- •Печатается по решению научно – методического совета
- •Введение
- •Дифференциация наук и ее причины.
- •Роль и место естествознания в системе наук.
- •1.Методы научного познания.
- •Принцип относительности; законы классической механики и их ограничения. Закон Всемирного тяготения.
- •Принцип детерминизма Лапласа и механическая
- •3. Парадигма и. Ньютона.
- •4. Законы сохранения в классической механике.
- •Электромагнитные явления.
- •Поля и волны.
- •Закон сохранения энергии и законы термодинамики.
- •4. Состояния вещества.
- •Причины революции в физике на рубеже х1х и хх веков.
- •Различные модели атома.
- •4. Ядерная физика.
- •5. Радиоактивность.
- •6. Цепные ядерные реакции и ядерная энергия.
- •Опыт а. Майкельсона и специальная теория относительности.
- •2. Общая теория относительности.
- •3. Рождение и эволюция Вселенной
- •5. Солнечная система.
- •Структурные уровни организации материи.
- •1. Что изучают науки о Земле.
- •2. Ресурсы планеты и их виды.
- •4. Геологическое строение Земли.
- •5. Гипотеза тектоники литосферных плит и
- •6. Водная оболочка Земли (гидросфера).
- •7. Газовая оболочка Земли (атмосфера).
- •1. Главные задачи химии.
- •2. Химическая связь.
- •Химический элемент. Периодический закон д.И
- •Органическая и элементоорганическая химия.
- •5. Управление химическими процессами.
- •6. Эволюционная химия.
- •1. Критерии живого и классификация живых организмов.
- •2. Химический состав живой клетки.
- •4. Биологическая эволюция.
- •5. Генетика, ее рождение, развитие и роль в современной
- •Основателем генетики был чешский монах-августинец
- •2. Гипотезы происхождения человека.
- •3. Человек и Космос. Русские космисты.
- •1. Учение в.И. Вернадского о биосфере.
- •2. Основные законы и понятия экологии
- •3. Глобальный экологический кризис конца хх века
- •1. Общие итоги развития естественных наук в хх веке.
- •Достижения конкретных разделов естественных наук к концу
- •Лауреат Нобелевской премии (1933), вывел основное уравнение
Принцип детерминизма Лапласа и механическая
модель Вселенной.
На основании законов классической механики И. Ньютона французский математик Пьер Лаплас (1749 - 1827) вместе с немецким философом И. Кантом создали механическую модель Вселенной, в основе которой лежит принцип детерминизма, т.е. определенности. Суть его состоит в следующем : если в какой-то точке известны координаты и скорость тела, то по законам классической механики можно с одинаковой точностью определить координаты и скорость этого тела в любой точке Вселенной. В таком мире нет места случайности, все четко предопределено, а Вселенную можно представить в виде гигантской заводной игрушки. Существует легенда о том, что лапласовская модель Вселенной очень понравилась императору Наполеону Бонапарту; он вызвал ученого к себе, сообщил, что ему очень понравилась работа Лапласа и спросил, почему нигде не сказано о творце Вселенной. Ответ был лаконичен: «Эта гипотеза мне не понадобилась». Рассказывают, что Наполеон лишь рассмеялся.
3. Парадигма и. Ньютона.
Как уже было сказано ранее, парадигма И. Ньютона касается пространства и времени. Вся механика И. Ньютона основана на утверждении, что пространство и время абсолютны и независимы друг от друга. Здесь целесообразно дать определение этих параметров.
Пространство - это порядок взаимодействия объектов во Вселенной. Ньютоново пространство трехмерно, т.е. любой объект имеет длину, ширину и высоту. Математическое описание этого пространства дал французский математик Рене Декарт ( 1596- 1650), предложивший систему трех взаимно перпендикулярных координат, в которой можно описать положение любого тела.
Время – это порядок смены явлений. Время одномерно и направлено из прошлого в будущее. Измеряется время в долях Земного цикла, единицей его измерения является секунда.
4. Законы сохранения в классической механике.
Пространство однородно, т.е. его свойства одинаковы во всех точках. Пространство изотропно, т. е . его свойства не зависят от направления.
Закон сохранения импульса ( импульс – это произведение массы тела на его скорость) связан с однородностью пространства, поскольку механические свойства замкнутой системы не изменяются при любом параллельном переносе системы как целого.
Закон сохранения момента импульса (момент импульса – это произведение импульса на радиус-вектор, т.е. расстояние до точки или оси вращения) особенно важен для вращательного движения и связан с изотропностью пространства, т.к. механические свойства замкнутой системы не изменяются при любом повороте системы как целого.
Закон сохранения механической энергии связан с однородностью времени, в силу того, что механические свойства системы не изменяются при любом переносе системы во времени. Здесь следует коснуться также понятия симметрии. Это слово имеет греческое происхождение и означает соразмерность, пропорциональность структуры, свойств, формы материального объекта относительно точки или оси его преобразований. Симметрия относительно переносов в пространстве (трансляция) связана с однородностью пространства, поворотная симметрия - с изотропностью пространства, а симметрия во времени - это эквивалентность различных моментов времени (однородность времени ). Симметрия очень широко распространена в живой и неживой природе (симметрия кристаллов, различных живых организмов, человеческого тела). Огромную роль симметрия играет в химии: большинство молекул ( в особенности органических) симметрично, что определяет многие их свойства.
Таким образом, уже к концу ХУШ века на основании классической механики Ньютона была построена логически завершенная механическая картина мира.
ЛЕКЦИЯ 4.
МАКРОМИР: ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ. ПОЛЯ И ВОЛНЫ.
ТЕРМОДИНАМИКА. СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
Электромагнитные явления.
Поля и волны.
Закон сохранения энергии и законы термодинамики.
Состояния вещества.
