33 Особенности свойств микромира.Принцип неопределенности Гейзенберга

В конце XIX — начале XX вв. физика вышла на уровень исследования микромира, для описания которого концептуальные построения классической физики оказались непригодными.. Невидимый нам микромир состоит из мельчайших частиц материи — электронов, протонов, нейтронов,атомов и т.д. Свойства объектов этого мира совершенно не похожи на свойства привычного макромира. Свойства микрочастиц невозможно описать с позиций классической физики, поэтому возникла принципиально новая физика — квантовая механика.

Изучая микрочастицы, ученые столкнулись с парадоксальной, ситуацией: одни и те же объекты обнаруживали как волновые, так и корпускулярные свойства. Первый шаг в этом направлении был сделан немецким физиком М. Планком. В соответствии с расчетами по формуле классической электродинамики интенсивность теплового излучения абсолютно черного тела должна была неограниченно возрастать, что явно противоречило опыту. В процессе работы по исследованию теплового излучения, , Планк пришел к выводу о том, что в процессах излучения энергия может быть отдана или поглощена не непрерывно и не в любых количествах, а лишь в известных неделимых порциях — квантах. Сумма энергий этих мельчайших порций энергии — квантов определяется через число колебаний соответствующего вида излучения и универсальную естественную константу, которую М. Планк ввел в науку под символом h: E = hy, (где h — квант энергии, у — частота). Если введение кванта еще не создало настоящей квантовой теории, то все же 14 декабря 1900 г., в день опубликования формулы, был заложен ее фундамент... Изучение свойств света показал, что он обладает сложной природой, сочетающей в себе волновые и корпускулярные свойства. Такие явления как дифракция и интерференция объясняются волновыми свойствами, а фотоэффект — корпускулярными. В результате возник так называемый корпускулярно-волновой дуализм.

Принцип неопределённости в квантовой механике.

Этот принцип впервые сформулировал выдающийся немецкий физик Вернер Гейзенберг (1901—1976) в виде соотношения неточностей при определении сопряженных величин в квантовой механике, который теперь обычно называют принципом неопределенности. Суть его заключается в следующем: если мы стремимся определить значение одной из сопряженных величин в квантово-механическом описании, например, координаты х, то значение другой величины, а именно скорости или скорее импульса р = mv, нельзя определить с такой же точностью. Иначе говоря, чем точнее определяется одна из сопряженных величин, тем менее точной оказывается другая величина. Это соотношение неточностей, или принцип неопределенности, выражается следующей формулой:

где х — обозначает координату, р — импульс, h — постоянную Планка, а Δ — приращение величины.

Таким образом, принцип неопределенности постулирует:

Невозможно с одинаковой точностью определить и положение, и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не должно превышать постоянную Планка.

34.Происхождение и эволюция человека(по дарвину)

Отличительная черта человека – создание и применение орудий труда. С их помощью он изменяет среду обитания, сам производит необходимое; животные же используют лишь данное природой. Применение орудий труда резко уменьшило зависимость человека от природы, ослабило действие естественного отбора, В процессе труда (совместная охота, изготовление орудий) люди объединялись, что порождало необходимость общения и вело к возникновению речи как способа этого общения.

Под влиянием труда и речи «мозг обезьяны постепенно превратился в человеческий мозг, который при всем сходстве с обезьяньим далеко превосходит его по величине и совершенству». Предполагается, что общие предки человекообразных обезьян и человека – стадные узконосые обезьяны, жившие на деревьях в тропических лесах. Переход их к наземному образу жизни, вызванный похолоданием климата и вытеснением лесов степями, привел к прямо хождению.. Этапы становления человека. В эволюции человека (Homo) различают три этапа:

1. Древнейшие люди, к которым относятся питекантроп, синантроп и гейдельбергский человек (вид человек прямоходящий – Homo erectus).

2. Древние люди – неандертальцы (первые представители вида человек разумный – Homo sapiens).

3. . Современные (новые) люди, включающие ископаемых кроманьонцев и современных людей

Первые представители рода Homo появились около 2 млн. лет, а современный человек – не позднее 50 тыс. лет назад. Древнейшие люди жили 2 млн. – 500 тыс. лет назад.

Питекантроп «обезьяночеловек».Питекантропы ходили на двух ногах, объем мозга у них увеличился, они пользовались примитивными орудиями труда в виде дубин и слегка обтесанных камней. Низкий лоб, мощные надбровные дуги, полусогнутое тело с обильным волосяным покровом – все это указывало на их недавнее (обезьянье) прошлое.

Синантроп во многом сходен с питекантропом, это географический вариант человека прямоходящего. Синантропы уже умели поддерживать огонь.

Древние люди. К ним относятся неандертальцы. Неандертальцы жили в ледниковую эпоху 200 – 35 тыс. лет назад в пещерах, где постоянно поддерживали огонь, одевались в шкуры. Орудия труда неандертальцев много совершеннее и имеют некоторую специализацию: ножи, скребла, ударные орудия. Челюсти свидетельствовала о членораздельной речи.

Современные люди. Возникновение людей современного физического типа произошло относительно недавно, около 50 тыс. лет назад. Кроманьонцы обладали всем комплексом физических особенностей: членораздельная речь, на что указывал развитый подбородочный выступ; строительство жилищ, первые зачатки искусства (наскальные рисунки), одежда украшения, совершенные костяные и каменные орудия труда, первые прирученные животные – все свидетельствует о том, что это настоящий человек, окончательно обособившийся от своих звероподобных предков.

Неандертальцы, кроманьонцы и современные люди образуют один вид – Homo sapiens – человек разумный; этот вид сформировался не позднее 100 – 40 тыс. лет тому назад.