да се направи разграничение между етапите на развитие на науката, както и нивото на практическото приложение на знанията в дадено общество е метод на анализ за решаване на основния проблем на науката.

NB! Например, основната задача на физиката (OZF) е изучаването на различните форми на движение и взаимодействие на материалните обекти. На различни етапи от развитието на физиката, този проблем е решен по различни начини, в зависимост от вида на обекта и естеството на действащите сили. По този начин, движението на макроскопични тела изчерпателно описан от законите на механиката - класически динамика (Нютон), така че е логично да се определи като първи физиката COP. С разширяване на кръга на изследваните обекти и да преминете на непрекъснати среди - непрекъсната среда, съдържаща огромен брой частици - необходими и нови методи за анализ на движението: хидродинамичното, термодинамични, и статистическата механика. В непрекъснати разкри специални ефекти и явления (разсейване на енергията, увеличаване на ентропията, и т.н.) Всичко това е довело OZF решението на качествено ново ниво, което е следващата ОСР -. Динамика на непрекъснати среди.

Подобна ситуация може да се наблюдава в химията, основната цел (OSBL), който е за получаване на материали с желаните свойства. В началния етап на развитие OSBL решен в най-простият начин, съгласно схемата:

Състав → имоти

т.е. определи началния реагенти са еднозначно определени от характеристиките на продукта. С натрупването на знания и развитието на химическата промишленост е установено, че свойствата на продукта зависи от структурата на реагентите. OSBL стане решен чрез модел:

функция структура

структурни свойства

Тук става ясно, че реагентите и структурата определя реактивността на материята (функция). За да се образува ново, по-високо ниво на концептуална решения OSBL - Структурни химия.

Подобен подход може да се извърши в биологични и технологични области на природните науки, отразявайки универсалността на описания метод на систематизиране на научни знания.

Основните характеристики на образуване на концептуални системи:

1) Всички нови COP се случи в рамките на съществуващите; те абсорбират в модифицирана форма на научно-методическо багаж предшественик.

2) образуването на нов процес настъпва COP информация уплътняване на нивото на по-общи принципи и теории.



3) развитие на науката в рамките на конкретна COP се извършва главно широко, с натрупване на факти. Но в рамките на Конференцията на страните може да бъде квантов скок в нивата на знанието, това увеличение се дължи на интензивните фактори.

4) Развитието на науката, като комбинация на науките, носи хоризонтално - във всяка една от концептуалните нива, и чрез повдигане - от една COP към следващата, по-висока. Това прави възможно да се предскаже до известна степен развитието на науката, както и да ги подредите в йерархия - от сложността на формите на движение, изучава тези науки.

Научната картина на света от древността. Исторически първата научна картина на света е от съществено значение, предлагани от древните мислители, и включва:

Ø Следи от митологичния културно наследство, например, че централната обект на познание действа пространство;

Ø космологичен модел, който обяснява общата основа на Вселената, света и множеството богове, нейното единство. В модела, централен въпрос е разглеждането на въпроса за произхода и създаването на света, на духа и на устройството. Моделът предполага съществуването на законите на хармонията като основа на космоса;

Ø геоцентрична астрономическа система, съставена от Клавдий Птолемей въз основа на античното културно наследство;

Ø атомната теория (теорията на дискретна структура на материята);

Ø Резултатите от проучвания на древния естествена философия с емпирични сетивни и логично-формалните подходи към числен знания, на върха на която е енциклопедичен описание на Аристотел живата и неживата природа;

Ø Метафизика (философско учение за природата на света) с нейната спекулативно строителство бъдеш модел, с съмнения за адекватността на философската визия на реалния свят към света;

Ø Uniform и противоположни понятия: (топло - студено, на земята - небето, появата и унищожаване, безграничност - лимит, празнотата - атомите, анализа - синтеза, и т.н., които се определят на материала.);

Ø Концепцията за структурна и семантична, т.е. чувство на единство в описанията на микрокосмоса (човешкия свят) и макрокосмоса (вселената -. всички съществуващи материалния свят на неограничени във времето и пространството, и безкрайно разнообразни по форма, която отнема по въпроса в хода на нейното развитие).

Научната картина на света на New Age. Тези възгледи се променили механистичния картина на света. Чисти постижения, особено в механиката, довели до убеждението, че всички процеси в света могат да бъдат контролирани или предназначени толкова просто като изчислява траекторията на небесните тела.

Такава детерминизъм (философско учение за причинно-следствената definability на всички процеси, които протичат в света), на първо място имаше религиозна основа. Ако Бог е създал света, в основата си рационално, тогава човек е създаден по образ и подобие на Бога, може да знае този свят.

механистичен мироглед XVII The - XVIII век се основава на следните понятия:

Боже - създател на вселената, следователно всичко определя и предопределено от Твореца на света;

Ø Механичното светогледа възглед за вселената кара да часовника на часовник, който съществуване се определя еднозначно от началните условия, и тези условия могат да бъдат определени почти точно. В такъв възможно една вселена, не само за да се предскаже бъдещето, но също така и да се възстанови миналото.

Ø Personal знания - факти, а не техните причини;

Ø Теория и практика са неразделни, реалния експеримент и менталното - на базата на знания;

Ø В света може да се опише математически (като часовник работа - механизъм);

Ø World System - хелиоцентричната;

Ø Обектите на знания са моделирани затворени системи (системи, без обмен на материя, енергия и информация с други системи);

Ø на методическа основа на знания е редукционизъм (редукция на комплекс да прости), и основен метод за познание - индукция (движение от частното към общото);

Ø Измервания на всяка количествена оценка са определящи смисъл в познавателната способност (kvantitativizm);

Ø Координатите на пространство-време са качествено хомогенност;

Ø хуманитарно знание се откроява от общите знания, природни науки разглеждат отделно.

По този начин, на втория световен природен-научната революция, конвертирате всички науки и минава под знака на Нютон, е преминаването от geocentrism да хелиоцентризма (и от него - до полицентризма). могат да се считат за основните му постижения:

ü натурализъм - идеята за самодостатъчност на природата, контролирана естествени, природни закони;

ü механизъм - поглед към света като машина, състояща се от елементи с различна степен на важност и всеобщност;

ü причинна автоматизъм - твърда решимост на всички явления и процеси в света на естествени причини, описано с помощта на законите на механиката;

ü kvantitativizm - универсален метод за количествено сравнение и оценка на всички обекти и явления на света, отхвърлянето на качествено мислене на древността и Средновековието;

ü геометризма - одобрение на безгранична хомогенна картина, описана от геометрията на Евклид и управлявани единни космическите законите на Вселената.

ü analytism - върховенство на аналитичната дейност на синтетичните в мисленето на учените, отхвърлянето на абстрактно спекулации, характерни за античността и средновековието. В науката създадена хипотетично-дедуктивния метод на знания;

ü Друг важен резултат от научната революция на модерните времена е връзката спекулативни естествена-философски традиции на древна и средновековна наука и занаят и технически дейности, за производството.

Третият научната революция се случи през XIX - XX век. По това време, последвано от серия от брилянтни открития във физиката. Тяхната обща идеологическа резултат беше съкрушителен удар на основната предпоставка на механистична картина на света - вярата, че прости сили, действащи между едни и същи обекти, е възможно да се опишат всички природни явления.

Най-важните теории, формирани на базата на нова парадигма на научни знания става относителността и квантовата механика:

Ø теория на относителността (нова теория на пространството, времето и гравитацията) заяви, че всяко представителство, включително и цялата научна картина на света като цяло, роднина, т.е. относителна; Следователно, единствената истинска, тя никога не може да се направи точна картина на света; Всяка от тези картини може да има само относителна истина; това е вярно не само за боядисване части, но също така и за цялата конструкция.

Ø квантовата механика, открити на вероятностен (статистически) характера на един микрокосмос на законите, както и фатална двойственост вълна-частица в самата основа на материята.

Ø Концепцията на вероятностите, която фигурира в описанието на статистическите закономерности, изразява степента на възможност на явления или събития в определен набор от условия.

Ø World System - полицентрична.

Ø Основните концептуални промени в деветнадесети и двадесети век естествена наука е отказът на Нютоновата модел за получаване на научното познание чрез експеримент, за да се обясни. Айнщайн предложи друг модел, в който хипотезата и изоставянето на здравия разум, като начин за проверка на изявленията стават първични, и експериментът - вторична при обяснението явления;

Ø Преосмисляне на основните концепции на пространството, времето, причинно-следствената връзка и приемственост до голяма степен тяхното въвеждане в конфликт с здрав разум и интуитивни очаквания;

Ø Липса на твърдия опозиция на субект и обект на познание;

Ø бърз скок не само в областта на науката, но и в развитието на технологиите; учените са нови, невиждано преди ливъридж познаването на реалността (мощните телескопи и микроскопи, компютри, космически технологии).

Съвременният възглед за света. В началото на ХХ век химията, благодарение на неговия успех, е добавил към основните физиката на изграждането на една картина на света. Молекулярни изследвания в биологията и медицината са донесли наука към човешкото познание, като част от природата. Оказа се, че разпределението на човешкото познание на общи познания и разглеждане на индивидуални научни знания противоречи на логиката на едно устройство в света. Постепенно интерес към древната философия, за да разберат въпросите повече усилват в научното познание. В основата на знанието се основава на универсалността на обективната вселена. Стана ясно, че предложението, присъщ на цялата вселена (на латински -. В света като цяло), генерира всички безкрайното разнообразие на света, сложността на обектите в света. Затова Нашето мислене е в състояние да научат повече за света, то е като част от Вселената има точно същия капацитет за самостоятелно развитие, за самостоятелно движение на мисълта, която има цялата вселена.

В момента тя формира нова картина на света широко. Тя се основава на концепцията за по-адекватна представа за единния характер, като например:

Ø Концепцията за универсалната еволюция, включително развитието на основните науки в посока на търсене на допирни точки; глобален еволюционизъм - е признаването на невъзможността на съществуването на Вселената и всички предизвикателства, това е развитие по-малък мащаб системи и еволюция; променящата се природа на Вселената показва фундаментално единство на света, всеки компонент на която е историческа последица от глобалната еволюционен процес, иницииран от Големия взрив.

Ø Концепцията за изтриване на границите между естествените и хуманитарните науки, samointegratsiya всяко научно познание;

Ø Концепцията за сближаване на позициите на религиозни и природни науки

Ø Засилване на ролята на системен подход, разглеждането на обектите на познание като отворени термодинамична система, появата на синергия - науката за организация и самоорганизация на дисипативни системи (отворени термодинамични системи в nonequilibrium връзка с околната среда);

Ø Развитието на различни модели на обекти на познание, включително кибер - управление и стабилизиране на параметрите на принципа на отрицателната обратна връзка (въздействието на резултатите от работата на естеството на операцията), засилването на ролята на приспадане (отклоняване на частен принцип) като метод на научното познание, т.е. движение от общите закони на Вселената до конкретните закони на битието.

Ø Концепцията за виртуална реалност (видно, интелектуално създаден, материалния свят не съществува) и повишаване на нейната роля в обществото, създаването на информационната среда, не само за съхраняване и разпространение на информация, но и да общуват в него.

Естествената наука картина на света. Както вече споменахме, най-важната цел на всички сложни науки на природата е да се създаде научна картина на света (ONKM). Ядрото ONKM натуралистично мироглед. Естествената наука картина на света (ENKM), там е пълен образ на природата, формирана на целия комплекс от природни и технологични науки. По този начин, ENKM, е най-важната форма на систематизация на науката и научните познания, и основната цел на развитието на природните науки, той е синтетичен цяло, изпълнява методически функции.

Modern ENKM модел се състои от физически модели, формирани в отделните дисциплини. В този смисъл на физични, химични, биологични, астрономически и др. Снимки от света.

На всеки етап от приоритетно развитие и формиране ENKM беше частния снимката този клон на науката, която по това време държи водеща позиция в областта на естествените науки. В основата на съвременната наука е физиката, така че физическата картина на света (ППВ) доминира текущата ENKM. Много натуралисти смятат, че един цялостен образ на света - е синтез на физически и биологични картини, тъй като взаимодействието на живот и нежива природа се превръща в определящ фактор в еволюцията на целия живот. В дългосрочен план ENKM трябва да бъде единна характер на модела, базирани на физични закони, които да вземат под внимание особеностите на живите.

Основните принципи на изграждане на модерна ENKM са системни, и историчността на глобалната еволюционизма.

Съвместимост изисква цялостен обхват на изследваните явления, като се вземат предвид свойствата и различни елементи, характерни особености и характеристики на системата.

Историчност точки по отношение на основното непълнотата на всяка научна картина на света - защото на неизчерпаем познаване на процеса на безкрайни трансформации и реакции на материята.

Глобални еволюционизма точки от принципа за самостоятелно развитие на всички форми на материята като фундаментална като принципа на целия космос се развива. В съответствие с еволюцията на Вселената - от Големия взрив до произхода на човека е представена като единен процес, и на световната еволюционизъм се разглежда като най-важен обединяващ фактор на съвременната научна картина на света.

Исторически погледнато, първата естествена наука картината на света се е развила в 17-18 век. базиран на класическата наука

Лекция 4. Формиране и развитие на класическата физическа картина на света.

1. природния-философска стъпка във формирането на физическа картина на света.

2. Classic етап.

3. термодинамиката.

4. електродинамика

Четири етапа могат да бъдат разграничени в развитието на физическата картина на света: 1) естествена философия 2) класически 3) некласически 4) postnonclassical модерното.

Natural-философска стъпка във формирането на физическа картина на света. Natural-философска етап в развитието на физическата картина на света започва още в древността. В древна Гърция, се разглежда като част от физиката и философията се разбира като изучаването на природата като естествената философия.

Представители на Йонийско училище (Thales, Анаксагор, Анаксимен, Хераклит) считат за създаването на света един от най-наблюдаваните материални вещества (вода, въздух, огън и т.н.); Представители на атомистичния училище (Левкип, Демокрит) смята, че създаването на света се долива не една, а две вещества: атомите и празното пространство; представители на идеалистичен училището видяха създанието на света в цифри, идеи, форми (Питагор, Платон, Аристотел).

концепцията на Аристотел е станал на върха на древна естествена философия: той систематизирани и обобщени научните постижения на античния период, така че първата парадигма на науката, наречена Аристотел.

Природен философия физическа картина на света на базата на cosmocentric модел на света, и заедно с geocentrism Клавдий Птолемей теория и атомната теория на Демокрит е статичен модел на света. Според Аристотел, раждането на света е резултат от първия импулс, чиято мощност се проявява постоянно, за да се поддържа движението. В Аристотеловата гледна точка на света е останала в основата на близо две хиляди години, до XVI век. Само по време на Възраждането започва системното му критика.

Natural-философски възглед за света се основава на показанията:

Ø Нашите сетива са в състояние да възприемат само статут и разлики качество, така че истината на физическия свят може да бъде разбрана само от разума.

Ø От гледна точка на разума, който и да е качество не са нищо друго, освен известна степен количеството на едно вещество. По този начин, всички съществуващи условия и процеси на природата се различават само количествена мярка за проявление в оригиналния им материална субстанция, следователно, характера на описанието трябва да се извърши количествен език.

Ø В света няма нищо случайно: всичко е предопределено, т.е. свободна воля или избор, няма (фатализъм).

Ø Материалният свят е несъвършен копие на истинския, идеалния свят, в основата на които може да бъде разбрана само спекулации. Тази форма на обучение се нарича спекулативно.

Ø Nature, разбирана като съвкупност от неща, и entelechy (причинно-следствената ефект на форма на материята - gileomorfizm) е хармонично пространство.

Класическата физика. Класически етап в развитието на физическата картина на света се характеризира чрез сгъване на механистична картина на света, които са възникнали в macrodynamics. Нейната теоретична основа е класическата физика на Нютон, Галилео.

Първото сериозно предизвикателство към физиката на Аристотел е постигнат в областта на астрономията. Тя започва с критика на геоцентрична модел на Вселената Птолемеите и развитието на хелиоцентричната система на Николай Коперник свят. Коперник формулиран постулатите на движението на небесните тела около Слънцето се изисква да прави промени в физиката на Аристотел, който признава потенциалната безкрайност (безкрайна делимост), но е приемливо действителната безкрайност (голяма тялото на безкрайност).

В мировоззренческом смысле система Коперника знаменовала собой освобождение науки от теологии. Этому способствовала концепция двойственности истины ( признание права на существование «естественного разума» наряду с верой, основанной на откровении ), которая устранила противоречия между теологией и наукой.

Развитие идей о бесконечности Вселенной продолжил Николай Кузанский : по его мнению, у Вселенной нет центра, она потенциально бесконечна.

Неаполитанский монах Джордано Бруно делает следующий шаг в развитии представлений о Вселенной, заявив, что она бесконечна актуально, а мир и Бог – одно и то же. Но прославила его концепция множественности обитаемых миров.

Стремясь опровергнуть Коперника, Тихо Браге строит свои звездные таблицы, более точные, чем у Птолемея. А Иоганн Кеплер , используя их, открывает свои знаменитые законы движения планет вокруг Солнца. Кеплер математически уточнил положения гелиоцентрической системы, уточнив закономерности движения планет. Интересно, что в основе научных исследований Кеплера лежала религиозная идея поиска числовой гармонии Вселенной, в которой, по мнению великого немецкого ученого, должен был выразиться замысел Творца. Результаты своего поиска Кеплер изложил в работах «Новая, изыскивающая причины астрономия, или физика неба» и «Гармония мира».

Галилео Галилей, первый ученый, посмотревший на небо через телескоп (perspicillium). сделал много открытий, обогативших астрономию (спутники Юпитера, горы на Луне, пятна на Солнце, кольца Сатурна, вспышка сверхновой).

Опровергават аргументите на Птолемей срещу твърденията на въртене на Земята, Galileo дума за откриването на законите на инерцията и механичен принцип на относителността. Откриването на закона на инерцията бе опровергана вековната заблуда на Аристотел за необходимостта от постоянна мощност, за да се поддържа равномерна движение. Оказа се, че еднаквото движението, както и мир може да съществува при липсата на каквито и да било сили. Тя имаше огромен, не само чисто научно и философско значение. Както е известно, на инерционни еталонни системи са в състояние на покой (статични) системи и системи, които се движат по отношение на определена на еднакъв принцип и в права линия. Равенството на такива системи, Galileo твърди, различен опит и логическо мислене, доказващи необходимостта от теория, заедно с практика.

По този начин, Galileo положи основите на класическата физика, под формата на формулирането на редица основни принципи на класическата механика:

Ø на принципа на инерцията, според която, когато тялото се движи в хоризонтална равнина, без да се натъкват на всяко движение съпротива, неговото движение е еднородно и да се отиде към цялото време, ако самолетът удължен в пространство без край;

Ø на принципа на цени за опазване и спести време и пространствени интервали при прехода от една инерциална система в друга, така наречените Галилеец трансформация.

Ø на принципа на относителността, съгласно която в инерционни еталонни системи всички закони на механиката са едни и същи и не съществува възможност да бъде вътре, определи тя се движи равномерно или в покой;

В съответствие с принципа на относителността на законите на механиката са валидни в една координатна система, валидна в друга система, движещ се по еднакъв начин в сравнение с първата, т.е. във всички инерционни еталонни системи, физични явления са едни и същи, те са инвариантни при прехода от една инерциална референтна система към друга. Инерционен референтен система се нарича, което е било в състояние на покой или в състояние на еднородна праволинейно движение; не-инерциална референтна система се нарича, ако тя се ускорява спрямо избрания стандарт ISO)

Френският философ Декарт построен универсална картина на света, основана на идеята за природата като съвкупност от взаимодействащи миряни реални частици.

Експериментите на Galileo и философските и методологически принципи на Декарт става основа на механичното мироглед. Окончателното формиране на нова, класическа механистична картина на света се дължи на работата на великия физик Исак Нютон, New Age, така че втората парадигма на науката, наречена Нютоновата. Нютоновата вселена, описваща системата се основава на три стълба:

Ø безкрайно смятане (в съвременен език - математически анализ);

Ø закони на динамиката;

Ø закона за всемирното привличане.

Три закон на Нютон: първият закон, който гласи, че орган, който не е предмет на друг орган се движи равномерно. способността на тялото да устои на въздействието на сили за това се нарича инерция, така че първият закон се нарича законът за инерцията; вторият закон, според който, ако тялото е друг орган сила F, след това придобива ускорение пропорционална на F и обратно пропорционална на неговата маса; и на третия закон - всяко действие на органите на всяка друга е природата на взаимодействието; силите, с които органите действат по един на друг, са равни по сила, противоположни по посока и да действат по правата линия, свързваща тялото ( "действие е равно на реакция");

ги формулира три основни закони на движението, че е от основно значение. Законите на динамиката (главно на втория закон на = F / M) позволяват да се сложи математическа задача за изчисляване на траекторията на тялото.

Първият и вторият законите на Нютон убедително опровергани доктрина на сила и движение на Аристотел. Нютон много ясно обясни, че за да се запази силата на движението не е необходима, тъй като светът се развива по инерция. Пикът на научната работа на Нютон е теорията за гравитацията.

В основата на космологията на закон за всеобщото привличане е,

F = G

(Където F - на силата на гравитацията, G - гравитационната константа, M 1 м 2 - маса на взаимодействащи органи, R - разстоянието между тях).

заслуги на Нютон е, че той се комбинира механистичния философията на Декарт, закони за движението на планетите и закони на движението на земните Галилей Кеплер, те се обединяват в единна и обща теория. С помощта на математически апарат той създава нова физическа теория, Нютон е създаден първият унифицирани механиката на земни и небесни тела, с общ за всички законите на инерцията, динамиката на действие и реакция, както и взаимното гравитацията. Ако приемем, че законът за гравитацията е валидно в рамките на Вселената, Нютон стига до заключението, че само в една безкрайна вселена, материята може да съществува като набор от небесни тела. В края на вселената като всички от тях рано или късно ще се слеят в един орган, в центъра на света. Така той полага основите на научната космология.

Класически Нютоновата механика станаха основа на нова физическа картина на света - светогледа на класическата наука. Окончателен проект на тази картина на света се до края на XVIII век. в резултат на работата на брилянтен галактиката на френски и немски учени A.Klero, M.Eylera, J. Лагранж, П. Лаплас, Кант, които са направили значителни подобрения в класическата картина на света, създаването на динамичен модел на Вселената. В резултат на произведения на Нютон и редица блестящи математици и физици от механиката на XVIII век се откроява в отделна добре развита наука, която има безпрецедентното до предсказуем мощност. Въз основа на това там е първата научна механична картина на света. Това са основните елементи на това.

Концепцията на материята. Материята смята материал (материалното тяло). Материалът се състои от отделни неделими частици - атоми - вечни и неизменни. От инвариантността на неизменност на атомите, за да бъде свойства на телата, като масата.

Концепцията на движение. World - е въпрос, в движение. Предшественикът на Нютон, Декарт казва: дай ми значение и за движение и ще се изгради мир. Въпреки това, движението се разбира само от гледна точка на механичното движение на тела и частици. Всички други движения са ограничени до механично, тяхната специфика не е бил признат. Признавайки възможността за преместване на произволно висока скорост.

Концепцията на пространството и времето. Движение, Нютон, може да се опише само във връзка с инерционна референтна рамка (която, в отсъствието на външни влияния тялото се движи равномерно по права линия). Въпреки това, всяко реално референтна система не е инерционно, което се изразява в появата на инерционните сили, за които е невъзможно да се посочва източника ги генерира.

В търсене на перфектната референтна рамка Нютон изложи идеята на абсолютна пространство - безкраен хомогенна дължина - и абсолютно време - безкраен униформа продължителност - които са извън тялото и не зависи от тях. Според Нютон, абсолютното пространство и време - че ще остане в света, ако го извадите от въпроса, а именно, празнотата, седалището на въпроса, и чист продължителност не, свързана с никакви материални процеси и органи.

Разбиране на причините и модели. Според принципа на причинно-следствената връзка, всяко явление има причина, която го предхожда. Пример - вторият закон на Нютон: причината за промените е силата на движение. В допълнение, уравненията на механиката заяви, че разследването на причините следва недвусмислено.

Космологичен изглед. Нютон смята, че Вселената е безкрайна в пространството и времето и е изпълнен с безброй звезди, около които планетите се въртят вечно. По-късно, на Кант-Лаплас хипотеза за произхода на Слънчевата система от облак от газ и прах. Въпреки това, идеята за еволюцията, движещата сила на който се съдържа в самия въпрос, той все още не е приет. Нютон доминира мнението, че първият импулс на Вселената, каза Бог, после отпуска телата се движат по законите на механиката.

Парадигмата на механична света има много голямо влияние върху развитието не само на естествените науки, но и като цяло на човешката култура. До голяма степен повлияни от нея дори започна да си представя историята като линеен процес, който може да се изчисли траекторията като траекторията на комета, но чрез изчисляване - трудно да го управляват. Той пое редица научни революции, преди да формира парадигма на съвременната естествена наука - еволюция.

Термодинамиката. Системни концепции в механистична картина на света е била определена, негъвкави и всяко откритие в областта на естествените науки, например, топлинна и електродинамика, по физика, теорията на еволюцията Zh.Lamarka и Дарвин в биологията, Чарлз Лайъл в геологията, то унищожени, не намирането в това място.

До края на вековете XVIII и XIX. научната общност смята, че Нютоновата механика е почти напълно отстранени всички проблеми на научната картина на света като "може да се настрои на световната система веднъж." По-специално, явления на пренос на топлина са обяснени с помощта на механичен вещество - калории.

Теорията на калории. Нагряването на тялото, свързани с наличието на някаква течност, която частици също имат определени правомощия. Например, частиците на калории са сили на отблъскване между частиците и частиците на калории и материални тела - силата на привличане.

Топлинни явления изучавани в изолация от други физични явления, без това да повлияе на превръщането на топлината в процеса на работа. Физиците са разгледани предимно с явленията на преразпределение на топлината и нейното предаване, когато общият размер на топлина остава непроменена. Те вярвали, че топлината се предава от един орган на друг като течност, се излива от един съд в друг. Те също така смятат, че топлината се "влива" в тялото, като пръчка, без загуба, като вода през тръбите. Това се вписва добре с идеята на топлина като вещество. С помощта на истински теория на топлина се обяснява с наличието на топлинния баланс в калориметрични измервания, феномена на топлопроводимост и т.н.

Са били измислени, и други подобни вещества, като калории, но само електрически и магнитни.

Въпреки това, ситуацията започна да се променя във връзка с развитието на термодинамиката. Изследванията на процес на преобразуване на топлина и от работата, извършвана в средата на XIX век. R.Mayerom, Dzh.Dzhoulem, W. Thomson Р. Клаузиус и Хелмхолц, доведе до заключението, че R.Mayer пише: "движение, топлина, електричество са явления, които се оценяват помежду си и да се разминават по определен условия. " Х. Хелмхолц го обобщава това изявление в заключение: ". Размерът на естествено интензивни и постоянни живите сили" Thomson изяснява понятието "обтегнати и живи сили" към концепциите за потенциална и кинетична енергия, като по този начин определянето на енергия и способността да си върши работата.

В резултат на това, Р. Клаузиус обобщени тези идеи в отчета: "Енергията на света е постоянно." Така съвместно отвори закона за запазване и преобразуване на енергия. Тя се нарича първия закон на термодинамиката.

Изследвания и опазване на процесите на преобразуване на енергия доведе до откриването на още един закон - закона за увеличаване на ентропията. Клаузиус, пише: "Преходът на топлина от по-студено тяло към по-топъл човек не може да се осъществи без компенсация." способността Meru да превръща топлината Клаузиус нарича ентропия.

NB! ентропия същност се изразява в това, че в който и да е изолирана система процеси следва да действат в посока на превръщането на всички видове енергия в топлина, докато изравняване на температурните разлики, които съществуват в системата. Това означава, че действителните физически процеси са необратими.

Сади Карно открил принципа на отстояване на желанието за максимална ентропия, през 1824 г. отвори. Тя се нарича още на втория закон на термодинамиката.

Първата последица от втория закон на термодинамиката предложи A.Eddington. Той предложи първата научна теория, която обяснява, че източникът на енергия на звездите - превръщането в топлинна енергия от гравитационното свиване. През ХХ век. стана ясно, че този механизъм не е достатъчно (тъй като е необходимо да се вземат под внимание на енергийния поток във вътрешността на звезди, освободен от реакциите на синтез конвертиращия протони в хелий ядра). Използването на закона за увеличаване на ентропията, A.Eddington формулиран критерият, който определя посоката на времето във Вселената: стрелката на време, също там е собственост на ентропията.

Друга последица от втория закон на термодинамиката формулиран Р. Клаузиус и Уилям Томсън, предложи хипотезата на топлинна смърт на вселената, което предполага, че историята на света е пълно, когато, поради продължаващия растеж на ентропията достига състоянието на термодинамично равновесие, т.е. абсолютен покой. Въпросът естествено възниква защо досега това не се е случило.

В максимално равновесие температура максимум и хаос движението на молекулите, което изчезва всеки ред. Възниква въпросът дали, и може, ако е така, как да отново да бъде от порядъка? Опитвайки се да се премахне този парадокс, той предполага, че нашият свят - не повече от огромно текучество в огромната вселена, която отдавна е мъртъв като цяло. Отговорите могат да станат много по-късно, едва след сто години, въвеждането на принципа на симетрия и синергия.

Статистическите закони. увеличение принцип ентропия поставената пред физиците редица проблеми на: съотношението на необратимост и обратимост на физични процеси, формалности за запазване на енергията, не може да свърши работата при температура еднаквост на органи. Всичко това изисква по-задълбочено проучване на термодинамиката, особено в разгара на природата.

Опит такова изследване, предприето Лудвиг Болцман, които бяха дошли на основата на молекулно-атомен мнението на топлината, естествено, до заключението, че статистическата природа на втория закон на термодинамиката: поради огромния брой молекули, които изграждат макроскопски тялото, и екстремна скорост и случайността на движението им, можем да видим само средни стойности, както и определянето на средните стойности - това е теорията на вероятностите.

Електродинамика. В XVIII век, е рязко повишен интерес към електрическите и магнитните явления. До средата на XIX век. физиката на електрически и магнитни явления е достигнал определена завършване. Природата на електроенергия частично изчистени. Французинът Sh.F.Dyufe открил съществуването на положително и отрицателно електричество, и е установено, че "еднаквото електричество отблъсне и да привлича разнообразна." Важна стъпка в изучаването на електрическите явления е изобретяването през 1745 на буркана Лайден, чрез които физиците биха могли да получат значителни електрически заряди и експериментират с тях. Редица важни закони Кулон е открит.

NB! Основният закон на електростатика - закона на Кулон - гласи, че електрическите сили са отслабени в обратно пропорционална на квадрата на разстоянието, т.е. както и гравитационната сила.

Сред многото вълнуващи открития на това време - изобретението на източник А. Волта DC (галванична батерия). Разкрива способността на електроенергия, за да предизвика химически действие, като по този начин роден електрохимията. Повечето изследвания в тази област и много други принадлежат към университета.

NB! Ломоносов първи изрази идеята за свързване на електрически и светлинни явления, електрическата природа на северното сияние, защитава теорията на вълните на светлината. Той е разработил и прочетете необичаен курс по физикохимия, положи основите на една нова наука. Това е и един от основателите на кинетичната теория на топлина и газове, като установят, закона за запазване на материята и движението, като първо прогнозира съществуването на абсолютната нула. Той оставя след себе си голям брой идеи, които са били прилагани в областта на науката за 100-150 години след смъртта му. Например, опитът на двойно пречупване на светлинния сноп в електрическо поле, която се проведе по-късно Кер (Кер ефект) и ефектът на магнитни и електрически взаимодействия, практикува по-късно лорд Келвин (W. Thomson) в абсолютен електромер.

Електрически явления - искри, мълнии, свойства Лайден буркани, за да се натрупват заряд - бяха разгледани напълно несвързани с магнетизма явления, наблюдавани при някои видове минерали, в поведението на компаса, и т.н. Въпреки това, датски физик и K.Ersted френски физик Ампер доказано от опит, че проводник с електрически ток генерира магнитно игла деформация ефект. Оерстед предполага, че около проводник с ток има магнитно поле, което е вихър.

Един закон е открит Ампер DC закон. Ампер същество стана създател на една нова наука - електродинамика.

Като щафетата от Оерстед и Ампер, Фарадей формулира закона за електромагнитната индукция (появата на ток в проводник движещ се в близост до магнита). Проучване на изолатори, Фарадей въпрос за идеята за съществената роля на околната среда в електрически взаимодействия. Английски експериментатор Майкъл Фарадей обърна внимание не на самите заряди и токове, и на това, което се случва в тяхното обкръжение.

В същото време тя очертава две ключови понятия в разбирането на електрическите и магнитните явления - на далечни разстояния и малък обсег. концепция Short-обхват предполага, че взаимодействието е възможно само чрез директен контакт на взаимодействащите обекти, както и всяко действие на разстояние трябва да се извършва чрез материални посредници. Концепцията на далечни разстояния Това предполага, че взаимодействието на материалните тела не се нуждаят от посредник материал и може да се прехвърля веднага.

принцип на далечни разстояния се посочва, че ако на тялото, който се намира на мястото, и действа на друго тяло B, след това тялото B намира в точка Б, преживява този ефект по същото време. Принципът на далечни разстояния, създаден като начин за прехвърляне на действието на гравитацията чрез празнотата, и веднага, т.е. с безкрайна скорост. Според концепцията на малък обсег на взаимодействие между органите се извършва с помощта на различни области (например, гравитацията - чрез гравитационно поле), който непрекъснато се разпространява в пространството. Скорост на предаване е ограничена от взаимодействието на физическата граница - скоростта на светлината във вакуум: а = 3 10 8 m / сек.

Далечни разстояния и на къси разстояния. Рационалист мироглед предполага, че всяко събитие има причина, и тази кауза е материал: това, което наричаме мощност е влияние от материалното тяло (тела). Следователно, всяка програма рационално обяснение на света включва разбиране на механизмите на взаимодействие на материалните обекти.

Във физиката, първоначално потвърди идеята, че взаимодействието на тялото има характера на далечни разстояния - мигновени органите на въздействието на един друг през празното пространство, което не се занимава с взаимодействието на трансфер. Въпреки това, на теория, получена е изключително спорен, и най-важното - много. Опитите за изграждане на единна теория се основава на идеята на далечни разстояния последователно се провали.

До тогава всички открития са били третирани като част от механичната картина на света: електрически и магнитни явления са били ограничени до механично движение на специални вещества - електрически и магнитни флуиди (течности); По този начин не е бил разпитан от принципа на действие на разстояние. Изключения са възгледите на Майкъл Фарадей, който вярва, че електрическото действие се предава през континуум, като се започне по този начин принципа на къси разстояния. Концепцията на действие на разстояние е призната не отговарят на реалността след откриването и проучването на електромагнитното поле, което изпълнява ролята на посредник във взаимодействието на електрически заредени тела. Имаше една нова концепция за взаимодействие - концепцията за малък обсег, която след това се отнася до всички други взаимодействия.

Той обясни, електрификацията на проводниците и намагнитването на веществото като процеси, предавани постепенно от точка до точка. И тъй като трансферът се осъществява чрез вакуум, след това трябва да има някакъв материал медиатор.

Електромагнитна мироглед. Така че идеята на електромагнитното поле, предаване на взаимодействие. Тази теория не само обяснява много известен от времето на електромагнитни явления, но също прогнозира електромагнитно естеството на светлината. Разработен и математически формализирани тази идея, Джеймс Кларк Максуел. Благодарение на него, и на Фарадей, от края на XIX век, нова научна картина на света - електромагнитна. Максуел, който обобщава откритието на Оерстед и Фарадей, установява органична връзка между електричеството и магнетизма, и въвежда понятието електромагнитно поле. Според теорията на Максуел, всяка заредена частица е заобиколен от поле - невидим ореол, които имат въздействие върху други заредени частици в близост, т.е. едно поле на заредена частица действа на други заредени частици с определена сила.

Основната роля на терена - прехвърляне на взаимодействие. Механизмът на предаване чрез поле взаимодействие е както следва. Тялото участва във взаимодействието създава поле около себе си, който заема голяма площ от пространство за неопределено време. Други органи не са пряко взаимодействат с първото тяло, и с областта на точките, определени от тях, където и да са. Изменение состояния одного из взаимодействующих тел вызывает возмущение созданного им поля, которое (изменение), распространяясь в виде волны , достигает других тел, и лишь тогда их состояние начинает меняться. Полевой механизм взаимодействия укладывается в рамки концепции близкодействия. Максвелл сформулировал законы электромагнетизма, подведя теоретический базис под опыт явлений электромагнетизма, полученный из предшествующих эмпирических исследований .

Если материя в электромагнитной картине мира — это не только дискретные атомы, но и поле , непрерывное в пространстве и не имеющее определенных границ, то движение в этом случае понимается не только как перемещение частиц, но и как изменение электромагнитного поля — электромагнитные волны . Комбинируя уравнения электромагнитного поля, Максвелл получает волновое уравнение , из которого следовало, что в пустоте должны распространяться электромагнитные волны , скорость распространения которых в воздухе равна скорости света. Отсюда был сделан вывод: свет есть разновидность электромагнитных волн .

Спустя 20 лет (в1888г.) Генрих Герц экспериментально доказал их существование, осуществив передачу и прием электромагнитных волн очень большой длины - радиоволн .

Несостоятельность механического детерминизма. Понятие состояния. В середине XIX века Максвелл вывел уравнения, описывавшие все электрические и магнитные явления и с успехом прошедшие все экспериментальные проверки. Но они противоречили классическим законам механики. Если принять, что законы механики верны во всех инерциальных системах отсчета, то за электродинамики Максвелла это правило как будто не подходило. Преобразования Галилея изменяли вид уравнений Максвелла. Уравнения Максвелла оказались неинвариантны (изменялись) относительно системы отсчета. Это означало, что уравнения Максвелла не соответствовали механистическим законам, законам Ньютона.

Уравнения ньютоновской механики оказались действительно инвариантными относительно преобразований Галилея. Что-то было не в порядке либо с первыми, либо со вторыми. Это была проблема, поставившая под вопрос состоятельность механистической картины мира.

Молекулярно-кинетическая теория: неизбежность случайности . Как известно, в механической картине мира впервые оформилось понятие состояния физической системы . В наиболее общей формулировке, состояние системы — это совокупность данных, позволяющая предсказать эволюцию системы во времени.

В механике состояние системы описывается значениями физических величин — координат и скоростей тел, входящих в систему. Законы механики позволяют по начальному состоянию системы однозначно определить значения физических величин, определяющих ее состояние, для любого будущего или прошлого момента времени. Тем же свойством обладают уравнения электродинамики Максвелла, с той лишь разницей, что в ней состояние системы определяется не координатами и скоростями частиц, а значениями электрического и магнитного полей в каждой точке пространства. Поэтому детерминизм так же свойствен электромагнитной картине мира, как и механической . Однако тот же Максвелл стал одним из создателей теории, продемонстрировавшей несостоятельность механического детерминизма — молекулярно-кинетической теории газов.

Первоначально основная идея молекулярно-кинетической теории (МКТ) заключалась в том, чтобы, рассмотрев механическое движение молекул газа, теоретически вывести законы термодинамики, установленные опытным путем. Главная трудность на этом пути — огромное число молекул в любой представляющей интерес системе.

Число молекул обычно соизмеримо с числом Авогадро, N A = 6×10 23 . Совершенно нереально даже записать уравнения движения для каждой из такого количества молекул, не говоря уже о том, чтобы решить. Поэтому Максвеллу пришлось изменить саму постановку задачи. Вместо того чтобы искать, каковы в точности положение и скорость данной молекулы, он задался вопросом, какова вероятность того, что скорость молекулы имеет определенное значение.

Поначалу Максвелл полагал, что использование вероятностей является лишь техническим приемом, позволяющим упростить решение трудной задачи. Однако в ходе исследований он пришел к убеждению, что в системах большого числа частиц присутствует элемент случайности, который принципиально не может быть учтен в рамках механической, детерминированной схемы.

Аналогичную эволюцию претерпели взгляды другого выдающегося физика XIX века, Людвига Больцмана. Начав с попыток вывести законы термодинамики из ньютоновской механики молекул, он пришел к пониманию того, что поведение больших коллективов частиц управляется более глубокими законами — не механическими, а вероятностными .

Таким образом, молекулярно-кинетическая теория впервые показала несостоятельность механического детерминизма и плодотворность статистического, вероятностного подхода в отношении многочастичных систем. В молекулярно-кинетической теории появился совершенно новый подход к описанию состояния системы. Состояние описывалось теперь не значениями физических величин, а вероятностями этих значений. Этот подход оказался чрезвычайно плодотворным при построении фундаментальных естественнонаучных теорий XX века.

Таким образом, Максвелл является не только создателем классической электродинамики, но и одним из основоположников статистической физики. Он установил статистическое распределение молекул по скоростям, названное его именем.

Концепция эфира. Трудно представить какую-либо волну без среды, в которой она могла бы распространяться. Звуковые волны распространяются в различных материальных средах: воздухе, воде, твердом теле. Поверхностные волны движутся по поверхности волны. В какой же среде распространяются электромагнитные волны?

Чтобы объяснить распространение электромагнитных волн Максвелл возродил старую идею о существовании эфира, заполняющего пространство, который и должен был служить носителе электромагнитных волн. Система отсчета, связанная с неподвижным эфиром, рассматривалась при этом как абсолютный критерий состояния покоя и отождествлялась с абсолютным пространством.

Первоначально эфир понимали как механическую среду, подобную упругому телу. Соответственно распространение световых волн уподоблялось распространению звука в упругой среде. Но гипотеза механического эфира встретилась с большими трудностями. Субстанция, осуществляющая взаимодействие электромагнитных волн с веществом, должна была тогда обладать парадоксальными свойствами. Передавая свет и другие электромагнитные волны, она должна быть абсолютно твердой (поперечность световых волн требовала от эфира свойств абсолютно твердого тела, т.к. скорость света велика), и одновременно она не должна оказывать никакого сопротивления движению небесных тел. Кроме того, она должна быть абсолютно прозрачной.

Нерешенным оставался также вопрос об участии эфира в движении тел. Ряд явлений, например, аберрация света, приводил к заключению, что эфир неподвижен или частично увлекается телами при их движении.

Согласно гипотезе неподвижного эфира, можно наблюдать «эфирный ветер» при движении Земли сквозь эфир, и скорость света по отношению к Земле должна зависеть от направления светового луча относительно направления ее движения в эфире. Однако этого не было обнаружено - опыт дал отрицательный результат.

Попытку внести ясность в эти вопросы осуществили американские физики А.Майкельсон и Э.Морли в 1881 году, поставив опыт для выяснения участия эфира в движении тел. Воспользовавшись обстоятельством, что уравнения Максвелла неинвариантны относительно системы отсчета (не сохраняются), Майкельсон и Морли осуществили интерферометрическое сравнение пучков света, распространявшихся поперек движения Земли и вдоль него. Интерференция света – это физическое явление, при котором два луча света накладываются друг на друга (свойство поперечности волн). При этом на экране возникает картина чередующихся темных и светлых полос.

Опыт Майкельсона-Морли показал, что никакой зависимости скорости света от направления в движущейся системе координат нет. Кроме того, они обнаружили, что если скорости движения сравнимы со скоростью света (а свет можно рассматривать как электромагнитную волну), то утрачивают силу преобразования Галилея: нарушается классический закон сложения скоростей.

Итак, существование абсолютной среды – эфира – не подтверждалось. Эфир настойчиво продолжал оставаться «выродком» в среде физических субстанций».

Преобразования Лоренца. Открытие Майкельсона-Морли вызвало большое волнение среди ученых. Сами его авторы в течение 40 лет трижды повторяли измерения, каждый раз повышая их точность на порядок, — с тем же результатом. Появился целый ряд теорий, пытавшихся спасти закон сложения скоростей и объяснить, почему опыт Майкельсона-Морли дает «неправильный» результат. Наиболее последовательная из них принадлежала Хендрику Лоренцу. На базе преобразований Лоренца, которые были получены в 1904 году как преобразования, по отношению к которым уравнения классической микроскопической электродинамики сохраняют свой вид, можно было объяснить всю совокупность результатов в области электродинамики движущихся тел в начале века.

Сторонник сохранения уравнений Максвелла Хендрик Лоренц , привязав эти уравнения к эфиру как абсолютной системе отсчета, пожертвовал принципом относительности Галилея, его преобразованиями и сформулировал свои преобразования .Из преобразований следовало, что пространственные и временные интервалы при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой не сохраняются, т.е. неинвариантны : из них видно, что должен меняться и темп хода времени при переходе.

Постепенно становилось ясно, что никакой эксперимент не в состоянии выявить факт движения Земли относительно эфира. Проблема эфира приобрела фундаментальный характер, поскольку эта среда заняла в физике чрезвычайно важное место. Оказывалось, что физика покоится на зыбких основаниях. Они и были пересмотрены в процессе создания теории относительности. Отмеченные выше открытия, тем не менее, обогатили классическую картину мира.

На этом проблемы классической картины мира не закончились. Из термодинамики и законов электромагнетизма следовало, что максимальная интенсивность излу чения черного тела должна приходиться на коротковолновую область спектра. Но эксперимент дал прямо противоположный результат: в этой области наблюдался минимум излучения. Столь резкое расхождение теории с экспериментом получило название « ультрафиолетовой катастрофы ».

Ультрафиолетовая катастрофа и неудача опыта Майкельсона-Морли были теми облачками на ясном небосклоне физики, из которых очень скоро родились квантовая механика и теория относительности : переход к квантово-механической картине мира позволил снять противоречия, возникшие с связи с «ультрафиолетовой катастрофой», а неудача опыта Майкельсона-Морли по поиску эфира стала понятной лишь в результате создания А.Эйнштейном теории относительности. А о ткрытие законов электромагнетизма и невозможность дать им механистическое объяснение привели к созданию электродинамической теории физических процессов. Дополненная потом постулатами теории относительности она в конечном итоге привела к формированию электромагнитной картины мира (ЭМКМ).

К концу XIX века ряд важнейших открытий в физике микромира показали ограниченность теоретических моделей и принципов классической электродинамики. В естествознании произошел подлинный переворот, приведший к созданию квантово-релятивистской картины мира (КРКМ).

Лекция 5. Формирование неклассической физической картины мира

1. Специальная и общая теория относительности.

2. Неевклидовы геометрии и геометризация физики.

3. Понятие о гиперпространстве.

4. Парадокс причинности. Проблема обратимости.

Специальная теория относительности. В 1905 г. Альберт Эйнштейн , служащий Швейцарского патентного бюро, опубликовал работу о специальной теории относительности, в корне изменившей представления о пространстве и времени, а также разрешившей проблемы электродинамики. В ней получил дальнейшее применение установленный еще Галилеем принцип относительности в механистическом движении. Эйнштейн радикально изменил классические представления о пространстве и времени, введя понятие « поле » и тем самым упразднив проблему эфира.

В СТО был переформулировал принцип относительности: Лоренц, а также А.Пуанкаре интерпретировали преобразования Галилея динамически , (в рамках классических представлений о пространстве и времени - как результат сжимания тел постоянным давлением эфира). Эйнштейн предложил принципиально иной подход – он интерпретировал преобразования Лоренца кинетически (как характеризующие свойства движения в пространстве и времени), тем самым заложив основы теории относительности.

По-эйнштейновски принцип относительности звучал так:

1. Все инерциальные системы отсчета эквивалентны друг другу в отношении постановки в них любых физических экспериментов . Т.е. все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны, среди них нет выделенных или предпочтительных. Первый постулат означает, что равномерное и прямолинейное движение такой лабораторной системы никак не отражается на результатах проводимых в ней опытов, если она не ускоряется и не вращается. Это означает, что все законы природы неизменны при переходе от одной инерциальной системы к другой, т.е. находясь внутри инерциальной системы, невозможно обнаружить, движется она или покоится.

К началу XX века справедливость принципа относительности подтверждалась данными не только механики, но всех разделов физики. Кроме того, он предполагает симметрию, гармоничность окружающего мира. А Эйнштейн был глубоко убежден, что теория, правильно описывающая мир, должна быть красивой.

Эксперимент Майкельсона-Морли показывал, что, как бы ни двигался наблюдатель, приборы неизменно указывали одну и ту же скорость света. Эйнштейн решил, что это закон природы, и его можно принять как постулат. Итак, Второй постулатЭйнштейна гласит:

2. Скорость света является постоянной во всех инерциальных системах отсчета,

т.е. в любой системе отсчета скорость света в вакууме неизменно равна c = 300 000 км/с. Это означает, что скорость света в вакууме не зависит от движения источника и приемника, она одинакова во всех направлениях. Иначе говоря, Вселенная устроена так, что все наблюдатели должны получить в результате своих измерений одну и ту же скорость света.

Явления, описываемые теорией относительности, и проявляющиеся при скоростях, близких к скорости света в вакууме, стали называть релятивистскими (от англ. Relativit – относительность), а картину мира – реляционной (от лат. relation – отношение). В законченном видереляционная концепция пространства и времени сложилась после создания общей и специальной концепции и неевклидовой геометрии Н.Лобачевского.

Выводы из положений специальной теории относительности . Задача, поставленная Эйнштейном, заключалась также в том, чтобы выяснить, какие выводы следуют из этих двух постулатов. Анализ следствий из постулатов Эйнштейна и составляет содержание специальной теории относительности (СТО). Оказалось, что эти выводы идут вразрез с привычными представлениями о свойствах пространства и времени.

1. Сокращение длины .

2. Замедление времени.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Физическият свят

; Дата: 05.01.2014; ; Прегледи: 1789; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.45.9.26
Page генерирана за: 0.125 сек.