Тема 3. Пространство-время-материя

План

1. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.

2. Структурные уровни организации материи. Системный взгляд на природу.

3. Фундаментальные взаимодействия.

4. Пространство и время.

5. Порядок и беспорядок. Хаос.

Методические указания.

Обратите внимание на "странное" с точки зрения классической механики поведение микрочастиц, в частности, электрона в атоме, на их двойственное, противоречивое поведение, когда они проявляют себя то в виде частиц, то в виде волн. Заметьте, что квантование физических величин в микромире обусловлено волновой природой микрочастиц. Кроме того, нужно обратить внимание на то, что поведение микрочастиц меняется в зависимости от условий "наблюдения", поскольку влияние этих условий на микрочастицу становится существенным, что в макромире практически не наблюдается. Однако можно провести некоторые аналогии. Например, наблюдение поведения ночных млекопитающих связано с необходимостью их освещения. Понятно, что это освещение резко меняет поведение животного.

Важно выяснить различия в представлениях о пространстве и времени в классической (Ньютон) и неклассической (Эйнштейн) физике, и понять те изменения в представлениях о Мире и его истории, которые являются следствием принятия неклассичесикх представлений.

Контрольные вопросы

1. В чём различие вещества и поля?

2. Что такое вакуум?

3. В чём сущность корпускулярной концепции описания природы?

4. В чём сущность континуальной концепции описания природы?

5. В чём сущность концепции корпускулярно-волнового дуализма?

6. Что такое структура и система?

7. Какие типы систем можно выделить?

8. В чём заключается системный взгляд на мир?

9. В чём изменились взгляды на природу в связи с исследованием процессов в микромире?

10. Каков современный статус понятия элементарной частицы?

11. Назовите основные типы фундаментальных взаимодействий. Какую роль играют они в образовании новых структур?

12. Что такое пространство, и каковы его основные свойства?

13. Что такое время, и каковы его основные свойства?

14. Что такое изотропность пространства и однородность времени?

15. Как рассматривались понятия пространства и времени в классической механике?

16. Как рассматриваются понятия «пространство» и «время» в релятивистской физике?

17. Что такое «стрела времени»?

Тест 3

1. Пространство в понимании современной физики - это: а) свойство человеческого сознания упорядочивать предметы, определять место одного рядом с другим; б) вечная категория сознания, выраженная как форма чувственного созерцания; в) атрибут материи, определённый связями и взаимосвязями движения тел; г) пустота, в которой находятся различные тела

2. Время в понимании теории относительности: а) последовательность изменений, происходящих в материальных вещах; б) способность человека переживать и упорядочивать события одно за другим; в) доопытная форма восприятия, получаемая человеком при рождении; г) четвёртая координата движения тела

3. Элементарная частица, которая является носителем свойств какого-либо физического поля, это: а) квант; б) кварк; в) протон; г) нейтрон

4. Фундаментальное взаимодействие, связывающее протоны и нейтроны: а) сильное; в) электромагнитное; б) слабое; г) гравитационное

5. Наиболее слабое из всех видов взаимодействий: а) сильное; в) электромагнитное; б) слабое; г) гравитационное

6. Возникновение атомов, молекул и макроскопических тел определяет:

а) сильное взаимодействие; в) электромагнитное взаимодействие; б) слабое взаимодействие; г) гравитационное взаимодействие

7. Частицами – перносчиками взаимодействия в гравитационном поле являются: а) фотоны; б) гравитоны; в) глюоны; г) электроны

8. Частицами – переносчиками взаимодействия в электромагнитном поле являются: а) фотоны; б) гравитоны; в) глюоны; г) электроны

9. Частицами – переносчиками взаимодействия в ядерном поле являются:

а) фотоны; б) гравитоны; в) глюоны; г) электроны

10. Нулевую массу покоя имеет: а) электрон; б) фотон; в) нейтрон; г) нейтрино; д) мюон

11. Лептоны - это элементарные частицы с лёгкой массой покоя, к ним относятся: а) электрон; б) нейтрино; в) протон; г) нейтрон

12. Не имеет античастицы: а) протон; б) нейтрон; в) кварк; г) электрон; д) фотон

13. Протоны состоят из: а) фотонов; б) кварков; в) нейтрино; г) мезонов

14. В свободном состоянии нестабилен (распадается): а) протон; б) нейтрон; в) электрон; г) фотон