Файл: Мет.ук.ст. КСЕ 11НИБ экономика.doc

Сущность принципа причинностизаключается в том, чтовсе происходящее в мире имеет причину, но, зная причину, точно указать ее следствие не всегда возможно. В большинстве случаев указывается совокупность возможных следствий, что приводит к неопределенности будущего и к невозможности точного прогнозирования развития процесса, объекта или системы.

Тенденции развития науки. В науке всегда боролись две тенденции -тенденция специализации знанийитенденция интеграции знаний. Сущностьтенденции специализации знанийзаключается в том, чтобыузнать и понять«все больше о все меньшем». Такой подход ведет к узкой специализации, которая отвечает кратковременным практическим потребностям. У «специалистов» все хорошо, пока функционирует система их «жизнеобеспечения». Если же происходят резкие изменения в окружающей обстановке, то «специалист» рискует оказаться у «разбитого корыта». Специализация помогает не отстать от накопления знаний в той или иной области, но мешает увидеть общие перспективы и тенденции ее развития. Узкие специалисты обычно быстро делают карьеру, но расплачиваются за это узким кругозором.

Тенденция интеграции знанийпредполагаетпонимание«большего посредством пренебрежения меньшим». Именно этот подход способствует целостному видению того мира, в котором мы живем, и позволяет понять, каким может быть будущее этого мира на основе изучения его прошлого и выявления фундаментальных закономерностей его развития. Кроме этого, такой подход позволяет выявлять аналогии в различных процессах и способствует развитию навыков переноса идей, методов и технологий из одних областей в другие. Увы, но в настоящий момент в науке господствует первая тенденция.

Античные философы изучали мир в совокупности и целостности, во взаимосвязи процессов и явлений, происходящих в нем, и добивались, несмотря на ограниченные возможности изучения действительности, существенных результатов в познании того, что их окружало. Образованный человек в древности мог освоить практически все существующие тогда знания. Сейчас это, к сожалению, невозможно. Принято считать, что в эпоху Возрождения объем знаний, которыми овладело человечество, превысил умственные способности отдельного человека. Поэтому знания стали специализироваться.

Фундаментальные и прикладные научные исследования. Современную науку принято делить нафундаментальнуюиприкладную. При проведениифундаментальных научных исследований не ставится цель - обязательно воплотить их результаты в технику или технологии (однако, результаты фундаментальных исследований могут быть воплощены в технику или технологии). При проведенииприкладных научных исследованийставится цель – обязательно воплотить их результаты в технику или технологии (однако, указанная цель может быть не достигнута).

Фундаментальная наука прежде всего представляет интерес для небольшой группы ученых, желающих знать, как устроен мир. Однако фундаментальные исследования – это и работа на будущее, и если мы не желаем без него остаться, необходимо развивать и финансировать не только прикладную, но и фундаментальную науку. Именно при проведении фундаментальных исследований было сделано большинство открытий в самых разных научных областях.

РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О МАТЕРИИ, ЭНЕРГИИ, ДВИЖЕНИИ,

ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ

Материя, энергия, движение, пространство и время являются основными понятиями физики.Физика изучает общие природные закономерности, к которым относятся и самое простое механическое движение материальной точки и такие сложные процессы, в результате которых могут возникать живые организмы. От уровня развития физических знаний зависит и мировоззрение в обществе и технологии, имеющиеся в нем.

Новые открытия в области физики меняли и будут менять в будущем устоявшиеся представления об окружающем мире. На основе этих открытий создавались и будут создаваться новые картины мира и новые технологии.

Материя– это то, что существует реально, воздействует на органы чувств человека и на другие природные объекты. Понятие материи в истории науки не раз уточнялось. Этому способствовали новые открытия в области физики.

Вначале материей считали только вещество(т.е. то, что имеет массу). В это время материи противопоставляли сознание (т.е. то, что не имеет массы). Именно поэтому в философии сформировались два противоположных направления –материализмиидеализм. Материалисты считали первичной материю, идеалисты – сознание (дух).Вещество – первый вид материи.

Второй вид материи(физическое поле, или простополе) открыли в первой половине ХIXвека. Поле не имеет массы покоя, существует только в движении, создается вещественными объектами и обнаруживается также по действию на вещественные объекты.Поле– это то, посредством чего вещественные объекты определенного типа воздействуют на другие вещественные объекты такого же типа (например, любая масса воздействует на другую массу при помощи гравитационного поля, любой электрический заряд воздействует на другой электрический заряд путем электрического поля и т.д.).

В классической физике, которая изучает объектымакромира и мегамира,вещество и полепротивопоставлены друг другу.

Макромир– это привычный нам мир макрообъектов (машин, людей, других живых организмов и т.д.), в котором действуют законы классической механики, электродинамики, термодинамики.Мегамир – это мир планет, звезд, галактик.Микромир – это мир молекул, атомов и элементарных частиц, в котором действуют законы квантовой физики.

В квантовой физике, созданной в ХХ в., считается, чтополепредставляет собой поток особых частиц, которые называютсяквантами поля(т.е. порциями поля). Например, кванты электромагнитного поля называютфотонами(они экспериментально обнаружены), кванты гравитационного поля называютгравитонами (они экспериментально не зарегистрированы).

Если у частицы нет массы покоя, то она находится все время в состоянии механического движения. В вакууме лишенные массы покоя кванты полей двигаются со скоростью света с=3·10⁸м/с. В веществе скорость распространения квантов поля меньше скорости света в вакууме, т.к.вещество оказывает сопротивление любому движению.

Известно 4 вида полей и4 вида соответствующих фундаментальных взаимодействий: гравитационное; электромагнитное; сильное (ядерное) и

слабое (проявляется в процессах-распада ядер атомов и некоторых элементарных частиц (например, нейтронов)).

Впервые понятие «поле»введено в первой половине ХIХ в. английским физиком М.Фарадеем (1791-1867) при изучении электрических и магнитных явлений.

В ХХ в. был выделен 3-й вид материи–физический вакуум. До начала 30-х гг. ХХ в. считалось, что вакуум - это пустота (т.е. область пространства, где нет вещества и поля). Французские ученые Ирен (1897-1956) и Фредерик (1900-1958) Жолио-Кюри обнаружили, что из вакуума при определенных условиях (при поглощении гамма-кванта электромагнитного поля) могут рождаться вещество и поле. Причем возникновение вещества наблюдается в виде пар:частица + античастица. Например, можно наблюдать появление из вакуума парыэлектрон+позитрон(позитрон – античастица электрона):

Античастицыимеют такие же характеристики, как и соответствующие им частицы, за исключением знаков всех зарядов.

Появление электрона и позитрона из вакуума означает, что одновременно с ними возникают электромагнитное и гравитационное поля.

Впоследствии было установлено, что вакуум может забирать обратно вещество и поле. Процесс взаимного уничтожения частицы античастицей, сопровождаемый рождением кванта поля, называется аннигиляцией.

Вакуумявляется исходным видом материи, первичным по отношению к веществу и полю.

Все виды материи обладают энергией. Следовательно, можно утверждать, чтоматериально то, что обладает энергией. В начале ХХ века А.Эйнштейн (1879-1955) предложил универсальную формулу, связывающую массу с энергией:

E = mc²,

где с – скорость света в вакууме, равная 3 · 10⁸ м/с.

Энергия покоящегося объекта: E_пок = m_пок · с² (гдеm_пок – масса покоя). Энергия покоя пары электрон + позитрон:E_{e- + e+} = 2m_ec².

В природе действует закон сохранения энергии, согласно которомуэнергия не исчезает и не создается, а переходит из одной формы в другую. Этот закон является обобщением опытных данных. Количественная формулировка закона сохранения энергии была дана в ХIXв. немецкими учеными Р.Майером (1814-1878) и Г.Гельмгольцем (1821-1894), однако идея этого закона была выдвинута еще в ХVIIIв. русским ученым М.В.Ломоносовым (1711-1765) после того, как он установил закон сохранения массы в химических реакциях.

Принципиальным отличием вещества от поляявляется то, что вещественные объекты не могут двигаться со скоростью света в вакууме. С такой скоростью могут двигаться в вакууме только кванты поля. Скорость света в вакууме – предельная скорость передачи взаимодействий в нашей Вселенной.

Движение– это: 1) любое изменение, происходящее в окружающем мире; 2) форма существования материи. Существуют различные виды движения (возможно существование и неоткрытых видов): механическое; тепловое; ядерное; биологическое; социальное и т.д.

Пространство– это философская категория, вводимая для обозначения порядка расположения объектов в окружающем мире.

Время– это философская категория, которая вводится для обозначения порядка следования процессов в окружающем мире.

До начала ХХ века считалось, что пространство и время первичны по отношению к материи и что они могут существовать независимо от нее. Такое представление о пространстве и времени сформировалось в античное время и было закреплено в классической механике И.Ньютоном (1643-1727) в ХVIIвеке.

И.Ньютон полагал, что пространство может быть и пустым (без материальных объектов) и что время всегда и везде идет одинаково.

После создания в начале ХХ в. специальной(1905 г.) и общей (1916 г.)теорий относительности(СТОи ОТО) было установлено, чтоматерия формирует вокруг себя пространство и время и что без материи их быть не может.

Любая масса своим гравитационным полем искривляет вокруг себя пространство (в искривленном пространстве не может быть плоскостей и прямых линий) и замедляет время по сравнению с тем временем, которое формируется вблизи массы с меньшей гравитацией. Выводы о гравитационном замедлении времени иискривлении пространствабыли получены в ОТО.

Из СТО следует, что при движении время замедляется, а пространство в направлении движения сжимается. Замедление времени и сжатие пространства, связанные с движением, называются релятивистскими, т.к. они тем заметнее, чем ближе скорость движения к скорости света в вакууме.

Для пространства и времени характерна симметрия. Симметрия пространствапроявляется в егооднородностииизотропности, асимметрия времени– в егооднородности.

Однородность пространства– это независимость хода физических процессов от выбора начала отсчета координатной системы (ход физического процесса не зависит от того, где будет находиться наблюдатель за ним).

Изотропность пространства– это независимость хода физических процессов от выбора направления осей координатной системы (ход физического процесса не зависит от того, в каком направлении будут за ним наблюдать).

Однородность времени– это независимость хода физических процессов от выбора начала отсчета времени (ход физического процесса не зависит от того, когда за ним начали наблюдать).

Симметрия пространства и времени свидетельствует о первичности физических законов по отношению к наблюдателю.