16. Непрерывность и дискретность в описании структуры материи.

С древних времен по вопросу о структуре меатерии сущ-ли две противоположные концепции

Континуальная концепция Анаксагора и Аристотеля

Материя - это сплошная среда, континуум, которая заполняет все пространство целиком. Материя бесконечно делима и ее свойства изменяются непрерывно от точки к точке

Корпускулярная атомистическая концепция Левкиппа,Демокрита

Материя дискретна(прерывна)\,делима до определенного предела атомов, т.е. мир состоит из атомов и пустоты

Нач.20 в классическое естествознание утверждало, что сущ. 2 вида материи: в-во, у кот. структура дискретна и поле, у кот. структура непрерывна.

После создания квантовой физики в нач 20 в стало ясно,что в-во и поле нельзя противопоставлять друг другу. Например в поведении микрообъектов проявляются как корпускулярные так и волновые черты. Единство корпускул и волновых св-в называют корпускулярно-волновым дуализмом.

Выяснилось ,что любое поле состоит из специфических частиц квантов, а любой микрообъект (напр электрон) проявляет типичные св-ва непрерывного э/м поля.

Вывод: на макроскопическом уровне материю можно четко разграничить на в-во и поле, но такое разграничение не являетяс абсолютным.

В микромире понятие «частицы»(в-во) и «волны»(поле) выступают как дополнительные хар-ки микрообъекта.

16. Историческое развитие концепции пространства и времени в естествознании. Становление специальной теории относительности.

Если всю материю из вселенной убрать, останутся ли пространство и время? По этому вопросу сложились две концепции

1)субстациональная.(сущность)

пифогорейцы(Пифагор,Аркит),элеаты(Парменит,,Зенон),атомисты(Демокрит),Галилей,Ньютон.

пространство и время - объективные, самостоят сущности, не зависящ.ни от друг от друга, ни от процессов, к-е в них протекают..

2)реляционная.(отношения)

Аристотель,Лейбниц,Гегель,Мах,Энштейн

пространство и время-это особый вид отношений между взаимодействующими материальными объектами.

Св-ва прост-ва и времени определяются характером протекания в них материальных процессов . Нет смысла говорить о самостоят. сущности пр-ва и времени. Они зависят от материи.

3)Современная наука:

пространство и время обычно определяют как категории для обозначения основных форм сущ-ия материи.пространство выражает порядок сосуществования отдельн. объектов.а время выражает порядок смены явлений.

Пространство и время объективны ,всеобщи, неразрывно связаны друг с другом и с движением материи.

Основные св-ва

1)метрические(связаны с количественными оценками)

-простр-во :протяженность, однородность, изотропность.

-время: длительность, однородность

2)топологические (связаны с качественными оценками).

-пространство: трехмерность, непрерывность

-время: одномерность, непрервность, однонаправленность, линейно упорядоченность

Представления о простр-ве и времени, которые легли в основу Ньютоновской механики:

1)прост-во евклидово и трехмерно

2)время сущ-ет независ от прост-ва

3)все законы природы (законы механики) одинаковы во всех ИСО

4)справедлив закон инерции

5) справедливы преобразования Галилея

6) справедлив закон сложения скоростей

7) выполняется принцип относительности Галилея

8) соблюдается принцип дальнодействия

Но к началу 20 в положение изменилось. Возникло логическое противоречие между 2мя ведущими теориями:

- Механика Ньютона (законы механики инвариантны относительно преобразований Галилея, т.е. вид законов не меняется при переходе от одной к другой, значит, все ИСО равноправны)

- Э/динамика Максвелла. (Ур-е э/динамики Максвелла не инвариантно относительно преобразований Галилея Сущ-ет абсолютная сист. отсчета, связанная с эфиром, именно в ней э/м волны имеют скорость света)

1887 проверили в опыте Майкенсон - Морли сравнили значение скорости света , измеренной в направлении движения земли , с ее значением, измеренным в перпендикулярном направлении. В опыте оказалось, что оба значения совершенно одинаковы, хотя по закону сложения скоростей Галилея должны быть получены разные значения.

Результат опыта: скорость света постоянна и не зависит ни от скорости источника света, ни от направления его движения