 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Физические картины мираСтр 1 из 3Следующая ⇒
Физика, как и все естествознание, развивалась по пути научных революций. Ключевое понятие в физической картине мира – «материя». Именно смена представлений о материи вызывала смену всей физической картины мира. В истории физики такие смены происходили 2 раза, соответственно, существовали 3 физические картины мира.
I. Механистическая картина мира (сложилась в XVI – XVII веках, в основе – атомизм древнегреческих философов и механика Ньютона). Основные черты МКМ: Ø Материясостоит из атомов, связанных между собой (корпускулярная модель реальности). Ø Движение тел происходит в соответствии с тремя законами механики Ньютона. Ø Взаимодействие тел происходит мгновенно на любом расстоянии – по принципу дальнодействия (т.е. тела взаимодействуют мгновенно на любом расстоянии и без каких-либо материальных посредников). Ø Пространство и время абсолютны – они существуют независимо от материи (пространство – это гигантский «черный ящик», вмещающий все тела в мире, но если бы эти тела вдруг исчезли, пространство все равно бы осталось. Так же, в образе «текущей реки», представлялось и время, то же существующее независимо от материи). Ø Любые события предопределяются законами механики. (все события предсказуемы, случайность исключена). Ø Присутствие человека в мире ничего не меняет. (если человек даже исчезнет с лица Земли – мир продолжит существовать как ни в чем не бывало).
На основе МКМ в 18-19 в. была разработана земная, небесная и молекулярная механика, т.е. макро-, мега- и микромир подчинялись общим законам → МКМ считалась универсальной, способной объяснить любые процессы. МКМ господствовала в физике до середины 19 в.
Однако к середине 19 в. накопились эмпирические данные, которые МКМ объяснить не могла (оптические и электромагнитные явления). Например, попытка объяснения природы света с точки зрения механики - корпускулярная теория света, предложенная Ньютоном: Свет – поток мельчайших частиц, которые излучают светящиеся тела. Эти частицы движутся в соответствии с законами механики и при попадании в глаз вызывают ощущение света. Но эта теория не могла объяснить явления интерференции (наложение волн друг на друга) и дифракции (огибание волнами препятствий) света. Тогда для их объяснения было введено понятие «светоносного эфира» (упругая среда, заполняющая все пространство). Аналогично объяснялись электричество, магнетизм, тепловые явления – с помощью понятий «теплорода», «электрической» и «магнитной» жидкости и т.п. Таким образом, опытные факты искусственно подгонялись под МКМ → физика нуждалась в смене представлений о материи, в смене физической картины мира. II. Электромагнитная картина мира (сложилась в середине 19 века, в основе – электродинамика Фарадея и Максвелла). Основные черты ЭМКМ: Ø Материя состоит из электрически заряженных частиц вещества (атомы, молекулы – они непроницаемы), которые взаимодействуют друг с другом посредством электро-магнитного поля (проницаемо) (полевая, континуальная (непрерывная) модель реальности). Ø Движение – распространение колебаний в поле; описывается законами электродинамики. Ø Тела взаимодействуют по принципу близкодействия – взаимодействие передается полем от точки к точке непрерывно и с конечной скоростью. Ø Пространство и время относительны – они несамостоятельны и зависимы от материи, т.к. они связаны с процессами, происходящими в поле (поле – абсолютно непрерывная материя → пустого пространства просто нет). Ø Представление о человеке – не изменилось. Появление человека – это только каприз природы.
Новая картина мира объяснила большой круг явлений, непонятных с точки зрения МКМ; глубже показала материальное единство мира, т.к. электричество и магнетизм объяснялись на основе одних и тех же законов. Однако с конца 19 в. обнаруживалось все больше противоречий, которые не могла объяснить и ЭМКМ – это открытия, опровергающие представление об атомах как о неделимых частицах: · открытие электрона (Томсон, 1895); · открытие ядра(Резерфорд); · открытие радиоактивности – способности атомов одних элементов превращаться в атомы других элементов (Беккерель).
III. Квантово-полевая картина мира (возникла в начале ХХ века, в основе – квантовая механика Луи де Бройля, Шредингера, Гейзенберга и Борна) Основные черты КПКМ: Ø Изучение свойств открытых микрочастиц показало, что они проявляют не только свойства частицы, но и свойства волны (интерференция и дифракция электрона) → Материя обладает одновременно и корпускулярными, и волновыми свойствами (квантово-полевая модель реальности). Ø Материя способна изменяться, т.к. основные свойства элементарных частиц – это их взаимозависимость и взаимопревращаемость. Ø Движение – это только частный случай физического взаимодействия (известно 4 вида фундаментальных физических взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое – поговорим позже). Они осуществляются на основе принципа близкодействия – т.е. взаимодействия передаются соответствующими полями от точки к точке; скорость передачи конечна и не превышает Vсвета в вакууме (300 000 км/с). Ø Пространство и времяотносительны, они зависят от материи и друг от друга и, согласно теории относительности, сливаются в едином четырехмерном пространственно-временном континууме (сплошная материальная среда, свойства которой изменяются в пространстве и во времени непрерывно). Ø Изменились представления о человеке. Человек – это наблюдатель от которого зависит получаемая картина мира. Наш мир таков, каков он есть сейчас, только благодаря существованию человека. Появление человека – закономерный результат эволюции Вселенной. КПКМ и сейчас находится в стадии становления, с каждым годом к ней добавляются новые элементы, гипотезы, теории и т.п.
Мы уже говорили о том, что ключевым понятием физики является «материя». Поэтому в обязательном порядке нужно поговорить о представлениях о материи с точки зрения физики, об основных физических законах, характеризующих материю.
Поиск по сайту: |