Файл: Справочник (белкин).doc

– континуальная программа (картина мира) Аристотеля заключается в непрерывности материи: «Природа не терпит пустоты».

13. Развитие космологических представлений пифагорейцев:

– в центре Вселенной находится огонь – Гестия, вокруг него вращается сферическая Земля, между Землёй и Гестией расположено тёмное тело (Антихтон), подобное Земле. Солнце представляет собой прозрачный шар, получающий свет и тепло от Гестии, остальные планеты вращаются вокруг Гестии (концепция Филолая);

– математическое описание движения планет посредством вращающихся гомоцентрических сфер (Евдокс Книдский, Калиппа, Аристотель);

– математическое описание неравномерного периодического движения планет результатом суммирования нескольких равномерных круговых движений (Апполоний Пергский, Гиппарх);

– античный гелиоцентризм: Солнце гораздо больше Земли, поэтому именно оно находится в центре мира (Гераклит Понтийский, Аристарх Самосский). Но эта идея вступила в противоречие с принципами античной механики и общими мировоззренческими представлениями о центральном положении Земли и человека во Вселенной.

14. Геоцентрическая система мира Птолемея («Альмагест») признавалась в античную эпоху и в Средние века:

– центральное положение во Вселенной занимает неподвижная и шарообразная Земля;

– сфера звёзд колоссально удалена;

– движения небесных тел носят равномерный и круговой характер. Вокруг неподвижной Земли имеется окружность (деферент), центр которой несколько смещён от центра Земли (эксцентрик). По деференту движется центр меньшей окружности (эпицикла), каждая планета вращается по своему эпициклу;

– условия движения планет верхних от Солнца (Марса, Юпитера, Сатурна) и планет нижних (Меркурия, Венеры) существенно различны, т. е. Солнце играет особую роль.

15. Особенностями естествознания античного периода были метафизичность и космоцентризм, где Космос воспринимался упорядоченным и оформленным бытием, противоположным хаосу.

16. Отличительной особенностью науки средних веков было понимание природы как результата божественного творения (теологизм или теоцентризм).

17. Отличительная черта эпохи Возрождения – гуманизм (антропоцентризм).

18. Гелиоцентрическую систему мира впервые предложил Коперник:

– в центре мира находится Солнце;

– планеты движутся вокруг Солнца, в том числе Земля со своим спутником Луной;

– сфера звёзд удалена на огромное расстояние.

19. Принцип дальнодействия: тяготение (и другие взаимодействия) передаётся через пустоту с бесконечной скоростью (мгновенно). В дальнейшем отвергнут.

20. Принцип близкодействия: все взаимодействия передаются с помощью каких-либо агентов с конечной скоростью. Сегодня общепризнан.

21. Развитие континуальной исследовательской программы:

– материя занимает всё пространство. Исходным материальным образованием являются поля, а не атомы, которые представляют собой лишь сгустки полей (Фарадей);

– электрические и магнитные явления основаны на принципе близкодействия (М. В. Ломоносов, М. Фарадей);

– отказ от гидродинамической аналогии в описании электромагнитного поля. Вывод о существовании электромагнитных волн как колебаний эфира (Максвелл);

– экспериментальное доказательство существования электромагнитных волн и подтверждение тождественности основных свойств электромагнитных и световых волн. Симметричная форма уравнений Максвелла (Генрих Герц);

22. Развитие математической программы:

– Ньютон стал родоначальником классической теоретической физики. Он обобщил и окончательно сформулировал три основных закона динамики, названных его именем (закон инерции, пропорциональность между количеством движения и движущей силой, равенства сил действующих друг на друга тел по величине и противоположности по направлению), и закон всемирного тяготения;

– Максвелл оформил математически концепцию электромагнитного поля в виде уравнений, названных его именем;

– Эйнштейн создал теорию относительности, в которой пересмотрены представления о пространстве и времени. Они оказались связанными с движением тел и гравитационными полями;

– Шредингер разработал волновую механику, описывающую движение микрочастиц.

23. Развитие атомистической исследовательской программы (Бойль, Ньютон, Резерфорд, Бор)

– Ньютон предложил корпускулярную теорию света, в которой частицы света (корпускулы) обладали неизменными свойствами и способностью взаимодействовать с телами на расстоянии;

– Бойль приложил идеи атомизма к химии, ввёл понятие химического элемента, заложил основы экспериментального метода и химического анализа;

– Томсон предположил, что атом содержит равномерно распределённый положительный заряд, внутри которого имеются отрицательно заряженные электроны;

– Резерфорд предложил и обосновал планетарную модель атома, в которой почти вся его масса сосредоточена в небольшом положительно заряженном ядре, окружённом вращающимися отрицательно заряженными электронами;

– Бор дополнил планетарную модель квантованными орбитами электронов, позволяющими объяснить спектры излучения и поглощения.

24. Периодический закон открыл Д. И. Менделеев.

25. Основоположник структурной химии и органического синтеза – А. М. Бутлеров.

26. Классификацию видов дал К. Линней.

27. Естественную радиоактивность открыл А. Беккерель. Она заключается в самопроизвольном распаде некоторых атомов, излучающих альфа-частицы (ядра гелия), бета-частицы (электроны) и гамма-лучи (электромагнитные волны). Распад приводит к превращению одних элементов в другие, ядерные реакции расщепления ядер атомов идут под действием нейтронов.

28. Квантовое поле – наиболее фундаментальная и универсальная форма материи, лежащая в основе всех её конкретных проявлений.

29. Картина мира – сложившаяся на конкретном этапе развития человечества совокупность представлений о структуре действительности, способах ее функционирования и изменения, сформировавшаяся на основе исходных мировоззренческих принципов и интегрирующая знания и опыт, накопленный человечеством.

Различают религиозную, научную и философскую картины мира. Их принципиальные различия определяются двумя позициями: 1) основной проблемой, решаемой каждой из указанных картин мира и 2) основными идеями, которые предлагают картины мира для решения своей проблемы (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Картины мира

30. Под научной картиной мира понимают целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях мира, которая возникает в результате обобщения и синтеза основных научных понятий и принципов, отражающих эти объективные закономерности.

31. Предельно общую картину мира дает философия. Создаваемая в рамках онтологии философская картина мира определяет основное содержание мировоззрения индивида, социальной группы, общества. Будучи рационально-теоретическим способом познания мира, философское мировоззрение носит абстрактный характер и отражает мир в предельно общих понятиях и категориях. Следовательно, философская картина мира есть совокупность обобщенных, системно организованных и теоретически обоснованных представлений о мире в целостном его единстве и месте в нем человека.

32. Научные картины мира: механическая, электромагнитная, неклассическая, эволюционная (эволюционно-синергетическая). Ведущими идеями современной естественнонаучной картины мира являются самоорганизация и универсальный эволюционизм.

2. Физические концепции мира

2.1. Структурные уровни организации материи

1. Микромир – это мир предельно малых объектов, непосредственно ненаблюдаемых. К микромиру принадлежат частицы, описание которых требует применения квантовой механики (молекулы и все, что меньше). Пример последовательности в структурной иерархии объектов микромира и далее (от меньшего к большему): кварки, элементарные частицы, ядра атомов, атомы, молекулы, макротела. Кроме того, используются понятия субатомного уровня (кварки, лептоны), ядерного уровня (нуклоны, ядра атомов), атомного уровня (ядро, электронные оболочки), молекулярного уровня (атомы, связанные различными способами), макромолекулярного уровня (полимеры и комплексы молекул).

2. Макромир содержат объекты, размеры которых сопоставимы с масштабами человеческого опыта. Их движение описывается классической механикой.

3. Мегамир представляет собой мир огромных космических масштабов и скоростей. Движение и существование объектов мегамира требует общей теории относительности. Иерархия объектов мегамира (от меньшего к большему):

– космический газ и космическая пыль;

– астероиды, кометы;

– спутники планет;

– планеты;

– звезды;

– планетные системы;

– звездные скопления;

– галактики;

– Метагалактика;

– космос (Вселенная).

2.2. Классическая физика

1. В классической науке выделяют две взаимоисключающие формы материи: вещество и поле. В макромире их взаимный переход невозможен.

2. Механика изучает движение тел и их деформации.

3. Движение в механике – это перемещение в пространстве, которое фиксируется по отношению к другим каким-то телам.

4. Системой отсчета называется совокупность неподвижных тел, относительно которых рассматривается движение, отсчитывающих время часов и система координат (рис. 2.1).

5. Материальной точкой называется тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с размерами других тел, расстояниями до других тел, или расстояниями, проходимыми этим телом.

6. Траекторией называется линия, по которой движется материальная точка или одна из точек тела (рис. 2.1).

7. Путь – это длина траектории, проходимая материальной точкой за данное время (рис. 2.1).

8. Перемещение – это вектор, соединяющий начальное положение материальной точки с рассматриваемым или конечным положением (рис. 2.1).

9. Скорость – это производная перемещения тела по времени.

10. Ускорение – это производная скорости по времени или, иначе, скорость изменения скорости.

11. Сила – это векторная мера действия одного тела на другое.

12. Масса – мера инертности тела или мера его гравитационности.

13. Импульс – это произведение массы тела на его скорость:

14.Момент импульса частицы относительно данной точки – это векторное произведение её импульса на радиус-вектор частицы, проведённый из данной точки.