Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП

Страница: 2/16

3. Постулативность основных з-нов естествознания. Для описания поведения простых и сложных систем нужно уст-ть "правила игры", т.е. законы кот подчиняются те или иные вид движения материи. В некот. науках, кот. Не относятся к ессвеным, например геометрия, поступают следующим обрзом. Сначала формулируются аксиомы, а потом из них делаются выводы (теоремы). Логика построения ественых наук другая, нельзя сразу ввести законы и смотреть, что из них след Так поступить нельзя, поскольку исследователю неизвестны все законы естествознания. Одной из задач явл. имено их установление и формулирование. Но, ответив на кажд. вопр, исследователь неизбежно ставит несколько новых. Чем больше познается, тем шире становятся границы непознанного. Установленные на определеном этапе развития науки законы, всегда явл. приближенными. По мере накопл. знаний, новых экспериментальных фактов, явлений и увеличения точности измерений появл-ся даные, не укладывающиеся в рамки имеющихся законов и эти законы пересматриваются.Есть и другая сторона этого вопроса. Для точной формулировки законов естествознания, в особ-ти физики, требуются новые определения и понятия, знание спец. разделов математики. Исааку Ньютону (1643-1727) для описания законов механики потребовалось создать совршено новые для своего времени разделы высшей математики: дифференциальное и интегральное исчисление. Физики часто сталкивались с ситуацией, когда имевшегося математического аппарата оказывалось недостаточно для получения количественных формулировок полученного з-на и требовалось создавать спец. математически апарат. З-ны естествознания постулируются на основании наблюдаемых опытных фактов. Сначала идет процес накопл. знаний в опред. облти. Эти результаты анализируются и делается некоторое предположение. Это предположение не выводится из других законов. Оно возникает само по себе на основании опыта. Сделанное умозаключение, сформулированное в виде математической формулы, становится частью гипотезы. If последующие опыты подтверждают правильность этого предположения, оно становится з-ном. З-ны и Т. не абсолютны. Они развиваются по мере накопл. знаний. Фундаментальные законы естествознания описывают огромное кол-во явлений в разных областях. И все они подчиняются некоторым общим правилам. Рассмотрим их. Во перв., законы сами по себе не меняются. Имено поэтому они и называются фундаментальными. Иначе никакая наука не могла бы развиваться. Но, надо помнить о том, что з-н написан для опред. облти явлений. Всякий раз, когда с опред. степенью точности подтверждается какой-либо з-н, можно утверждать, что з-н окончателен и ни какой результат его не опровергнет в той облти, для кот. он написан. Однако может так случится, что появление новых экспериментальных данных или теорий приведет к тому, что з-н окажется приближенным. Иначе говоря, увел. точности измерений может обнаружить неточность даже самых незыблемых законов. При формулировке законов необходимо задавать границы их применимости. З-ны и Т. должны описывать всю совокупность явлений в той облти, для кот. Они сформулированы. Они не должны противоречить известным фактам. Более того, они обязательно должны предсказывать новые, неизвестные ранее явл-я. Наконец, никакой з-н не должен нарушать принцип причинности. Это знчит, чтонельзя что-то изменить в событии кот. уже случилось. Можно повлиять только на будущее, но никак не на прошлое. В заключение отметим, что новые фундаментальные законы невозможно вывести в рамках старых теорий. Стремление некот. авторов сделать это не имеет под собой никакого основания и зачастую связано лишь с большим желанием авторов "пооригинальничать" и внести свой "вклад в науку".

4. Материя, формы ее существования.В основе всех естественнонаучных дисциплин лежит понятие материи, з-ны движения и изменения кот. изучаются. В зависим. от того, как мы определим это понятие, мы и будем расм-вать проявление различн. теорий. Для понимания естественнонаучных теорий, в частности концепций современ. физики, приемлемым явл. определение, данное В.И. Лениным в монографии <Материализм и эмпириокритицизм>. "Материя - есть философская категория для обозначения объективной реальности, кот. отображается нашими ощущениями, сущ-вует независимо от них. Материя - это основа (субстанция, субстрат) всех реально существующих в мире св-в, связей и форм движения, бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем".В этом определении есть 2 основных момента. Во-перв., материя сущ-вует объективно, независимо от нас, от чьего-то субъективного сознания или ощущения. Во-вторых, материя копируется, отображается нашими ощущениями и, след., познаваема. Мы здесь исходим из материалистического единства мира из первичности материи. Материя несотворима и неуничтожаемая. Она бесконечна. Неотъемлемым атрибутом материи явл. ее движение, как форма существования материи, ее важнейший атрибут. Движение в самом общем виде - это всякое изменение вообще. Движение материи абсолютно, тгда как всякий покой относителен. Понять эту мысль проще всего при рассмотрении простейших видов движения. Например, тело покоится относит. Земли, но относит. Солнца оно движется. Формами существования материи явл. пространство и время. Материя неотъемлема от них. Современная наука оперирует такими структурными уровнями, как элементарные частицы и поля, атомы и молекулы, макроскопические тела, геологические системы, планеты и звезды, галактики и метагалактики; совокупности организмов, способных к воспроизводству и, наконец, общ-во. Мы будем изучать только первые структурные уровни- поля и частицы, макроскопические тела. Различают ряд основных форм движения материи: механическую, физическую (включая тепловую, гравитационную, ядерную и т.д.), химическую, биологическую, общественную. Высшие формы движения включают в себя > низшие, но не сводятся только к ним. Так, ядерные процесы невозможно описать только формулами класич. механики. В настоящем курсе будут рассмотрены лишь простые формы движения материи - механическая, физическая и химическая. Для описания материи и ее движения необходимо ввести количественные меры этих величин исходя из поставленных задач. Масса явл. количественной мерой материи и вводится как для микро- и макрообъектов, так и для полей. Одной из количественных мер движения материи явл. эн-я. Она имеет много форм: механическая, тепловая, ядерная, химическая и т.д. Поскольку материя не сущ-вует без движения, а движение без материи между количественными характеристиками меры и движения материи должна существовать связь. Эта связь была установлена в начале нашего в. А. Эйнштейном (1879-1955) в работах по Т. отнсит-ти. Мы будем расм-вать 2 вида материи - в-во и поле. К первому отнесем элементарные частицы, атомы, молекулы, всепостроенные из них макросистемы. Ко второму отнесем особую форму материи, физическую систему с бесконечным числом степеней свободы. Примерами физических полей могут служить электромагнитные и грав-ные поля, поля ядерных сил, а также волновые поля.

Реферат опубликован: 31/08/2007