Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lektsia_3.ppt
Скачиваний:
173
Добавлен:
24.12.2017
Размер:
5 Mб
Скачать

Единая физическая картина мира (ФКМ)

Мир сложен – Он полон событий, сомнений

и тайн бесконечных, И смелых догадок. Как чудо природы Является гений

И в хаосе этом Находит порядок.

Физическая картина мира

это система самых общих представлений о строении, взаимодействии и движении материи от уровня элементарных частиц до галактик, описываемых как универсальными, так и специфическими для разных областей основными законами физики. Единая картина складывается из взаимосвязанных механических, полевых, статистических и квантовых представлений

это система представлений о строении, взаимодействии и движении материи, описываемых универсальными и специфическими законами физики

Каждая научная картина мира обязательно включает в себя следующие представления:

о материи (субстанции);

о движении;

о пространстве и времени;

о взаимодействии;

о причинности и закономерности;

космологические представления.

Основные этапы становления современной естественно-научной картины мира

Этап истории

Научная картина мира

 

 

Научные догадки египетских жрецов, составление солнечного календаря.

 

 

Предсказание солнечных и лунных затмений китайскими мыслителями.

4000

лет до н.э.

Разработка семидневной недели и лунного календаря в Вавилоне.

3000

лет до н.э.

Первые представления о единой естественно-научной картине мира в античный

2000

лет до н.э.

период. Возникновение представлений о материальной первооснове всех вещей.

VIII в. до н.э.

Создание математической программы Пифагора-Платона.

VII в. до н.э.

Атомистическая физическая программа Демокрита-Эпикура.

VI в. до н.э.

Континуалистическая физическая программа Анаксагора-Аристотеля.

V в. до н.э.

Изложение геоцентрической системы мира К. Птолемеем в сочинении "Альмагест".

II в. до н.э.

Гелиоцентрическая система строения мира польского мыслителя Н. Коперника.

1543

г.

Становление механистической картины мира на основе законов механики И. Келлера

XVII в.

и И. Ньютона.

XIX в.

Возникновение электромагнитной картины мира на основе трудов М. Фарадея и Д.

XX в.

Максвелла.

 

 

Становление современной естественно-научной картины мира.

«Этот мир может состоять из музыкальных нот, так же

как из математических формул. Мы пытаемся создать разумную картину мира, в котором мы могли бы чувствовать себя как дома и обрести ту устойчивость, которая недостижима для нас в обыденной жизни» (А. Эйнштейн).

«С давних времён, с тех пор, как существует изучение природы, оно имело перед собой в качестве идеала конечную. высшую задачу: объединить пёстрое многообразие физических явлений в единую систему, а,

если возможно, то в одну-единственную формулу» (М Планк)

« Человек стремится каким-то адекватным способом создать себе простую и ясную картину мира. Эти занимается художник, поэт, философ и естествоиспытатель… Важным долгом физиков является поиск тех общих элементарных элементов, из

которых… можно получить картину мира» . Эйнштейн).

Общие контуры и основные принципы построения современной естественно- научной картины мира

Мир в котором мы живем, состоит из разномасштабных открытых систем, развитие которых подчиняется общим закономерностям. При этом он имеет свою долгую историю, в общих чертах известную современной науке. Приведем хронологию наиболее важных событий.

20 млрд лет назад — Большой взрыв. 3 минуты спустя — образование вещественной основы Вселенной (фотоны, нейтрино и антинейтрино с примесью ядер водорода, гелия и электронов). Через несколько сотен тысяч лет — появление атомов (легких элементов).

19—17 млрд лет назад -- образование разномасштабных структур (галактик).

15 млрд лет назад — появление звезд первого поколения, образование атомов тяжелых элементов.

5 млрд лет назад — рождение Солнца.

4,6 млрд лет назад — образование Земли.

3,8 млрд лет назад — зарождение жизни.

450 млн лет назад — появление растений.

150 млн лет назад — появление млекопитающих.

2 млн лет назад — начало антропогенеза.

Современной науке известны не только "даты", но во многом и сами механизмы эволюции Вселенной от Большого взрыва до наших дней. Это — фантастический результат.

Причем наиболее крупные открытия тайн истории Вселенной осуществлены во второй половине двадцатого века: предложена и обоснована концепция Большого взрыва, построена кварковая модель атома, установлены типы фундаментальных взаимодействий, построены первые теории их объединения и т. д.

Ключевым в физической картине мира служит понятие "материя", на которое выходят важнейшие проблемы физической науки. Поэтому смена физической картины мира связана со сменой представлений о материи. В истории физики это происходило два раза.

Сначала был совершен переход от атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым - континуальным. Затем, в XX в., континуальные представления были заменены современными квантовыми.

Поэтому можно говорить о трех последовательно сменявших друг друга физических картинах мира.

Со времени

НАУЧНЫЕ ОТКРЫТИЯ

 

 

Демокрита

атом

Открытие электрона (Дж.Томсон) и явления

считался неделимым

 

 

 

радиоактивности

говорили

о

сложной

Электромагнитные

волны,

свет

структуре атома

 

 

 

Работы Планка, Эйнштейна и Бора вынуждали

рассматривали

как

 

нечто

признать,

что

свет

излучается,

непрерывное

 

 

 

 

распространяется и поглощается в виде

 

 

 

 

 

 

 

отдельных порций, квантов

 

 

Одной

из

основ

классической

Из

опытов

В.Кауфмана

и

теории

механики

 

Ньютона

являлось

относительности

Эйнштейна

 

следовала

утверждение о том, что масса тела

зависимость массы от скорости

 

 

или

частицы есть

величина

 

 

 

 

 

 

постоянная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

преобразований

Галилея,

СТО Эйнштейна требовала признать, что длина

лежащих

в

основе

классической

и

промежуток

времени

относительны,

механики, следовала абсолютность

различны в разных системах отсчёта

 

длины и промежутков времени

 

 

 

 

 

 

Классическая механика исходила из

Введённое Луи де Бройлем представление о

того,

 

что

предшествующее

волновых свойствах частиц и опытное

состояние

материальной

точки

подтверждение этой идеи означало, что

однозначно

предопределяет её

невозможно однозначно указать, где будет

последующее состояние

 

 

находиться частица в следующий момент

 

 

 

 

 

 

 

времени, что можно указать лишь вероятность

её следующего состояния, что нельзя говорить

отраектории движения электрона в атоме

Вклассической физике считалось, Создание СТО и квантовой теории показало, что законы механики Ньютона что классические законы неприменимы для

применимы к любым движениям быстрого движения, характерного для области любых материальных объектов, а микромира

законы электродинамики справедливы для любых электромагнитных явлений

Вид

взаимоде

йствия

Гравитацион

ное

Электромагн

итное

Слабое

Сильное

Переносч

Участники

Относит

Роль

ик

взаимоде

ельная

взаимодейс

взаимоде

йствия

интенси

твия

йствия

 

вность

 

Гравитон ?

Все частицы

(G)

 

Фотон

Все

(γ)

заряженные

 

частицы

Векторные

Все частицы,

бозоны

кроме

 

фотона

Глюон

Адроны

(g)

 

1

1036

1032

1038

Существование

мегамира

Существование

макромира

β-распад ядер, превращения элементарных частиц

Существование

ядер

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете Концепция современного естествознания