Концепции современной физики
Категория реферата: Рефераты по естествознанию
Теги реферата: функция реферат, бесплатные тесты
Добавил(а) на сайт: Мишнев.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая страница реферата
Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественнонаучной картине мира.
Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий нас мир
как единое, целостное образование, состоящее из огромного множества
взаимодействующих друг с другом систем. С другой стороны, представить весь
мир как мир самоорганизующихся процессов.
Корпускулярно-волновой дуализм - это двойственная природа мельчайших
частиц вещества, состоящая в наличии у них не только корпускулярных, но и
волновых свойств.
Атом – это мельчайшая частица химического
элемента, носитель его свойств.
Корпускул -
Волна – это процесс распространения колебаний в
пространстве.
В развитии Естествознания выделяют следующие
периоды:
1.Первый подготовительный – натурфилософский, характерный для древних
этапов развития общества. Примером физической картины мира того времени
могут служить древнеиндийские, греческие знания.
В древнеиндийской книге X века до нашей эры, которая называется
"Ригведа", что значит "Книга гимнов", можно найти описание всей Вселенной
как единого целого. Вселенная "Ригведы" устроена не слишком сложно. В ней
имеется прежде всего, Земля. Она представляется безграничной плоской
поверхностью – "обширным пространством". Эта поверхность накрыта сверху
небом. А небо – это голубой, усеянный звездами "свод". Между землей и небом
– "светящейся воздух". Очень похожи на эту картину и ранние представления о
Вселенной древних греков.
Первые попытки людей создать ясный и наглядный образ мироздания были ещё очень далеки от науки, как мы её сейчас понимаем. Но замечательна сама эта дерзкая цель – объять мыслью весь мир. Отсюда берёт истоки уверенность в том, что человеческий разум способен осмыслить, понять, разгадать устройство Вселенной, создать в своем воображении полную, целостную картину мира, в котором мы живем.
Изучение Вселенной началось еще на рубеже VI и V веков до нашей эры.
Древнегреческий философ Гераклит Эфесский утверждал, что все существующее изменчиво, и эта изменчивость является высшим законом природы. Свое учение он изложил в книге "О природе".
Гераклит писал, что мир полон противоречий и изменчивости. Все вещи изменяются. Неизменно течет время, и неудержимо течет в этом потоке все сущее. Происходи движение неба, движение тел, движутся чувства человека и его сознание. "В одну и ту же реку нельзя войти дважды, - говорил он, - ибо воды в ней вечно новые". Одно приходит на смену другому. "Огонь живет смертью земли, воздух – смертью огня, вода – смертью воздуха, земля смертью воды".
Интересные и глубокие для той эпохи идеи высказывались знаменитым
греческим философом – идеалистом Платоном. Согласно его учению тот мир, который мы видим и исследуем, не является "настоящим миром", а только
представляется нам, является внешним проявлением истинного мира. Небесные
тела и тела на Земле – это согласно Платону как бы "бледные тени" некоторых
идеальных прообразов, составляющих действительный мир. "Тени эти
несовершенны и изменчивы". "Истинный мир", по Платону, - это абстрактные
сущности (он их называл идеями). Идеи – "духовные сущности" – полностью
совершенны, не могут никак меняться. Они существуют не в нашей материальной
Вселенной, не в пространстве и времени, а в идеальном мире полного
совершенства и вечности.
Такой же, как и Платон, точки зрения придерживался его ученик
Аристотель. Любопытно, что введенное Аристотилем подразделение содержимого
Вселенной на "физическую материю" и "силы взаимодействия" сохраняется в
физике до сих пор, хотя конечно, имеет совсем другое содержание.
В целом античная культура вызывает, прежде всего, ощущение грандиозности того поворота в мыслях и чувствах людей, того расширения арсенала понятий, логических норм, фактических знаний, которые имели место в древности.
2. Второй подготовительный
Характеризуется господством схоластики и теологии в Западной Европе и
спорадическими открытиями у арабоязычных народов. Наука на Западе стала
придатком теологии (астрология, алхимия, магия, кабалистика чисел),
Основные усилия ученых были направлены не на познание мира, а на получение
предметов или разработку способов открывающих путь к богатству, в силу
этого прогресс техники совершался крайне медленно, но шло накопление
фактического материала, подготавливался качественный переход к новому
пониманию природы. Арабские мыслители, таки как Ибн-Закрия аль-Рази, Аль-
Фараби, Ибн-Сина, Омар Хайям, Ибн Рошд и др. сохраняли связь с античной
философией и наукой и в первую очередь с учением Аристотеля. В данный
период, созданная ранее физическая картина мира не претерпевала
существенных изменений, а господствовавшая в тот период времени церковь и, прежде всего ее инструмент "Инквизиция", не способствовали развитию научных
взглядов и прогрессу естественных наук.
3. Период механического и метафизического Естествознания.
Характеризуется началом возникновения Естествознания как систематической
экспериментальной науки, совпадает с периодом становления и возникновения
капиталистических отношений в обществе. Господствующим методом мышления
стала метафизика. Главное достижение этого периода в истории развития
Естествознания, это становление ТЕОРИТИЧЕСКОГО метода познания в науке. Из
натурфилософского познания природы, Естествознание превратилось в
современное, в систематическое научное познание на базе экспериментов и
математического изложения полученных результатов. Главную роль в
совершенной революции познания играют Г. Галилей и И. Ньютон.
Г. Галилей сделал в науке много важных открытий, но самым важным, безусловно, является его новый подход к естественным наукам, его убеждение, что для исследования природы в первую очередь необходимо ставить продуманные опыты. В этом он резко расходился с Аристотелем, который считал возможным познание мира чисто логическим путем. Г. Галилей утверждал также, что поверхностные наблюдения без должного анализа могут приводить к ложным заключениям.
Все это вместе явилось началом современного научного метода исследования природы. "Наука, связывающая теорию и эксперимент, фактически началась с работ Галилея", - писал А. Эйнштейн.
Открытия Галилея в физике основаны на многочисленных проведенных им опытах и строится на чисто теоретических выводах. Закон движения по инерции, лежит в основе принципа механической относительности.
Через год после смерти Галилея родился гениальный ученый Иссак Ньютон.
Своими трудами он завершил создание классической физики и первой физической
уже в нашем понимании теории времени.
Картина мира представляется Ньютону ясной и очевидной: в бесконечном
пустом пространстве с течением времени происходит движение миров. Процессы
во Вселенной могут быть очень сложными, многообразными и запутанными. Но
какими бы сложными они не были, это никак не влияет на бесконечную сцену –
пространство и на неизменный поток времени. По И. Ньютону, ни на
пространство, ни на время никак нельзя повлиять, поэтому они и называются
абсолютными. Неизменность течения времени он подчеркивает такими словами:
"Все движения могут ускоряться и замедляться, течение абсолютного времени
изменяться не может. Длительность и продолжительность существования вещей
одна и та же, быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли
или их совсем нет."
Описанные взгляды Ньютона очень точно характеризуют представления физической картины мира того времени.
Величайшая революция в физике совпала с началом XX века. Попытки объяснить наблюдаемые на опытах закономерности распределения энергии в спектрах теплового излучения (электромагнитного излучения нагретого тела) оказались несостоятельными. 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.
Возникновение квантовой теории
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 Планк к предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями — квантами. Энергия Е каждой порции прямо пропорциональна частоте v излучения:
E=hv.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: ресурсы реферат, оформление диплома.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая страница реферата