Реферат: Шпора по Концепциям современного естествознания

1.Сущность и основные особенности НТР (определение, периодвозникновения, основные достижения, противоречия).

Научный и техническийпрогресс впервые начали сближаться в16-18 веках, когда мануфактурное производство, нужды мореплавания и торговлипотребовали теоретического и экспериментального решения практическихзадач.Более конкретные формы это сближение приняло, начиная с конца 18века, в связи с развитием машинногопроизводства, что было обусловлено изобретением Д. Уаттом парового двигателя.Наука и техника начали взаимно стимулировать друг друга, активно влияя на все стороны жизни общества, радикальнопреобразуя не только материальную, но и духовную жизнь людей

. Научно-техническаяреволюция — это качественно новый этап научно-технического прогресса. НТРпривела к коренному преобразованиюпроизводительных сил на основепревращения науки в ведущий фактор развития производства. Начавшись в серединедвадцатого века под влиянием крупнейших научных и технических открытий,возросшего взаимодействия науки с техникой и производством (к примеру,значительное продвижение в изучении структуры и свойств атомных ядер привело в1954 году к созданию первой промышленной атомной электростанции в г. Обнинске),она оказала значительное влияние на всестороны жизни общества. Главные направления НТР: комплексная автоматизацияпроизводства, контроля и управления на основе широкого применения ЭВМ, открытие и применение новых видов энергии (начинаяот строительства атомных, геотермальных и приливных электростанций и кончая новейшимиразработками в области использования энергии ветра, солнца и магнитного поляЗемли); создание и применение новых видов конструкционных материалов (взглянув вокруг, мы можем увидеть, чторазличные пластики активно вытесняют металл и древесину). Резко возросли требования к уровню образования,квалификации и организованности работников. Также тенденцией вобласти образования становится его гуманизация. Это во многом вызвано заменойчеловека машиной в монотонном процессе промышленного производства и егопереориентировкой на более творческие виды деятельности. Крупномасштабные компании борьбы с бедностью, строительство дешевогожилья, пособия по безработице тяжелым бременем ложились на госбюджет, но именноблагодаря им заметно повысилось качество жизни рядовых граждан. НТР привеларазвитые страны к эпохе массового потребления. Вещи одноразового потреблениятакже стали спутником современного человека. Это создало дополнительные удобства, но привело к дополнительнойнагрузке на окружающую среду.Несмотря на все положительное, что было создано благодаряНТР, она породила новые и усугубила рядстарых глобальных социально-экономических проблем. С началаНТР прошло полвека, а человечество до сих пор не решило большинство из них. Вчем заключаются эти проблемы, в чем состоит их сложность и каковы наиболее вероятные пути их решения, я попытаюсьобъяснить далее. Итак: 1)демографический взрыв;2)нищета и отсталость;3)война имир;4)рукотворные катастрофы.

--------------------------------------------

2.Основные черты наукии её отличие от других отраслей культуры. Становление науки.

Наука является одной из определяющих особенностей современнойкультуры и, возможно, самым динамичным ее компонентом. Сегодня невозможнообсуждать социальные, культурные, антропологические проблемы,не принимая во внимание развитие научной мысли.

Наука есть постижение мира, в котором мы живем. Постижениеэто закрепляется в форме знаний как мысленного (понятийного, концептуального,интеллектуального) моделирования действительности. Соответственноэтому науку принято определять как высокоорганизованную и высокоспециализированнуюдеятельность по производству объективных знаний о мире, включающеми самого человека. Становление и развитие опытной науки в XVII столетиипривело к коренным преобразованиям образа жизни человека. Мышлениелюдей стало опираться на представление о наличии законов природы,делая невероятным такие вещи, как магия и колдовство. Перелом совершилсяв XVII столетии. В это столетие впервые наука о природе и математикавыдвинулись в жизнь, получили значение как изменяющие условия человеческого существованияисторические силы. Современное развитие науки ведет к дальнейшим преобразованиям всей системыжизнедеятельности человека. Особо впечатляюще ее воздействие наразвитие техники и новейших технологий,воздействие научно-технического прогресса на жизнь людей. Наукасоздает новую среду для бытия человека.

Основные черты науки:1)универсальность;

2)фрагментарность;3)общезначимость;4)систематичность;5)незавершённость;6)преемственность;7)критичность;8)достоверность;9)внеморальность;10)рациональность;11)чувственность.

Отличие науки от др. отраслей культуры:

От мифологии- наука стремится к формированию законов развития природы,допускающих эмпирич. проверку, мифология- к объяснению мира в целом. Отрелигии- в науке преобладает разум, в религии- вера.

------------------------------------------------------------------------------

3.Предмет естествознания и его отличие от другихобластей науки.

Слово «естествознание» представляет собой сочетание 2 слов — «естество»(«природа») и «знание». В наст врем под естествознанием понимается прежде всеготочное естествознание, т.е. уже вполне оформленное — часто в математическойформе. Но если вопрос о происхождении слова «естествознание» решает легко, товопрос о том, что такое само естествознание как наука, просто назвать нельзя.Дело в том, что имеются 2 широко распространённых определения этого понятия:1) «естествознание-это наука о природе как единойцелостности» и 2)«естествознание -это совокупность наук о природе, взятая какединственное целое». Ксе занимаются анализом общенаучных понятий. Понятия в науке бывают 3 родов: 1) Понятединичные, которые применяются в 1науке. 2)Общенаучные, которые применяются во всех естественных науках3)Философские — применяются по отношению всего мира. КСЕ анализируют всеобщий закон, которыйприменяется в естествознании.

Отличием естествознания как науки от специальных естественных наукявляется то, что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позицийнескольких наук,«выискавая» наиболее общие закономерности итенденции, рассматривает Природу как бы сверху.

Цели естествознания: 1.Выявление скрытых связей, создающих органическоеединство всех физических, химических и биологических явлений.2Более глубокое иточное познание самих этих явлений.

-------------------------------------------------------------------------------

4.Структура естественнонаучного познания.

Эмпирический факт-наблюдение-реальный эксперимент-модельныйэксперимент-мыслительный эксперимент-фиксация результатов-эмпирическоеобобщение(до эмпирич. познание)-формирование гипотезы-проверка её наопыте-выведение закона-создание теории-проверка её на опыте.

Эмпирический факт — факт чувственного опыта, исходный пункт развитияестествознания. Наблюдение-целенаправленное восприятие явлений объективной реальности.Эксперимент- испытание объекта исследований; эксперимент представляет собой какбы вопрос, который мы задаем природе и ждемот нее ясного ответа. «Эйнштейн говорил, что природа отвечает «нет» набольшинство задаваемых ей вопросов и лишь изредка от нее можно услышать более обнадеживающее«может быть». Модельный эксперимент не является последним из возможных. Можетиметь место мысленный эксперимент-для этого понадобится представить себе тела,которых вообще не существует в реальности, и провести над ними эксперимент вуме.На основании эмпирических исследований могут быть сделаны эмпирическиеобобщения. Гипотеза-научное предположение, объясняющее причины даннойсовокупности явлений. Закон-гипотеза, которая выдержала эмпирическую проверку.Совокупность нескольких законов, относящихся к одной области познания,называется теорией.

Эмпирический и теоретический уровни знания различаются по предмету (вовтором случае он может иметь свойства, которых нет у эмпирического объекта),средствам (во втором случае это мыслительный эксперимент, метод моделирования,аксиоматический метод и т. д.) и результатам исследования (в первом случаеэмпирическое обобщение, во втором — гипотеза и теория).

-------------------------------------------------------------------------------

5.Всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы познания.

--------------------------------------------

6.Специфика научных революций и научные революции.

--------------------------------------------

7.Основные идеи классического естествознания в области физики,астрономии, химии и биологии.

--------------------------------------------

8.Современная научная картина мира (СНКМ). Принципиальныеотличия СНКМ от механистической научной картины мира.

--------------------------------------------

9.Модель большого взрыва и расширяющейся Вселенной.

Наиболее общепринятой в космологии является модель однороднойизотропной нестационарной горячей расширяющейся Вселенной, построенная наоснове общей теории относительности и релятивистской теории тяготения,созданной Альбертом Эйнштейном в 1916 году. В основе этой модели лежат двапредположения: 1) свойства Вселенной одинаковы во всех ее точках (однородность)и направлениях(изотропность); 2) наилучшим известным описанием гравитационногополя являются уравнения Эйнштейна. Из этого следует так называемая кривизнапространства и связь, кривизны с плотностью массы. Космологию, основанную наэтих постулатах называют релятивистской. Важным пунктом данной модели являетсяее нестационарность, это означает, что Вселенная не может находиться встатическом, неизменном состоянии. Новый этап в развитии релятивистскойкосмологии был связан с исследованиями русского ученого А.А. Фридмана(1888-1925), который математически доказал идею саморазвивающейся Вселенной.Работа А.А.Фридмана в корне изменила основоположения прежнего научногомировоззрения. Разъясняя характер эволюции Вселенной, расширяющейся начиная ссингулярного состояния, Фридман особо выделял два случая:

а) радиус кривизны Вселенной с течением времени постоянно возрастает,начиная с нулевого значения;

б) радиус кривизны меняется периодически: Вселенная сжимается в точку(в ничто, сингулярное состояние), затем снова из точки, доводит свой радиус донекоторого значения, далее опять, уменьшая радиус своей кривизны, обращается вточку, и т.д.

На этот вывод небыло обращено внимания вплоть до открытия американским астрономом ЭдвиномХабблом в 1929 году так называемого «красного смещения». Красное смещение — этопонижение частот электромагнитного излучения: в видимой части спектра линиисмещаются к его красному концу.

Обнаруженный ранееэффект Доплера гласил, что при удалении от нас какого-либо источника колебаний,воспринимаемая вами частота колебаний уменьшается, а длина волны соответственноувеличивается. При излучении происходит «покраснение», т. е. линии спектрасдвигаются в сторону более длинных красных волн. Составнойчастью модели расширяющейся Вселенной является представление о Большом Взрыве,происшедшем где-то примерно 12 —18 млрд. лет назад.

Джордж Лемер был первым,кто выдвинул концепцию «Большого взрыва» из так называемого «первобытногоатома» и последующего превращения его осколков в звезды игалактики.Принципиально новый этап в развитии современной эволюционнойкосмологии связан с именем американского физика Г.А.Гамова (1904-1968),благодаря которому в науку вошло понятие горячей Вселенной. Согласнопредложенной им модели «начала» эволюционирующей Вселенной «первоатом» Леметрасостоял из сильно сжатых нейтронов, плотность которых достигала чудовищнойвеличины. В результате взрыва этого «первоатома» по мнению Г.А.Гамоваобразовался всоеобраэный космологический котел с температурой порядка треймиллиардов градусов, где и произошел естественный синтез химических элементов.Осколки первичного яйца — отдельные нейтроны затем распались на электроны ипротоны, которые, в свою очередь, соединившись с нераспавшимися нейтронами,образовали ядра будущих атомов. Все это произошло в первые 30 минут после«Большого Взрыва.Ученые стали искать иные физические модели «начала». В 1961году академик Я.Б. Зельдович выдвинул альтернативную холодную модель, согласнокоторой первоначальная плазма состояла из смеси холодных ( с температурой нижеабсолютного нуля) вырожденных частиц — протонов, электронов и нейтрино.

Из двух исходных гипотез теории — о нейтронномсоставе «космического яйца» и горячем состоянии молодой Вселенной — проверкувременем «выдержала «только «последняя, указывающая на количественноепреобладание излучения над веществом у истоков ныне наблюдаемогокосмологического расширения.

--------------------------------------------

10.Происхождение и развитие галактик и звёзд.

Первую эру в истории вселенной называют “большим взрывом” или английским термином Big Bang. Под расширениемВселенной подразумевается такой процесс, когда то же самое количествоэлементарных частиц и фотонов занимают постоянно возрастающий объём.

Эволюцию Вселенной принято разделять на четыре эры: адронную, лептонную, фотонную и звездную. а)Адронная эра. При очень высоких температурах и плотности в самом началесуществования Вселенной материя состояла из элементарных частиц- адронов. б) Лептонная эра. Когда энергия частиц и фотонов понизилась в веществебыло много лептонов. Температура была достаточно высокой, чтобы обеспечитьинтенсивное возникновение электронов, позитронов и нейтрино. в) Фотонная эра или эра излучения. г) Звездная эра. После “большого взрыва” наступила продолжительнаяэра вещества, эпоха преобладания частиц. Мы называем её звездной эрой. Онапродолжается со времени завершения “большого взрыва” (приблизительно 300 000лет) до наших дней. По сравнению с периодом “большим взрыва” её развитиепредставляется как будто слишком замедленным. Это происходит по причине низкойплотности и температуры. Во время эры излучения гамма-фотоны постепенно превращались в фотонырентгеновские, ультрафиолетовые и фотоны света. . При этом происходило излучение одногоультрафиолетового фотона (или же нескольких фотонов света) и, таким образом,возник атом водорода. Это была первая система частиц во Вселенной.С возникновением атомов водорода начинаетсязвездная эра — эра частиц, точнее говоря, эра протонов и электронов. Вселеннаявступает в звездную эру в форме водородного газа с огромным количеством световых и ультрафиолетовых фотонов.Водородный газ расширялся в различных частях Вселенной с разной скоростью.Неодинаковой была также и его плотность. Он образовывал огромные сгустки, вомного миллионов световых лет.Позднее из отдельных участков с помощьюсобственного притяжения образовались сверхгалактики и скопления галактик. Итак,крупнейшие структурные единицы Вселенной — сверхгалактики — являютсярезультатом неравномерного распределения водорода, которое происходило наранних этапах истории Вселенной. Колоссальные водородные сгущения — зародышисверх галактик и скоплений галактик — медленно вращались. Внутри ихобразовывались вихри, похожие на водовороты. Их диаметр достигал примерно статысяч световых лет. Мы называем эти системы протогалактиками, т.е. зародышамигалактик.Сила гравитации образовывала из этих вихрей системы звезд, которые мыназываем галактиками. Некоторые из галактик до сих пор напоминают намгигантское завихрение. В результате силы тяготения очень медленно вращающийсявихрь сжимался в шар или несколько сплюнутый эллипсоид.Нетрудно определить,какие из водородных атомов вошли в состав рождающейся эллиптической, точнееговоря эллипсоидальной галактики, а какие остались в космическом пространствевне нее. Протогалактика,которая вообще не вращалась, становилась родоначальницей шаровой галактики.Сплющенные эллиптические галактики рождались из медленно вращающихсяпротогалактик. Протогалактика сжималась и плотность водорода в ней возрастала. Кактолько плотность достигала определенного уровня, начали выделятся и сжимаетсясгустки водорода. Рождались протозвезды, которые позже эволюционировали взвезды.Спиральные галактики, в том числе и наша, состоят из очень старойсферической составляющей (в этом они похожи на эллиптические галактики) и изболее молодой плоской составляющей, находящейся в спиральных рукавах.Если бы изнашей галактики через сто миллионов лет после ее возникновения (это времяформирования сферической составляющей) улетучился весь межзвездный водород,новые звезды не смогли бы рождаться, и наша галактика стала бы эллиптической.

--------------------------------------------

11.Происхождение и состав солнечной системы.

Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мирнашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце — не только источниксвета и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии(энергии нефти, угля, воды, ветра).Издавна у разных народов Солнце было объектомпоклонения. Его считали самым могущественным божеством. Солнце – это нашазвезда. Изучая Солнце, мы узнаём о многих явлениях и процессах, происходящих надругих звёздах и недоступных непосредственномунаблюдению из-за огромных расстояний, которые отделяют нас от звёзд.

Возраст Солнца примерно равен 4.5 миллиарда лет. С момента своегорождения оно израсходовало половину водорода содержащегося в ядре. Оно будетпродолжать «мирно» излучать следующие 5 миллиардов лет или около того(хотя его светимость возрастет примерно вдвое за это время). Но, в концеконцов, оно исчерпает водородное топливо, что приведет к радикальным переменам,что является обычным для звезд, но увы приведет к полному уничтожению Земли (исозданию планетарной туманности). В состав солнечной системы входят планеты, ихспутники, астероиды, кометы, метеорные тела, солнечный ветер.Планетырасположены в следующем порядке: Меркурий,Венера, Земля(сп.-Луна), Марс(сп.-Фобос, Деймос), Юпитер(15 сп-ов), Сатурн(16сп-ов), Уран(5 сп-ов), Нептун(2 сп-ка) и Плутон(один сп-к).По физич.хар-кампленты делятся на 2 типа:1)земноготипа(Земля, Венера, Меркурий, Марс),2)планеты-гиганты(Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).Предпоалгается,что планеты возникли одновременно 4,6 млрд лет назад из газово-пылевойтуманности, имевшей форму диска, вцентре которого располагалось молодое Солнце.Образование звёзд и планетныхсистем-единый процесс, происходящий в рез-те конденсации облака межзвёздногогаза в силу его гравитационной неустойчивости.Т.О.протопланетная туманностьобразовалась вместе с Солнцем из межзвёздного вещ-ва, плотность которогопревысила критические пределы.По некоторым данным, такое уплотнение произошло врез-те относительно близкого взрыва сверхновойзвезды.Астеороиды, кометы, метеориты являются остатками материала, из которогосформировались планеты. Происхождение систем регулярных спутников авторыкосмогоничесмких концепций обычно объясняют повторением в малом масштабе тогоже процесса, который они предполагают для робъяснения образования планетсолнечной системы.В настоящее время господствует идея холодного, а не горячего,начального состояния Земли и др.планет солнечн.системы.

--------------------------------------------

12.Характеристика Земли как планеты и её эволюция.

Земля — это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращаетсявокруг звезды по эллиптической орбите (очень близкой к круговой) за периодравный 365.24 суток. Земля имеет спутник — Луну, обращающуюся вокруг Солнца.Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокругсвоей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца — смену времен года.Форма Земли — геоид, приближенно — трехосный эллипсоид,сфероид. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями.Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существованиеатмосферы.По современным космогоническим представлениям, Земля образоваласьпримерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газовоговещества. В результате дифференциации вещества, Земля, под действием своегогравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развилисьразличные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствамоболочки — геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера,атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладает железо, кислород, кремний,магний.

Земная кора, мантия и внутренняя чаять ядратвердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центрувозрастают давление, плотность и температура.Основные типы земной коры — материковый и океанический, в переходной зоне отматерика к океану развита кора промежуточного строения.Большая часть Землизанята Мировым океаном, горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустынипокрывают примерно 20% поверхности суши, леса — около 30%, ледники — свыше 10%.Средняя глубина мирового океана около 3800 м. Атмосфера Земли состоит извоздуха — смеси в основном азота и кислорода, остальное-водяные пары, углекислый газ, а также инертные и другие газы. Образование Земли и начальный этап ее развитияотносятся к догеологической истории. Абсолютный возраст наиболее древних горныхпород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая история Земли делится надва неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всего геологического летоисчисления(около 3 млрд. лет), и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет. Около3-3.5 млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Землевозникла жизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ееживых организмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительноевлияние на развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор,оказывающий мощное влияние на биосферу — производственная деятельностьчеловека, который появился на Земле менее 3 млн. лет назад.

--------------------------------------------

13.Основные положения тектоники литосферных плит.

Еще в XVII веке удивительное совпадение очертаний береговых линийзападного побережья Африки и восточного побережья Южной Америки наводилонекоторых ученых на мысль о том, что континенты «гуляют» по планете. Но толькотри века спустя, в 1912 году, немецкий метеоролог Альфред Лотар Вегенерподробно изложил свою гипотезу континентального дрейфа, согласно которойотносительное положение континентов менялось на протяжении истории Земли.Одновременно он выдвинул множество аргументов в пользу того, что в далекомпрошлом континенты были собраны вместе. Помимо сходства береговых линий им былиобнаружены соответствие геологических структур, непрерывность реликтовых горныххребтов и тождественность ископаемых остатков на разных континентах. ПрофессорВегенер активно отстаивал идею о существовании в прошлом единогосуперконтинента Пангея, его расколе и последующем дрейфе образовавшихсяконтинентов в разные стороны. Но эта необычная теория не была воспринятавсерьез, потому что с точки зрения того времени казалось совершеннонепостижимым, чтобы гигантские континенты могли самостоятельно перемещаться попланете. К тому же сам Вегенер не смог предоставить подходящий «механизм»,способный двигать континенты.

Возрождение идей этого ученого произошло врезультате исследований дна океанов. Тектоника плит — это основной процесс, который взначительной степени формирует облик Земли. Слово «тектоника» происходит отгреческого «тектон» — «строитель» или «плотник», плитами же в тектоникеназывают куски литосферы. Согласно этой теории литосфера Земли образованагигантскими плитами, которые придают нашей планете мозаичную структуру. Поповерхности Земли движутся не континенты, а литосферные плиты. Медленнопередвигаясь, они увлекают за собой континенты и океаническое дно. Плитысталкиваются друг с другом, выдавливая земную твердь в виде горных хребтов игорных систем, или продавливаются вглубь, создавая сверхглубокие впадины в океане.Их могучая деятельность прерывается лишь краткими катастрофическими событиями —землетрясениями и извержениями вулканов. Почти вся геологическая активностьсосредоточена вдоль границ плит.
То, что плиты перемещаются, вполне доказано (с помощью спутников можно точноизмерить изменение расстояния между двумя точками на разных плитах и определитьскорость их перемещения), но механизм их движения все еще до конца неизвестен.Существующая теория объясняет движение плит тем, что возникающие в толще мантиигорячие зоны выбрасывают к поверхности нагретое подвижное вещество — плюмы,которые своим напором заставляют континенты смещаться. Тектоническая карта мирас нанесенными границами плит — своеобразная гигантская мозаика, всесоставляющие элементы которой находятся в движении, а очертания плит хоть имедленно, но неуклонно изменяются. Согласно теории движения тектонических плитчерез 50 млн. лет Лос-Анджелес, например, окажется на острове где-то напротивцентральной части Британской Колумбии, Австралия передвинется к островамИндонезии, Нью-Йорк окажется дальше от Лондона и ближе к Токио, потому чтоАтлантический океан расширится за счет Тихого. Выдающимся примером разрастанияокеанского дна является остров Исландия, испытывающий постоянное расширение, —половина острова движется вместе с Евразийской плитой к востоку, а другаявместе с Североамериканской — к западу. Общее разрастание коры составляет 400км за 14—15 млн. лет.

--------------------------------------------

14.Основные положения общей и специальной теорииотносительности. Современные взгляды на пространство и время.

До 20 века пространство считалось плоским, времяпонималось абсолютным.Название “теория относительности” возникло изнаименования основного принципа (постулата), положенного Пуанкаре и Эйнштейномв основу из всех теоретических построений новой теории пространства и времени.Содержанием теории относительности является физическая теория пространства ивремени, учитывающая существующую между ними взаимосвязь геометрического характера.Кначалу двадцатого века у физиков, строивших теорию оптических иэлектромагнитных явлений по аналогии с теорией упругости, сложилось ложноепредставление о необходимости существования абсолютной неподвижной системыотсчета, связанной с электромагнитным эфиром. Зародилось, таким образом,представление об абсолютном движении относительно системы, связанной с эфиром,представление, противоречащее более ранним воззрениям классической механики(принцип относительности Галилея).Опыты Майкельсона и других физиков опроверглиэту теорию “неподвижного эфира” и дали основание для формулировкипротивоположного утверждения, которое и получило название “принципаотносительности”. Так это название вводится и обосновывается в первых работахПуанкаре и Эйнштейна. Общая теория относительности (ОТО) — современная теориятяготения, связывающая его с кривизной четырехмерного пространства-времени.Всвоем, так сказать, классическом варианте теория тяготения была созданаНьютоном еще в XVII веке и до сих пор верно служит человечеству. Она вполнедостаточна для многих, если не для большинства, задач современной астрономии,астрофизики, космонавтики. Между тем ее принципиальный внутренний недостатокбыл ясен еще самому Ньютону. Это теория с дальнодействием: в ней гравитационноедействие одного тела на другое передается мгновенно, без запаздывания.Что жекасается ОТО, то все ее основополагающие элементы были созданы Эйнштейном. Впоследнем этапе создания ОТО принял участие Гильберт. Вообще значениематематики (и математиков) для ОТО очень велико. Ее аппарат, тензорный анализ,или абсолютное дифференциальное исчисление, был развит Риччи и Леви-Чивита.Друг Эйнштейна, математик Гроссман познакомил его с этой техникой.И все же ОТО— это физическая теория, в основе которой лежит ясный физический принцип,твердо установленный экспериментальный факт.Специальная теория относительности(СТО) — фундаментальная физическая теория пространственно-временных свойстввсех физических процессов.Основой СТО явились представления о свойствахпространства, времени и движения, разработанные в классической механикеГалилеем и Ньютоном, но углублённые и в ряде положений существенно изменённые идополненные Эйнштейном в связи с теми экспериментальными фактами, которые былиобнаружены в физике к концу XIX столетия при изучении электромагнитных явлений.Специальная теория относительности (СТО) наряду с предположением о том, что a)пространство — трёхмерно, однородно и изотропно, (что означает, что впространстве нет выделенных мест и направлений) б) время — одномерно и однородно,(нет выделенных моментов времени)использует следующие два основополагающиепринципа: 1. Никакими физическими опытами внутри замкнутой физической системынельзя определить, покоится ли эта система или движется равномерно ипрямолинейно (относительно системы бесконечно удаленных тел). Этот принципназывают принципом относительности Галилея — Эйнштейна, а соответствующиесистемы отсчёта — инерциальными. 2. Существует предельная скорость (мироваяконстанта c) распространения физических объектов и воздействий, котораяодинакова во всех инерциальных системах отсчета. Со скоростью cраспространяется свет в вакууме. ОТО — завершеннаяфизическая теория. Она завершена в том же смысле, что и классическая механика,классическая электродинамика, квантовая механика. Подобно им, она даетоднозначные ответы на физически осмысленные вопросы, дает четкие предсказаниядля реально осуществимых наблюдений и экспериментов. Однако, как и всякая инаяфизическая теория, ОТО имеет свою область применимости. Так, вне этой области лежатсверхсильные гравитационные поля, где важны квантовые эффекты. Законченнойквантовой теории гравитации не существует. ОТО — удивительная физическаятеория. Она удивительна тем, что в ее основе лежит, по существу, всего одинэкспериментальный факт, к тому же известный задолго до создания ОТО (все телападают в поле тяжести с одним и тем же ускорением). Удивительна тем, что онасоздана в большой степени одним человеком.СТО возникла больше для решения специальных задач и никоим образом не противоречит принципам ОТО.Она лишь дополнение реального состояния науки с точки зрения потребностисовременной физики и естествознания. Релятивизм не мертв, он лишь отражениесостояния научно-технической мысли того времени.

--------------------------------------------

15.Основные идеи и принципы квантовой физики.

Величайшая революция в физике совпала с началом XX века. Попыткиобъяснить 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 короткихэлектромагнитных волн. И это тем более удивительно, что эти законы превосходноописывают излучение радиоволн антенной и что в свое время само существованиеэлектромагнитных волн было предсказано на основе этих законов.Электродинамика Максвелла приводилак бессмысленному выводу, согласно которому нагретое тело, непрерывно теряяэнергию вследствие излучения электромагнитных волн, должно охладиться доабсолютного нуля. Согласно классической теории тепловое равновесие междувеществом и излучением невозможно. Однако повседневный опыт показывает, чтоничего подобного в действительности нет. Нагретое тело не расходует всю своюэнергию на излучение электромагнитных волн.

В поискахвыхода из этого противоречия между теорией и опытом немецкий физик Макс П ла н к предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельнымипорциями— квантами. Предположение Планкафактически означало, что законы классической физики неприменимы к явленияммикромира.Построенная Планком теория теплового излучения превосходносогласовалась с экспериментом. После открытия Планка начала развиваться новая,самая современная и глубокая физическая теория — квантовая теория. Развитие еене завершено и по сей день. Квантовым законам подчиняется поведение всехмикрочастиц. Но впервые квантовые свойства материи были обнаружены при исследованииизлучения и поглощения света. В развитиипредставлений о природе света важный шаг был сделан при изучении одногозамечательного явления, открытого Г. Герцем и тщательно исследованноговыдающимся русским ф

еще рефераты

Еще работы по разное

Реферат по разное

Конспект лекций по методике русского языка и литературе (2006г.)

Ответы на вопросы по ГОСам по информатике и другим дисциплинам

29 Августа 2013

Реферат по разное

Изготовление контейнера для деталей по эскизу

29 Августа 2013