35. Закон Всемирного Тяготения. Понятие «гравитационного поля».Закон всемирного тяготения.

На фоне впечатляющих успехов современной физики, гравитация остается самым загадочным природным явлением. Величие гравитации заключается в том, что ей подчиняется все существующее на свете, начиная от самой вселенной и кончая ее составляющими элементами. Впервые наиболее полно это было осознанно великим английским ученым Исааком Ньютоном (1643...1727). В 1687 г. Ньютон опубликовал свой знаменитый труд «Математические начала натуральной философии», раскрывший человечеству впервые теории движения планет и основы гравитации. Закон всемирного тяготения Ньютона, который стал первым научным законом, действующий во всей Вселенной гласит: каждые две частицы материи притягивают взаимно друг друга, или тяготеют друг другу, с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними:

 ,

где M и m – массы частиц; R – расстояние между ними; γ – гравитационная постоянная.

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ (поле тяготения), один из видов поля физического, посредством которого осуществляется гравитационное взаимодействие (притяжение) тел, например Солнца и планет Солнечной системы, планет и их спутников, Земли и находящихся на ней или вблизи нее тел (смотри Всемирного тяготения закон).

36. Концепция неопределённости и квантовая механика.

Принцип неопределенности.

Этот принцип впервые сформулировал известный немецкий физик В. Гейзенберг (1901—1976) в виде соотношения неточностей при определении сопряженных величин в квантовой механике. Теперь его обычно называют принципом неопределенности. Суть его заключается в следующем: если мы стремимся определить значение одной из сопряженных величин в квантово-механическом описании, например координаты х, то значение другой сопряженной величины, а именно импульса р = mv, нельзя определить с такой же точностью. Иначе говоря, чем точнее определяется одна из сопряженных величин, тем с меньшей точностью определяется другая величина. Это соотношение неточностей, или принцип неопределенности, выражается следующей формулой: Δх *Δр = h, где Δx — обозначает изменение или приращение координаты, Δр — приращение импульса, h — постоянную Планка. Таким образом, принцип неопределенности постулирует: Невозможно с одинаковой точностью определить и положение, и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не должно превышать постоянную Планка.

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА, фундаментальная физическая теория динамического поведения всех элементарных форм вещества и излучения, а также их взаимодействий. Квантовая механика представляет собой теоретическую основу, на которой строится современная теория атомов, атомных ядер, молекул и физических тел, а также элементарных частиц, из которых все это состоит.

Квантовая механика была создана учеными, стремившимися понять, как устроен атом. Атомные процессы в течение многих лет изучали физики и особенно химики; при изложении данного вопроса мы будем, не вдаваясь в подробности теории, следовать историческому ходу развития предмета.

38. Законы сохранения и принципы симметрии. Принцип симметрии.Симметрия связана с сохранением. Она помогает выделить в нашем изменчивом мире инварианты - своеобразные “точки опоры”. За летом неумолимо следует осень, деревья ежегодно сбрасывают листья. Все изменяется, однако законы природы обнаруживают симметрию. Они симметричны по отношению ко времени (что бы ни происходило, а энергия сохраняется) и пространству (закон сохранения импульса). Выделяя общее в объектах и явлениях, симметрия позволяет широко использовать метод аналогий. Модели объектов и явлений создаются на основе аналогий. Аналогии между различными явлениями позволяют описывать их общими уравнениями.Симметрия предопределяет необходимость: она действует в направлении сокращения числа вариантов. Так, существует всего пять правильных многогранников. Симметрия налагает ограничения на разнообразие структур молекул и кристаллов. Законы сохранения- это правила запрета, налагаемые симметрией на процесс, происходящие в нашем мире. Существенно, что симметрия не просто ограничивает число возможных вариантов, но во многих случаях подсказывает единственно возможный вариант, т.е. позволяет делать предсказания.С симметрией связаны, таким образом, идеи сохранения, общности, тождества, необходимости. Сохранение же связано с изменением, общее с частным, тождественное - с различным, необходимое со случайным. Следовательно, реальный мир основывается на диалектически связанных симметрии и асимметрии.Диалектика необходимого и случайного является важным методологическим фактором интеграции и гуманитаризации процесса обучения.