Становление классической физики

В этом же трактате Ньютон сформулировал правила рассуждения, которые должны составлять основу всякого физического исследования. Он не ставит задачи отыскания причины явления и противопоставляет "физике гипотез" Декарта "физику принципов", базирующихся на обобщении опытов. В соответствии с этим при провозглашении закона тяготения Ньютон не собирается определять причину тяготения: "Причину этих свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю. Все же, что не выводится из явлений, должно называться гипотезой, гипотезам же метафизическим, физическим, механистическим, скрытым свойствам не место в экспериментальной философии. В такой философии предложения выводятся из явлений и обобщаются с помощью индукции. Так были изучены непроницаемость, подвижность и напор тел, законы движения и тяготение. Довольно того, что тяготение на самом деле существует и действует согласно изложенным нами законам и вполне достаточно для объяснения всех движений небесных тел и морей". Согласно ньютоновскому правилу индукции можно перенести действие законов на все тела, хотя эксперимент можно поставить лишь на некоторых. И в соответствии с правилами рассуждения следует считать правильным всякое утверждение, полученное из опыта с помощью индукции, до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления, которые ограничивают это утверждение или противоречат ему. Если Галилея мы называем основоположником экспериментального метода в физике, то величие Ньютона определяется не только тем, что он открыл фундаментальные законы физики, но и тем, что он создал основы физического мышления. Его путь построения физического знания, "метод принципов" оказался необычайно плодотворным и все последующие фундаментальные теории (электродинамика, термодинамика, теория относительности и квантовая теория) созданы по этим правилам. Следует сказать еще об одной заслуге Ньютона - его мемуарах о дифференциальном и интегральном исчислении, которые были для него и остаются поныне важным средством для раскрытия физических закономерностей. Однако, в своих "Началах" Ньютон принял геометрическую форму изложения по всей вероятности для того, чтобы их могли понять возможно большее число читателей. По существу принципов Ньютона достаточно для решения любой задачи механики. Этот успех, с одной стороны, обусловил огромный авторитет Ньютона в глазах следующих поколений ученых, а с другой, предопределил развитие механистических представлений, которые долго превалировали во всех областях физики. На всем пути развития физики, начиная с Аристотеля, в науке просматривается стремление объяснения всех явлений природы с единых позиций. В 18 веке такую попытку физического синтеза предпринял один из крупнейших итальянских ученых (хорват по происхождению) Рожер Иосип Боскович (1711-1787). Основные свои идеи он наиболее полно изложил в работе "Теория натуральной философии, сведенная к единственному закону сил, существующих в природе", которая была опубликована в 1759 г. По Босковичу материя состоит из малых материальных точек, подчиняющихся законам динамики Ньютона. Для взаимодействия между ними характерно притяжение или отталкивание в зависимости от расстояния: по мере сближения частиц притяжение возрастает, достигает максимума, а затем уменьшается и переходит во все возрастающее отталкивание.

В трактате “Опыты по звуку и свету” (1800) провел аналогию между явлениями акустики и оптики, применил принцип суперпозиции и сформулировал принцип интерференции, которым в 1801 объяснил интерференцию, кольца Ньютона. В 1802 сделал первый демонстрационный эксперимент по наблюдению интерференции света, получив два когерентных источника. Показал потерю полуволны при отражении света от более плотной среды. В теории упругости в 1807 ввел модуль растяжения (Юнга). В последние годы составлял египетский словарь. Самой неясной Юнгу представлялась ньютоновская теория "приступов" для объяснения окрашивания тонких пластин. В докладах Королевскому обществу с 1801 по 1803 г.г., цитируя рассуждения Ньютона об аномальных приливах на Филиппинском архипелаге как результате наложения волн, он вводит общий принцип интерференции и подкрепляет это опытами с двумя отверстиями, развивая представления Гримальди о дифракции. Рассматривая интерференцию света различных длин волн, Юнг выводит полученные Ньютоном эмпирически законы для его колец. Он с поразительной точностью определил длины волн различных цветов: для красного - 0,7 мкм и фиолетового - 0,42 мкм. Работы Юнга были первым экспериментальным подтверждением гипотез Ферма и Гюйгенса. Он также ввел сам термин "физическая оптика". Однако эти принципиальные работы Юнга были восприняты с недоверием отчасти из-за того, что он иногда подкреплял свои рассуждения недостаточно строгими математическими доказательствами. К тому же появились работы французского военного инженера Этьенна Малюса (1775-1812) по поляризации света, который для объяснения найденного им закона поляризации привлекал теорию Ньютона. Исследования по поляризации света были продолжены во Франции Жаном Батистом Био (1774-1862), обнаружившим круговую поляризацию, и Домиником Франсуа Араго (1786-1853), установившим поляризацию лунного света и радуги (доказательство отраженного света), а также открывшим хроматическую поляризацию. В Англии Дэвид Брюстер (1781-1868) открыл закон о поляризации отраженного и преломленного лучей, а шотландский ученый Уильям Николь (1768-1851) разработал призму, которая пропускала только необыкновенный луч. Все эти работы проводились под флагом корпускулярной теории, которая, казалось, получает в поляризации света важное подтверждение. Но это возрождение корпускулярной теории продолжалось недолго. В 1815 г. молодой дорожный инженер Френель представил Парижской Академии наук два мемуара, которые он написал по результатам работ по дифракции, выполненных на примитивном оборудовании после увольнения со службы за антинаполеоновские выступления во времена 100 дней. Френель Огюстен Жан (10.05.1788-14.07.1827) – французский физик, член Парижской АН (1823), Лондонского королевского общества (1825), медаль Румфорда. Родился в Брольи в семье архитектора. Окончил Политехническую школу (1806) и школу мостов и дорог (1809) в Париже. Работал инженером по ремонту и строительству дорог в различных департаментах Франции, с 1817 – в Политехнической школе. Работы в области волновой оптики. В 1811 под влиянием Э.Малюса стал самостоятельно изучать физику и начал эксперименты по оптике. В 1815 переоткрыл принцип интерференции, в 1816 дополнил принцип Гюйгенса.

В споре с Декартом о правомерности применения механических аналогий к свету французский математик Пьер Ферма (1608-1665) сформулировал свой принцип, что свет распространяется по пути, проходимом в кратчайшее время, из которого также следует закон преломления Декарта. Он сосредотачивал свое внимание больше на математической стороне задачи, чем на физической. А физические основы у Ферма были шаткими, они подвергались резкой критике, но сам принцип сохранился в физике и истории науки до сих пор. К числу принципиальных открытий в оптике следует отнести обнаружение явления дифракции - отклонения света итальянским ученым Франческо Мариа Гримальди (1618-1663). Это было сделано в экспериментах на маленьких отверстиях, а также подтверждено в опытах на тонких нитях. В своих объяснениях Гримальди прибегает к аналогии с волнами, образующимися от брошенного в воду камня и огибающими препятствие, т.е. прибегает к волновой гипотезе света. Этим же он объясняет природу цветов по аналогии со звуком, который по Галилею определяется различными колебаниями воздуха. Подобные же опыты в Англии провел Роберт Гук (1635-1703), который также успешно экспериментировал с микроскопом Галилея, в частности заметил окрашивание тонких пленок в пучке света. Принципиальными с точки зрения конечности скорости света были астрономические наблюдения, т.к. земные эксперименты по способу Галилея в 17 веке не дали положительных результатов. Основные результаты по этому вопросу, полученные при исследовании движения спутников Юпитера, были в окончательном виде сформулированы датским ученым Олафом Ремером (1644-1710). Первые работы по физике у Ньютона были в области оптики и начинались с 1664 г. В 1672 г. он представил первый доклад в Королевское общество и этот доклад вызвал критические замечания (в частности у Гука) и долгую полемику. Ньютона это очень огорчило, он был человеком весьма раздражительным и чувствительным к критике. Тем не менее, он упорно продолжал свои работы, но свою фундаментальную работу "Оптика" опубликовал лишь в 1704 г., через год после смерти Гука. В этой работе по существу изложены основы современной физической оптики. Прежде всего, следует упомянуть его результаты по дисперсии света и природе цветов, его блестящие опыты с разложением света призмой и смешением цветов. Ньютон разработал зеркальный телескоп, за создание которого он был избран в члены Королевского общества и который стал отправной точкой прогресса инструментальной астрономии. Широко известны его экспериментальные работы в области интерференции, классические кольца Ньютона. В части интерпретации экспериментальных результатов по оптике Ньютон не придерживался определенной позиции в выборе волновой или корпускулярной теории света, и это вызывало ряд затруднений. Здесь в отличие от механики, он изменяет своим принципам не выдвигать гипотез, его объяснения громоздки и трудновоспринимаемы, а в ряде случаев и ошибочны. В последнем издании своей "Оптики" Ньютон приводит почти одинаковое число аргументов в пользу как волновой, так и корпускулярной концепции. Тем не менее, его в течение 18 века считали приверженцем корпускулярной теории.

Философия

Четвертый род "идолов" - "идолы театра". Это - те или иные философские творения, гипотезы ученых, многие начала и аксиомы наук; они созданы как бы для театрального представления, для "комедии" (игра в вымышленные искусственные миры). Необходимо уметь распознавать все эти "идолы" и преодолевать их. Построение понятий "через истинную индукцию, - утверждал Ф. Бэкон, - есть, несомненно, подлинное средство для того, чтобы подавить и изгнать идолы" (там же). XVII и XVIII столетия характеризуются широкой разработкой методологической стороны философии и наук о природе. Это направление научной и философской мысли представлено основателем новейшего рационализма в философии Р. Декартом (1596 - 1650) и основоположником классической механики И. Ньютоном (1643 - 1727). Результатом новых методологических установок, а также возникающих в данный период взглядов на природу является становление науки Нового времени, что наиболее полно было выражено в создании картезианско-ньютоновской физики и в становлении классической философии ... »

Рассказывают ученые

Казалось бы, развитие физики, и в первую очередь тех ее разделов, которые изучают строение материи, должно "автоматически" служить укреплению атеизма, подрывать позиции религии. Однако в действительности все обстоит значительно сложнее. Когда воздвигнутая классической физикой стройная картина, в которой все было строго определено и не оставалось места для каких-либо сверхъестественных сил, уступила место более глубокой, но зато и более сложной картине, "нарисованной" физикой XX столетия, теоретики богословия заметно оживились. Из революции, совершившейся в физике, они постарались сделать нужные им выводы: если классическая физика, отрицавшая идею бога, оказалась несостоятельной, значит, несостоятельны вообще любые попытки отрицать существование бога с точки зрения науки. Как известно, в процессе становления новой физики выяснилось, что применение физических понятий за границами их применяемости неизбежно ведет к неполному и даже неверному описанию реальной действительности. Следовательно, в природе всегда существует некоторый круг явлений, описание которых остается за пределами возможностей современной науки ... »

Физика и общество

Промышленная революция Развитие демократических свобод Становление классической физики Конец 19 – начало 20 в. Революционные открытия 20 в. Научно-техническая революция Развитие демократии Появление тоталитаризма Развитие квантовой, ядерной физики Следует отметить, что достижения александрийских механиков 2-1 веков до н.э. позволяли создавать очень нужные и полезные технические устройства. Но отсутствие соответствующей производственной базы задержало реализацию этих изобретений до 2-4 веков, когда они частично использовались при интенсивном строительстве в Римской империи, а внедрение подавляющего большинства изобретений затянулось до эпохи Возрождения. После распада Римской империи в Европе наблюдается экономический упадок. Это определило то, что в средневековье там практически не наблюдалось развитие физики. Важным фактором, определившим развитие науки, явилось появление новых религий: христианства и ислама. Возникающие новые господствующие идеологии очень ревниво и враждебно относились к культурному наследию прошлого, философии и естественнонаучным трудам. открыть »

Самоучитель игры на мировой шахматной доске

Все это привело к многочисленным вооруженным столкновениям, итогом которых явилось преобразование границ к состоянию, допускающему хотя бы относительную стабильность Войны, в ходе которых происходило реальное становление версальской мировой системы, мы называем релаксационными. 131 1933 г. Война между Парагваем (за которым стояла Англия) и Боливией (поддержаной США) за нефтяные поля Чако закончилась победой Парагвая. Чуть ли не последняя победа Англии в столкновении культур 132 Динамические процессы описываются дифференциальными уравнениями типа «время—пространство». Примером могут служить три закона Ньютона: классическая физика, построенная на них, является чисто аналитической, все решения бесконечно гладкие. Однако в сложных системах, а с переходом к квантовой картине мира и в простых, возникают уравнения шредингеровского типа Решения таких уравнений могут иметь особенности, и в частности точки бифуркации, в которых решение разделяется на несколько ветвей, ведущих себя существенно по-разному. Вблизи точки бифуркации сколь угодно малое изменение начальных условий оказывает макроскопическое воздействие на динамику системы ... »

Новый взгляд на основы мироздания

Но вспомним, что многие основы физики создавались не только физиками-профессионалами, но и такими “дилетантами” как пивовар Джоуль, врач Майер, учитель Эрстед, теолог Ньютон, лаборант Фарадей и др. Без этих имён не было бы современной физики. И как знать: скольких оригинальных дилетантов-физиков современная наука не досчитывается сейчас! И в результате: пренебрежение элементарной логикой в познании Природы привело к тому, что современный научный поиск до сих пор базируется только на методе проб и ошибок и поэтому не позволяет прогнозировать наличие неизвестных законов Природы, т.е. научных открытий, которые всегда обнаруживаются случайно. А отсюда и основания для пессимизма у многих физиков по поводу того, что фундаментальная физика вообще себя уже исчерпала. Но это отрицательно сказывается на подготовке научных кадров, а следовательно, на развитии этой науки. Такое положение периодически возникает в науке, когда она оказывается не в состоянии преодолеть накопившиеся противоречия. Так было на заре становления теории относительности: тогда говорили, что классическая физика закончилась. открыть »

Проблемы философии

В ходе диалектически сложного процесса познания наука все глубже проникает в сущность исследуемых явлений, все точнее отражает действительность. Поэтому революция в науке, связанная с коренной ломкой прежних и формированием новых представлений о тех или иных областях действительности - закономерный этап в развитии научного познания. В итоге происходит смена научной картины мира, представляющей собой результат обобщения и синтеза знания в различных областях науки. Эта картина мира (базирующаяся на философской картине мира как его целостной и наиболее общей модели) складывается под преимущественным влиянием наиболее развитой ("ведущей") науки - "лидера" частнонаучного знания. Длительное время таковым была физика (сегодня разделяющая эту роль с рядом других наук), с достижениями которой связаны механическая, электромагнитная, квантоворелятивистская картины мира. 1.0 В развитии науки (в современном ее понимании) прежде всего нужно 21 Ленин В.И. Полн. собр. соч. Т. 29. С. 207. .49 16 выделить следующие революции: XVII века (становление классического естествознания, изучающего преимущественно объекты и их простейшие системы); конца XIX - начала XX веков (становление неклассической науки, нацеленной на исследование сложных систем); начавшуюся в середине XX века (становление постнеклассической науки, исследующей сложные самоорганизующиеся, саморазвивающиеся системы). открыть »

Закономерности развития физики

Уральская государственная сельскохозяйственная академия Кафедра физикиРеферат на тему:«Закономерности развития физики» Выполнила студентка Экономического факультета 3 гр., 5 п/гр. Биричевская С.А.Проверила доцент Волкова О.В.Екатеринбург, 2001год. Содержание. Введение .3 Основные закономерности развития физики .4 Развитие физики в Древней Греции . .4 Основные представления аристотелевской механики . 4 Теоретическая механика . .4 Развитие физики в средневековье . .5 Средневековая арабская культура . .5 Физические идеи средневековья . .6 Научная революция XVII в.: возникновение классической механики 7 Галилей: разработка понятий и принципов «земной динамики» . 7 Ньютоновская революция . .7 Корпускулярная теория света . .7 Изучение магнитных и электрических явлений . .8 Физика XII-первой половины XIII в . .8 Становление основных отраслей классической физики . .8 Физика первой половины XIX в . .9 Физика первой половины XIX в . .9 Теория электромагнитного поля . .9 Великие открытия . .10 Научная революция в физике начала XX в .10 Создание специальной теории относительности .10 Создание общей теории относительности (ОТО) . 10 Возникновение и развитие квантовой физики . 10 Мир элементарных частиц . .11 Гравитация . .11 Электромагнетизм . 11 Заключение . 11 Список использованной литературы . .12 Введение.Физика—главная из естественных наук, поскольку в буквальном переводе с греческого слово «фюзис» означает «природа». открыть »

Философские аспекты теории относительности А. Эйнштейна

смотреть на рефераты похожие на "Философские аспекты теории относительности А. Эйнштейна " Р Е Ф Е Р А Т Философские аспекты теории относительности Эйнштейна Горинов Д.А. Пермь 1998г. Введение. В конце XIX начале XX веков был сделан ряд крупнейших открытий, с которых началась революция в физике. Она привела к пересмотру практически всех классических теорий в физике. Возможно, одной из самых крупных по значимости и сыгравших наиболее важную роль в становлении современной физики наряду с квантовой теорией была теория относительности А.Эйнштейна. Создание теории относительности позволило пересмотреть традиционные взгляды и представления о материальном мире. Такой пересмотр существовавших взглядов был необходим, так как в физике накопилось много проблем, которые не могли быть решены с помощью существовавших теорий. Одной из таких проблем был вопрос о предельности скорости распространения света, которая с точки зрения господствовавшего тогда принципа относительности Галилея, основывавшегося на преобразованиях Галилея, исключалась. открыть »

Курс Концепции современного естествознания

Следствия - эквивалентность массы и энергии (позже экспериментально подтвердилось рождение микрочастиц из энергии и "исчезновение" частиц в излучение), не может быть скорости выше скорости света, так как нужна бесконечно большая масса-энергия, и изменение представлений о пространстве и времени. Указания времени относительны и зависят от состояния движения тела отсчёта, относительно и понятие пространственного расстояния, мир является непрерывным чепарёхмерным единым пространственно-временным континуумом, время утрачивает самостоятельность (Эйнштейн 1965: 168-196, Гейзенберг 1989: 66-72). Единая прежде физика распадается на четыре раздела: механика Ньютона (теория движения материальной точки, механика твёрдого тела, вращательное и колебательное движение, течение жидкостей, акустика, движение небесных тел), термодинамика (статистическая теория теплоты, законы сохранения энергии и возрастания энтропии), электродинамика и специальная теория относительности (электрические и магнитные явления, оптика) и квантовая теория - теория микромира (центральным понятием является функция вероятности, охватывает квантовую и волновую механику, теорию атомных спектров, кванговую химию) (Гейзенберг 1989: 56-57). 4.2.Основные этапы становления квантовой теории В классической физике все свойства непрерывны (не существует двух классических систем, которые были бы действительно одинаковы, из миллиардов планетарных систем звёзд не найдется и двух из них, совершенно одинаковых) и имеется неограниченное число вариантов. открыть »

Биология

Естествознание в эпоху средневековья. Религия играла везде главную роль. Шло разделение науки на три ветви: - опытно-эмпирическое направление (создание пороха, развитие физики); - религиозное направление (решались вопросы о происхождении Земли, человека); - ритуальное направление (получили развитие алхимия, астрология). Мировозренчиская революция эпохи Возрождения. Зарождение научной биологии. Научная революция физики 17в. Возникновение классической механики. Естествознание 18в. - первая половина 19в. Становление основных отраслей классической физики, развитие научной химии, классической биологии. возникновение идей эволюции природы. Создание внегалактической астрономии. Естествознание второй половины 19в.: на пути к новой научной революции. Возникновение термодинамики, статистической физики, открытие радиоактивности, революция в биологии Дарвина, становление генетики. Научная революция в физике начала 20в.: возникновение релятивистской и квантовой физики. Создание теории относительности. Вторая половина 20в. Новая астрономическая революция - открытие черных дыр, новых галактик. открыть »

Структурные уровни организации материи. Микро, макро, мега миры

Ядро имеет положительный заряд, а электроны - отрицательный. Вместо сил тяготения, действующих в Солнечной системе, в атоме действуют электрические силы. Электрический заряд ядра атома, численно равный порядковому номеру в периодической системе Менделеева, уравновешивается суммой зарядов электронов — атом электрически нейтрален. Обе эти модели оказались противоречивы. В 1913 г. великий датский физик Н. Бор применил принцип квантования при решении вопроса о строении атома и характеристике атомных спектров. Модель атома Н. Бора базировалась на планетарной модели Э. Резерфорда и на разработанной им самим квантовой теории строения атома. Н. Бор выдвинул гипотезу строения атома, основанную на двух постулатах, совершенно несовместимых с классической физикой: 1) в каждом атоме существует несколько стационарных состояний (говоря языком планетарной модели, несколько стационарных орбит) электронов, двигаясь по которым электрон может существовать, не излучая; 2) при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое атом излучает или поглощает порцию энергии. открыть »

Концепции современного естествознания

Уравнений гравитации в Общей Теории Относительности являются нелинейными: при наличии больших масс принцип суперпозиции нарушается. Экспериментальное подтверждение ОТО. Релятивистская теория гравитации удовлетворяет принципу соответствия ( в пределе малых масс и скоростей из нее непосредственно выводится закон Всемирного тяготения Ньютона ). В то же время уравнения гравитации предсказывают ряд наблюдаемых эффектов, необъяснимых с позиций классической физики: 1. Прецессия эллиптических орбит планет, движущихся в поле сферических тел (зарегистрирована у ближайшей к Солнцу планеты - Меркурия). 2. Эффект “абсолютного” замедления времени в гравитационном поле или при ускоренном движении (зарегистрирован по измерению времени распада нестабильных ядер и “красному смещению” световых волн в гравитационном поле). 3. Искривление лучей света вблизи массивных тел, отличное по величине от эффекта, предсказываемого классической теории (наблюдается по изменению видимого положения звезд вблизи края Солнца). Одним из наиболее веских аргументов в пользу правильности ОТО является ее внутренняя логичность, красота и элегантность. Геометрические свойства пространства и времени. открыть »

Взаимные превращения жидкостей и газов. Твердые тела

Почти идеальной формой для такого изучения нового материала является семинар. Однако, по мнению многих завучей, семинару присущи недостатки, сводящие на нет его достоинства. Отмечается низкая вовлеченность учеников в обсуждении, малое количество неформальных участников, плохой отбор материала для докладов и другие. Эти недостатки не являются родимым пятном семинара, а всего лишь следствие неумения многих учителей организовать семинар. План урока Изучение нового материала. Этапы урока Время Приемы и методы Организационный момент 3 мин. Сообщение учителя Обобщение знаний 35-37 мин. Беседа, записи в тетрадях, доклады, дискуссия Подведение итогов. 5-7 мин. Сообщение учителя Повторение главного. Домашнее задание. План семинара 1. Насыщенный пар. 2. Кристаллические тела. Аморфные тела.Пластичность и хрупкость.Рекомендуемая литература для подготовки к семинарскому занятию примечание В этом пункте указывается дополнительная литература по физике для школьников, имеющаяся в школьной библиотеке. Примером могут служить следующие источники: 1. Блудов М.И., Беседы по физике.-М: Просвещение, 1984. ч1 2. Гальперштейн Л. Забавная физика: Науч.-попул. Кн./Оформ .сер.О.Кандаковой- М.:Дет. Литература, 1993 3. Григорьев В.И., Мякишев Т.О. Занимательная физика: эра классической физики:9-11 кл.-М.:Дрофа, 1996 4. Хрестоматия по физике: Учеб. открыть »

Шпора по Концепциям современного естествознания

Многократно проверенные законы электромагнетизма Максвелла неожиданно “забастовали”, когда их попытались применить к проблеме излучения веществом коротких электромагнитных волн. И это тем более удивительно, что эти законы превосходно описывают излучение радиоволн антенной и что в свое время само существование электромагнитных волн было предсказано на основе этих законов.Электродинамика Максвелла приводила к бессмысленному выводу, согласно которому нагретое тело, непрерывно теряя энергию вследствие излучения электромагнитных волн, должно охладиться до абсолютного нуля. Согласно классической теории тепловое равновесие между веществом и излучением невозможно. Однако повседневный опыт показывает, что ничего подобного в действительности нет. Нагретое тело не расходует всю свою энергию на излучение электромагнитных волн.В поисках выхода из этого противоречия между теорией и опытом немецкий физик Макс П л а н к предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями — квантами. Предположение Планка фактически означало, что законы классической физики неприменимы к явлениям микромира.Построенная Планком теория теплового излучения превосходно согласовалась с экспериментом. открыть »

Специфика физики микрообъектов

Отсутствие каких-либо экспериментальных указаний на нарушения в микроявлениях отмеченных свыше свойств симметрии пространства и времени позволяет заключить, что такие динамические переменные, как энергия, импульс, момент импульса, должны сохранять смысл и в применении к микрообъектам. Иначе говоря, связь этих динамических переменных с фундаментальными свойствами симметрии пространства и времени превращает их в универсальные переменные, т.е. переменные, имеющие «хождение» при рассмотрении самых различных явлений из самых разных областей физики. Однако при переносе понятий энергии, импульса и момента импульса из классической физики в квантовую механику необходимо учитывать специфику микрообъектов. Вспомним в связи с этим известные выражения для энергии (Е), импульса (р) и момента импульса (М) классического объекта, имеющего массу m, координату r, скорость v: Е = mv2/2 U(r), р = mv, M = m(r . v). Исключая скорость, получаем отсюда соотношения, связывающие энергию, импульс и момент импульса классического объекта: E = p2/2m U(r), M = (r . p). Если обратится к микрообъекту, то надо отметить, что вышеприведенные соотношения здесь не годятся. открыть »

Пространство и время в физике

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. Развитие пространственно-временных представлений в классической механике 2. Пространство и время в теории относительности Альберта Эйнштейна 2.1. Специальная теория относительности 2.2. Пространство и время в общей теории относительности и релятивистской космологии 3. Пространство и время в физике микромира 3.1. Пространственно-временные представления квантовой механики 3.2. Прерывность и непрерывность пространства и времени в физике микромира 3.3. Проблема макроскопичности пространства и времени в микромире ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА 2 ВВЕДЕНИЕ. Диалектический материализм исходит из того, что "в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени"( ). Пространство и время, следовательно, выступают фундаментальными формами существования материи. Классическая физика рассматривала пространственно - временной континуум как универсальную арену динамики физических объектов. Однако развитие неклассической физики ( физики элементарных частиц, квантовой физики и др. ) выдвинуло новые представления о пространстве и времени. Оказалось, что эти категории неразрывно связаны между собой. открыть »

Наука - Физика

Другая революционная идея, повлекшая за собой изменение классической физической картины мира, касается создания теории поля. Классическая механика пыталась свести все явления природы к силам, действующим между частицами вещества - на этом основывалась концепция электрических жидкостей. В рамках этой концепции реальными были лишь субстанция и ее изменения - здесь важнейшим признавалось описание действия двух электрических зарядов с помощью относящихся к ним понятий. Описание же поля между этими зарядами, а не самих зарядов было весьма существенным для понимания действия зарядов. Созданной новой реальности места в механической картине мира не было. В результате физика стала иметь дело с двумя реальностями - веществом и полем. Если классическая физика строилась на понятии вещества, то с выявлением новой реальности физическую картину мира приходилось пересматривать. Попытки объяснить электромагнитные явления с помощью эфира оказалось несостоятельными. Эфир экспериментально обнаружить не удалось. Это привело к созданию теории относительности, заставившей пересмотреть представления о пространстве и времени, характерные для классической физики. открыть »

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА

Природа пребывает не в статическом, а в динамическом равновесии”. В этом плане уместно подчеркнуть, что предлагаемый здесь образ мироздания как динамики физических процессов, их взаимных корреляций и иерархии порядков - это скорее образ саморегулирующейся системы, где массовые, стохастические взаимодействия на разных уровнях организации регулируются целым и воспроизводят целое. Классический образ мира как простой машины, доминировавшей в классической физике, заменяется здесь образом Вселенной как самоорганизующегося автомата. Однако в этой связи уместно зафиксировать и ограниченность таких подходов к построению современной физической картины мира, которые сопряжены с образами сложной самоорганизующейся системы, воспроизводящей в динамике изменений основные характеристик целого как иерархии порядков. Самоорганизация не сводится только к процессам производства динамического порядка и уровневои организации системы, хотя и обязательно предполагает аспект. Другим ее аспектом выступает необратимое изменение и развитие, связанное с появлением новых уровней организации и переходами от одного типа саморегуляции к другому. открыть »