
- •1. Что такое закон природы?
- •2. Закон Архимеда.
- •3.Закон всемирного тяготения.
- •Билет 4. Естествознание и культура. Методы естествознания
- •5. Математика – язык естествознания. Математические структуры и методы.
- •6. Симметрия и законы сохранения.
- •7. Вечный двигатель.
- •8. Понятие о ньютоновской физике.
- •9. Первое и второе начало термодинамики.
- •10. Электродинамика
- •11. Понятие о римановой геометрии.
- •12. Понятие о теории относительности.
- •13.Детерминизм классической (неквантовой физики)
- •14. Детерминированный хаос
- •15. Четыре основных взаимодействия
- •16. Принцип неопределенности в квантовой механике.
- •17. Периодическая система элементов менделеева
- •18. Элементарные частицы
- •19. Атомная и термоядерная энергия, её использование человечеством.
- •20. Население солнечной системы.
- •21. Эволюция звезд.
- •22. Расширяющаяся вселенная
- •23. Устойчивое развитие. Ноосфера
1. Что такое закон природы?
Основные взаимосвязи между силами в природе описываются с помощью физических законов и принципов. К ним относятся:
Принцип общей относительности (все законы физики должны быть одинаковы в любых системах отсчета)
Принцип постоянства скорости света в вакууме в любых системах отсчета
Принцип эквивалентности (никакими экспериментами невозможно отличить движение с ускорением от нахождения в однородном поле тяжести)
К этому списку следует добавить фундаментальные соотношения квантовой механики, описывающие микромир. К наиболее важным относится:
принцип неопределенности Гейзенберга, запрещающий одновременное точное измерение положения частицы в пространстве и ее импульса (количества движения)
принцип Паули, запрещающий иметь в одном и том же месте пространства более двух частиц с полуцелым спином
Кроме того, для любой замкнутой системы должны выполняться первое и второе начало термодинамики (закон сохранения энергии и закон неубывания энтропии). По своей сути законы физики являются феноменологическими, то есть представляют собой обобщение опытных данных. В этом смысле космос часто по праву называют уникальной природной лабораторией, которой надо только умело пользоваться.
Попытки классификации взаимодействий привели к идее выделения минимального набора фундаментальных взаимодействий, при помощи которых можно объяснить все наблюдаемые явления. По мере развития естествознания этот набор менялся.
В настоящее время принят набор из четырех типов фундаментальных взаимодействий: гравитационные, электромагнитные, сильное и слабое ядерные. Все остальные, известные на сегодняшний день, могут быть сведены к суперпозиции перечисленных.
Гравитационные взаимодействия обусловлены наличием у тел массы и являются самыми слабыми из фундаментального набора. Они доминируют на расстояниях космических масштабов (в макромире).
Электромагнитные взаимодействия обусловлены специфическим свойством ряда элементарных частиц, называемым электрическим зарядом.
Ядерные взаимодействия (сильное) играют доминирующую роль в ядерных процессах и проявляются лишь на расстояниях, сравнимых с размером ядра, где классическое описание заведомо неприменимо.
Наблюдения астрономических явлений привело человечество к ряду важнейших открытий. Самый известный и важный пример—закон всемирного тяготения.
Этот закон был сформулирован И. Ньютоном на основе законов планетных движений, выведенных И. Кеплером в начале XVII в. Закон всемирного тяготения Ньютона используется до настоящего времени для изучения движения естественных и искусственных космических тел в Солнечной системе, так как релятивистские поправки к движению тела со скоростью в десятки км/с, очевидно, малы.
Причина и следствие.
Направление
развития является выражением
поступательного прогрессивного движения
осуществляемого по спирали, каждый
следующий виток которой как бы повторяет
предыдущий, но на более высокой основе.
Все формы развития в своей основе содержат механизм возникновения и уничтожения всего существующего в результате действия определенных причин.
Причинность есть связь, которая всегда вызывает появление нового качества. Причинность имеет всеобщий характер (у любого явления или события есть своя причина, беспричинных явлений не бывает. )
Причиной называют взаимодействие между телами или элементами одного и того же тела, вызывающее определенные изменения во взаимодействующих телах или элементах. Причина генетически связана со следствием, производит следствие.
Следствие - это изменения, появляющиеся во взаимодействующих телах или элементах в результате их взаимодействия.
Причинно-следственная связь является необходимой, т.е. определенная причина при наличии соответствующих условий вызывает одно и то же следствие. Итак, причина может вызывать соответствующее следствие лишь при наличии определенных условий. От характера условий зависят способ действия данной причины и природа следствия. Причину необходимо отличить от повода. Повод сам по себе не рождает следствие. Он является лишь внешним толчком, который способствует проявлению причины.
Причина и следствие находятся в диалектическом взаимодействии. Они постоянно меняются местами. Причина сама есть следствие какого-либо явления, а вызванное ею к жизни следствие становится причиной других явлений. Но этим не ограничивается диалектика причины и следствия.
Категории "причина" и "следствие" имеют большое значение для познания и практической деятельности. Физика, биология и другие науки добились значительных результатов, вскрывая механизм причинности в изучаемых областях действительности.
Однако история философии знает мыслителей, которые ставили под сомнение возможность обнаружения причин. Например, Д. Юм утверждал, что опыт по части причинности свидетельствует лишь о связи во времени.
. Однако современная наука установила, что механическая причинность, действующая в мире макротел, не может быть реализована в микромиру, в объяснении психических и социальных явлений. Например, природа микрочастицы не позволяет в одно и то же время точно определить ее положение и скорость и исключает возможность на основании знания состояния объекта в настоящее время однозначно предсказать его поведение в будущем. Чем точнее установлено место микрочастицы, тем неопределеннее становится ее скорость и импульс.
Развитие квантовой механики, выводы синергетики позволили интерпретировать принцип детерминизма. Выяснилось, что сущность детерминизма заключается не в возможности однозначно предсказывать поведение объекта в будущем на основе знания его координат и импульса в настоящем, а в признании объективной закономерной взаимосвязи и взаимообусловленности вещей, явлений и процессов реального мира.