14. Основные понятия физического описания природы (материя, движение, пространство, время).

Весь окружающий мир представляет собой материю. Материя – всё то, что прямо или косвенно действует на органы чувств человека или другие объекты. Неотъемлемое свойство материи – движение – любые изменения, происходящие с материальными объектами в результате их взаимодействия. Различные виды движения можно классифицировать, учитывая изменения свойств материальных объектов:

- механическое движение(относительное перемещение тел);

- тепловое движение тел (хаотичное движение атомов и молекул);

- фазовые переходы между агрегатными состояниями;

- радиоактивный распад;

- химические и ядерные реакции;

- развитие живых организмов и биосферы;

- эволюция звёзд, галактик и Вселенной.

Различают 2 вида материи: вещество и поле + недавно добавился третий вид – физический вакуум.

Вещество – те виды материи, дискретные частицы которой имеют конечную массу покоя.

Поле - это те виды материи, дискретные частицы которой не имеют массы покоя (радиоволны, свет).

Физический вакуум – понятие теоретическое. Этот термин связан с квантовой теорией поля для объяснения некоторых микропроцессов. Среднее число частиц в вакууме равно нулю. Однако в нём могут рождаться виртуальные частицы – находящиеся очень короткое время жизни. Они влияют на физические процессы.

Движение - это всякое взаимодействие материальных объектов, свойства и способ осуществления материи. В физике движение рассматривается как изменение состояния системы. Для описания состояния сис-мы вводят набор измеряемых параметров,к которым отн.пространственно-временные координаты, энергия и т.п. Человек изучает явл.через движущ.материю.Только движ.материя дает информацию о своих св-вах, поэтому чаще всего материя и движение описывают с помощью пространствен-временных характеристик. Пространственные хар-ки вещ-ва - это положения тел относительно друг друга, размер тела.

Временные хар-ки-это длительность процесса, продолжительность между моментами совершения событий. Время выражает порядок смены физических состояний и является объективной характеристикой любого процесса и явлений. Время всегда относительно. Из теории относительности следует, что при скорости, близкой к скорости света, в вакууме время замедляется. Время необратимо, символически обозначается стрелой. Важная особенность времени выражена в постулате времени. «Одинаковые во всех отношениях явления происходят за одинаковое время»,истинность этого утверждения относительна.,т.е нельзя одно и тоже явление повторить дважды.

Первые представления о пространстве появилось, когда стало известно,что твердое тело занимает определ.объем. Пространство выражает порядок существования физ.тел.

15. Структурные уровни организации материи.

Структура материи проявл.в её существовании в виде бесконечного множества целостных систем, тесно связанных между собой.В совр.науке, в основе представления о строении совер.мира лежит системный подход.Любой объект материального мира рассматривается как сложное образование,включающее составные части, образующие целостность.

Система-это совокупность элементов и связи между ними.

Элемент-это минимальная, далее неделимая часть системы. Совокупность связей между элементами образует структуру систем.Устойчивые связи определяют упорядоченность систем.

Существуют 2 типа связи между эл-ми: по горизонтали и по вертикали.

Связи по гориз. -это связи между однопорядковыми эл-ми – связи координации.

Связи по вертикали-это связи с субординацией,т.е связи с соподчинением элементов.

Реальный мир представляет собой иерархию структур различного масштаба и уровня сложности. В естеств.науках выделяют 2 класса материальных систем:1)неживой природы и 2)живой природы. В неживой природе в кач-ве структурных уровней организации материи выделяют(элем.частицы-атомы-молекулы-поля-физ.вакуум-макроскопические тела-звезды-галактики. В живой природе в струк.уровнях организации материи относят:сис-ма доклеточного уровня,клетка,многоклеточные организмы и т.д.

Если в качестве характеристики структур рассматривать физический размер, то весь окружающий мир можно разделить на 3 части:

- микромир

- макромир

- мегомир

1. Микромир – это мир элементарных частиц, атомов, а так же микромолекулярных тел. Пространственная реальность частиц на микроуровне изменяется от 10 в -8 до 10 в -16, а во временном отрезке от бесконечности до до в -26.

1) при изучении микромира любое использование приборов искажает картину;

2) объекты микромира не доступны чувственному восприятию;

3) на микроуровне отсутствуют детерминированные связи (т.е. нарушена причинно-следственная связь).

2. Человек и все окр.его предметы – это макроскопические тела. Размеры их от доли миллиметра до сотен километров.

3. Мегомир – это мир космических тел. Основная структурная единица – звезда, а их скопление – галактика. Одна из особенностей мегомира – его масштаб и его расстояние между объектами.

Расстояние не мегоуровне измеряется в световых годах. Один световой год – это расстояние, которое свет распространяет со скоростью 300т км/с за год. Световой год~ 10000 млрд. км. Ещё одна единица – парсек (3,26 световых года).

Совокупность наблюдаемых средств радиоастрономии, а так же теоретически обнаруженных галактик образует метагалактику. Её величина~10 в 24 км~10 в 11 световых лет.

Время существования космических объектов измеряется в млн. и млрд. лет.

Эти 3 уровня образуют целостную систему. Соединение различных элементов систем, их структурные связи, контакты сводятся к взаимодействию тел.