17). Непрерывность и дискретность в описании структуры материи.

О структуре материи существуют 2 противоположные концепции.

1. Концепция Анаксагора/Аристотеля. Материал – сплошная среда, пустоты нет. Свойства материи изменяются от точки к точке.

2. Атомистическая (корпускулярная) - Демокрит. Материя дискретна (прерывна, делима до определенного предела).

В классике дискретные и непрерывные были противоположны и независимы друг от друга. После создания квантовой теории в начале XX века стало ясно, что дискретные и непрерывные свойства нельзя противопоставлять друг другу. Выяснилось, что любое поле состоит из специфических частиц квант, а любой микрообъект может проявлять типичное свойство непрерывного поля. На макроскопическом уровне материя равна веществу и полю. В микромире понятие частицы и волны выступают как дополнение характеристики и могут относиться к одному объекту, т.е. структуру вещества можно раскрыть через прерывность и непрерывность.

18). Историческое развитие концепции пространства и времени в естествознании. Становление специальной теории относительности.

Субстанциональная концепция – Демокрит, Галилей, Ньютон. Пространство и время – объективные самостоятельные сущности, не зависящие ни друг от друга, ни от протекающих в них внутренних процессов.

Реляционная концепция – Аристотель, Лейбниц, Гегель, Эйнштейн, Мах. Пространство и время – особый вид отношений между взаимодействующими материальными объектами. Нет смысла говорить о самостоятельном существовании пространства и времени, они зависят от материи.

Пространство и время ньютоновской механики – абсолютное. Пространство подчинено евклидовой геометрии, оно 3-хмерное. Время не зависит от пространства. Справедливы преобразования Галилея:

Все законы механики одинаковы во всех ИСО, неизменны, инвариантны относительно преобразования Галилея.

Принципы дальнодействия: сигналы распространяются мгновенно на бесконечно большой скорости. Вводится логическое противоречие между механикой Ньютона и механикой Максвелла. Законы механики не меняются при переходе из одной ИСО в другую, а законы электродинамики меняются.

Можно выявить абсолютную теорию ИСО. Может быть не верен принцип относительности Галилея и существования абсолютной системы отсчета, связанной с эфиром.

В 1887 году проверили в опыте Майкельсон и Маран. Они сравнили значения скорости света, измеренной в направлении движения земли, с ее значением, измеренном в перпендикулярном направлении. Оказалось, что оба значения одинаковы, хотя по закону сложения скоростей должны были получиться разные значения.

Результат опыта: скорость света постоянна и не зависит ни от скорости источника, ни от направления его движения.

В начале XX века бесспорными считались постоянство скорости света, постоянство и преобразования Галилея, но все 3 утверждения не могут быть верны. 1904 год – Лоренц получил формулу преобразования, отличную от Галилея:

, , , .

Появление статистической теории связано с вероятностью событий. Основная идея любого детерминизма – все явления в природе не произвольны, а подчинены определенным законам.