- •Естествознание и мировоззрение.
- •6.Метафизический характер 1ой естественнонаучной революции.
- •2.Место естествознания в культуре.
- •3.Методы научного познания.
- •4 Математический идеал научности
- •8.Законы и.Кеплера
- •5.Гуманитарный идеал научноти.
- •7.Формирование теоретического естествознания в трудах Галилея и Ньютона
- •30. 3Я научная революция
- •14. Формирование модели расширяющейся вселенной.
- •24.Концепции возникновения жизни
- •13.Небулярная гипотеза Лапласа-Канта
- •11. Формирование и особенности квантовой физики
- •19.Структура атмосферы земли
- •10.Постулаты и выводы специальной и общей теории относительности.
- •9.Формирование электродинамики
- •28.Учение о биосфере Вернадского
- •18.Экологические функции литосферы земли
- •12. Принципы современной физики
- •23.Концепции эволюции жизни
- •25.Формирование генетики
- •15.Структурные уровни организации материи
- •16.Основные физические взаимодействия
- •26. Концепция ноосферы
- •17.Геосферы земли
- •20.Уровни исследования земли
- •29. Классификация элементарных частиц
12. Принципы современной физики
1.Корпускулярно-волновой дуализм материи. При переходе к исследованию микромира обнаружилось, что физическая реальность едина и нет пропасти между веществом и полем. И. Ньютон считал, что свет представляет собой поток корпускул, движущихся с огромной скоростью, – отсюда прямолинейность световых лучей. Однако были открыты явления интерференции и дифракции, которые корпускулярная концепция не могла объяснить. Х. Гюйгенс предположил, что свет представляет собой волну. В 70-х годах XIX в. Максвелл и Герц обосновали природу света как электромагнитную волну. Таким образом, материальный объект, называемый «свет», есть образование сложное, не укладывающееся полностью ни в одну из простых моделей: «корпускула» или «волна». Свет обладает и волновыми и корпускулярными свойствами, но проявляет либо те, либо другие в зависимости от ситуации.
2.Принцип неопределенности утверждает, что в квантовой механике точное и одновременное измерение скорости и положения частиц невозможно даже теоретически. Следствием этого является то, что измерение одной характеристики предмета (положения) принципиально непредсказуемым образом изменяет другие (скорость). Подобная неопределенность параметров доказана, например, и в отношении «энергия – время».
3.Принцип дополнительности Н. Бор дал ему следующую формулировку: «понятия частицы и волны дополняют друг друга и в то же время противоречат друг другу, они являются дополняющими картинами происходящего». Ни одна теория не может описать объект исчерпывающим образом, чтобы исключить возможность альтернативных подходов. Противоречия с точки зрения классической науки в рамках неклассической не исключают, а дополняют друг друга.
4.Принцип симметрии. В общем виде классическое определение принципа предложил известный математик Г. Вейль, согласно которому симметричным называется такой предмет, который можно как-то изменять, получая в результате то же, с чего мы начали. При этом имеется в виду, что физические законы и способы их представления можно изменять так, что это не отражается на их свойствах. Выделяют симметрию трансляций (перенос фигуры, эксперимента), винтовую симметрию (трансляции в сочетании с поворотом) и др.
5.Принцип суперпозиции. Принцип суперпозиции (наложения) – это допущение, согласно которому результирующий эффект представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействующим явлением в отдельности.
6.Принципе соответствия. Принцип утверждает, что никакая новая теория не может быть справедливой, если она не содержит в качестве предельного случая старую теорию, относящуюся к тем же явлениям, поскольку старая теория уже оправдала себя в своей области. Другими словами, каждая физическая теория лишь ступень познания и всегда является относительной истиной. Например, то, что классическая ньютоновская механика перестает быть применимой при скоростях движения, сравнимых со скоростью света, не делает ее ложной.
7.Принцип относительности и постулаты А. Эйнштейна. Первым сформулировал принцип Г. Галилей: «Никакими механическими опытами, проведенными внутри системы, невозможно установить, покоится система или движется прямолинейно и равномерно». Этот принцип распространялся на интуитивно воспринимаемые скорости и на инерциальные системы отсчета.
В 80-х гг. XIX в. Майкельсон и Морли обнаружили, что при скоростях, сравнимых со скоростью света (300000 км/с), нарушается классический закон сложения скоростей. В 1905 г. А.Эйнштейн предложил специальную теорию для решения этой проблемы. Он исходил из двух постулатов:
Все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны.
В любой системе отсчета скорость света в вакууме неизменно равна 300000 км/с.
Были получены следующие выводы:
при движении происходит сокращение движущегося предмета;
при движении происходит замедление времени;
при движении происходит увеличение массы.
Таким образом, специальная теория относительности утверждает, что не существует ни абсолютного времени, ни абсолютного пространства.
В 1916 г. А. Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности (ОТО). ОТО дает анализ пространственно-временного континуума. Теория относительности больше не ограничивается инерциальными системами координат. В основе теории лежит принцип эквивалентности. ОТО заменяет закон тяготения Ньютона на полевой закон тяготения, т.е. гравитационное взаимодействие можно рассматривать как результат искривления пространства – времени вокруг материальных тел.