- •1. Наука как феномен познания
- •2. Наука и религия
- •3. Естественные и гуманитарные науки
- •4. Технический характер западной культуры
- •5. Значение научно-технической революции
- •6. Логика как процесс мышления
- •7. Математизация науки. Теория фракталов
- •8. Фундаментальные парадигмы естествознания
- •9. Научная теория
- •10. Гносеологические предпосылки науки
- •11. Классификация научных теорий
- •12. Методология и методы научного исследования
- •13. Глобальные проблемы современности
- •14. Возникновение науки в античной культуре
- •15. Наука, вера, знание в условиях средневековья
- •16. Становление и основные характеристики классической науки и научной картины мира в новое время
- •17. Революция в естествознании конца хiх-начала хх вв. Становление идей и методов неклассической науки
- •18. Концептуально-методологические сдвиги в естествознании конца хх в
- •19. Проблема учения о взаимодействии
- •20. Взаимодействие и связь в природе
- •21. Общая характеристика физического взаимодействия
- •22. Фундаментальные физические взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное
- •23. Создание теории великого объединения
- •24. Структурные уровни организации материи
- •25. Структурность и системность материи
- •26. Поле и вещество
- •27. Классификация элементарных частиц
- •28. Проблема взаимодействия мега– и микромира. Будстрап-подход
- •29. Проблема пространства и времени
- •30. Проблема построения единой теории поля
- •31. Универсальные характеристики модели корпускулы
- •32. Масса как мера инертности и гравитации
- •33. Принцип эквивалентности
- •34. Принципы относительности
- •35. Инвариантность и сохранение массы
- •36. Скорость, импульс и кинетическа энергия для медленных движений
- •37. Понятие энтропии
- •38. Релятивистский импульс и полная релятивистская энергия. Энергия покоя
- •39. Классическая механика
- •40. Проблема реальности в квантовой физике
- •41. Детерминизм и причинность в современной физике, динамические и статистические законы
- •42. Современные науки о космосе
- •43. Проблема возникновения вселенной
- •44. Структура вселенной
- •45. Эволюция и строение галактик
- •46. Эволюция звезд
- •47. Солнечная система
- •48. Антропный принцип в современной космологии
- •49. Принцип самоорганизации
- •50. Модель несвободной частицы и законы динамики
- •51. Сохранение механической энерги
- •52. Химические элементы
- •53. Периодическая система элементов д. И. Менделеева
- •54. Химические процессы
- •55. Атом и молекула как целостные объекты химии
- •56. Единство реагентов и продуктов
- •57. Сущность жизни, уровни организации живого
- •58. Представления о целостности объектов в биологии
- •59. Общая характеристика систематики моделей в биологии
- •60. Клетка как фундаментальная модель живой материи на микроуровне
- •61. Прокариоты и эукариоты
- •62. Науки о земле
- •63. Внутреннее строение и история геологического развития земли
- •64. Литосфера как абиотическая основа жизни
- •65. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая
- •66. Географическая оболочка земли
- •67. Современные концепции развития геосферных оболочек
- •68. Синергетика
- •69. Кибернетика
- •70. Основные понятия (система, обратная связь, информация). Связь информации и знания
- •71. Проблема создания искусственного интеллекта. Нейронные сети
- •72. Проблема виртуальной реальности
- •73. Современная биология
- •74. История становления и развития биологии
- •75. Проблема целостности в биологии
- •76. Сущность жизни, происхождение жизни, уровни организации живого
- •77. Эволюция форм жизни
- •78. Понятие биосферы, концепции биосферы
- •79. Структура эволюции биосферы
- •80. Экология знания, или глубинная экология
- •81. Экологические проблемы современности
- •82. Генетика
- •83. Евгеника
- •84. Современная антропология
- •85. Взаимосвязь космоса и человека
- •86. Принципы универсального эволюционизма
- •87. Физиология человека
- •88. Путь к единой культуре
- •89. Биоэтика
- •90. Здоровье, здоровый образ жизни, работоспособность, творчество
26. Поле и вещество
Материя – философская категория для обозначения объективной реальности, отражаемой нашими ощущениями и существующей независимо от них. В классических представлениях естествознания различают два вида материи – вещество и поле.
Согласно теории корпускулярно-волнового дуализма свет – это поток частиц – квантов или фотонов, несущих определенные порции энергии и импульса, но в то же время свет – это волны электромагнитного поля, обладающие энергией и импульсом и распространяющиеся в пространстве со скоростью света.
В квантовой механике любой частице соответствует волна. А когда частиц много? С точки зрения квантовой механики можно было бы сопоставить каждой частице свое поле. Однако опыт свидетельствует о полной неразличимости тождественных частиц. Конечно, уэлектронов могут быть разные энергии и импульсы, но при одних и тех же параметрах электроны одинаковы.
Итак, если все частицы одинаковы, как волны в одной и той же среде, то, значит, эта среда, т. е. поле, является более фундаментальным понятием.
Поле определяется через силы, действующие на некоторый пробный объект (заряд, массу), помещенный в данную точку пространства. Пространство непрерывно. В каждой его точке эта сила имеет вполне определенное значение, считающееся характеристикой поля. При этом переход от точки к точке непрерывный и плавный. Важным свойством поля является непрерывность его характеристик. Именно непрерывность позволяет эффективно применять математические методы для описания физических характеристик разнообразных объектов. К настоящему времени известно несколько типов физических полей, соответствующих типам взаимодействий, – электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, волновые поля элементарных частиц.
С математической точки зрения поле – это произвольная функция или набор функций, координат и времени.
Поля могут быть постоянными и переменными. Например, электрическое и магнитное поля фотона являются переменными (они синусоидально зависят от координат и времени, т. е. изменяются по гармоническому закону), а магнитное поле Земли и электрическое поле в грозовой туче постоянные.
Вещество построено из электронов и нуклонов (протонов и нейтронов). Последние в свою очередь состоят из кварков. Различного рода взаимодействия между частицами вещества осуществляются полями. Кванты полей, переносящих электромагнитное взаимодействие, представляют собой фотоны, гравитационное взаимодействие – гравитоны, сильное взаимодействие – глюоны, слабое взаимодействие – векторные бозоны.
В классической физике вещество и поле абсолютно противопоставлялись друг другу как два вида материи, у первого из которых структура дискретна, а у второго – непрерывна. Открытие в квантовой теории двойственной корпускулярно-волновой природы микрообъектов нивелирует это противопоставление. На этой основе были строго разделены категории вещества и материи, на протяжении многих веков отождествлявшиеся в философии и науке, причем философское значение осталось за категорией материи, а понятие вещество сохранило научный смысл в физике и химии. В земных условиях для веществ известны четыре состояния: твердые тела, жидкости, газы, плазма.