1. Парадоксы классической космологии и их разрешение. Модели Вселенной.

15. Фундаментальная симметрия пространства и времени, ее связь с законами сохранения.

Симметрия-соразмерность.

На языке науки симметрия какого-либо объекта(молекулы, геометрич.фигуры ,физическ. законов) - совокупность преобразований, оставляющих объект неизменным, инвариантным( например, ньютоновская теория симметрична относительно открытий Галилея).

Оказывается между геометрической симметрией и законами сохранения существует тесная связь. Была установлена связь между сохранением той или иной величины и симметрией рассматриваемой системы. Такую связь дает теорема Нетер: “Каждому преобразованию симметрии соответствует закон сохранения.”

Исходя из этой теоремы, была обнаружена связь между з-ми сохранения импульса, энергии ,момента импульса и свойствами симметрии пространства и времени нашего мира:

Сохранение энергии консервативной системы	Время однородно, т.е. не существует выделенных моментов времени. Симметрия законов природы относительно периодов во времени
Сохранение импульса в замкнутой системе	Пространство однородно, т.е. в нем не существует выделенных точек. Симметрия теории относительно параллельных переносов пространства
Сохранение момента импульса в замкнутой системе	Пространство изотропно, т.е. в нем не существует выделенных направлений. Симметрия закона относительно вращения в пространстве

Законы сохранения в механике Ньютона только для замкнутых систем

1. Закон сохранения импульса: P=mV

2. Закон сохранения момента импульса: L=r p=r mV

3. Закон сохранения энергии:

16. Концепции дальнодействия и близкодействия. Понятие материального поля. Классические представления о природе света.

В результате триумфа Ньютоновской механики важнейшей силой стали считать силу всемирного тяготения, которая независима от контакта между телами, и должна передаваться мгновенно через пустое пространство, не принимающее участия во взаимодействии.

Концепция дальнодействия: Сила должна передаваться мгновенно через пустое пространство, которое не принимает участия в передаче взаимодействия.

Концепция дальнодействия положена в основу классической науки. Представления о передаче взаимодействия стали иными после открытия и исследования электромагнитного поля в работах Фарадея и Максвелла

Физическое поле - сплошная среда, заполняющая все пространство.

Если в каждой точке сплошной среды можно задать некоторую физическую величину или некоторое свойство(t,V,плотность), то говорят, что задано поле этой величины.

Если в каждой точке пространства на помещенную туда частицу действует сила, то говорят, что задано поле сил (силовое поле).

Впервые понятие «поля» ввел в 30е годы 19в Фарадей для описания взаимодействия заряженных частиц. Каждая частица имеющая заряд Q, создает в пространстве электрическое поле, действующее на другие заряженные частицы.

Например, на частицу q, находящуюся на расстоянии R действует F=kQq/r² (Q – действующая, q – на которую действуют).

Напряженность эл. поля: Е=F/q=k*Q/r²*e

Представления о свете

К 17 в Ньютон свет- поток световых частиц, летящих от светящегося тела по прямолинейным траекториям. Такая концепция хорошо объясняла преломление и отражение света. Но др. оптические явления (интерференция, дифракция) объяснить не могла.

Волновая теория Гюйгенса: свет - упругая волну.

-Интерференция

При наложении волн от 2х одинаковых точечных источников, в одних точках простр-ва колебания усиливаются, в других ослабевают.

-Дифракция

Дифракция ничем по смыслу не отличается от интерференции. После теории дифракции, которую создал в начале 19в Френель, волновая теория света получила всеобщее признание.

Свет - это волна. (Волна-процесс распространения колебаний в среде)

Звук- колебание плотности воздуха, давления.

Если свет - упругая волна, значит, нужна упругая среда для ее распространения и такой средой стали считать эфир, заполняющий мировое пространство.

В 1860 Максвелл предложил теорию, связывающую электрические и магнитные явления. Действие электрических и магнитных сил было удобно описывать, пользуясь понятием поле.

Ур-ия теории Максвелла позволили определить электрическое и магнитное поле в одну сущность электромагнитное поле. В теории максвелла каждой точке пространства можно сопоставить 2а взаимно перпендикулярных вектора напряженности электрического и магнитного полей. Для получения волны нужно колебание.

Свет - поперечная волна (следовательно э/м волна, т.е. процесс распространения колебаний э/м поля, происходит со скоростью света в вакууме.

Любые волны отражаются, преломляются, интерферируют, дифрагируют, поляризуются. В зависимости от частоты волны имеют разные названия радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, рентгеновские лучи, гамма лучи. После открытия и исследования э/м полей была оставлена концепция дальнодействия, наука перешла к концепции близкодействия: взаимодействия между телами осуществляются последствием тех или иных полей, непрерывно распределенных в пространстве.

Э/м поле может существовать автономно от породившего его источника. т.о. заключили, что поле может существовать независимо от в-ва.

Классич. физика пришла к выводу материя существует в двух формах вещество (корпускулярный подход) и поле(континуальный подход)