12. Третья научная революция (конец XIX – середина XX в.).

Третья научная революция

Третья научная революция ознаменовалась многими научными открытиями. Время ее проявления это конец XIX века — середина XX века

Фарадей ввел понятия электромагнитного поля. Максвелл провел множество открытый в электродинамике и статистической физике. Лайель разработал теорию о медленном и непрерывном изменении земной поверхности. Ламарк изучил целостную концепцию эволюции живой природы. Шлейден разработал теорию клетки, которая гласила о единстве происхождения и развития всего живого. Майер, Джоуль и Ленц ввели закон сохранения и превращения энергии . были введены такие понятие как теплота, свет, электричество, магнетизм и т. д. Эта энергия не возникает из ничего и не исчезает. Дарвин открыл материальные факторы и причины эволюции — наследственность и изменчивость. Беккерель рассмотрел такое понятие как радиоактивность. Томсон изучил элементарную частицу – электрон. Резерфорд ввел планетарная модель атома. Планк — квант действия и закон излучения. Бор — квантовая модель атома Резерфорда-Бора. Эйнштейн разработал общую теорию относительности, которая дала связь между пространством и временем. Бройль рассмотрел все материальные микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами. Об относительной истине и условности научного знания писал американский физик Ричард Фейнман:

Что касается общих признаков ТНР:

 Зависимость знания от применяемых исследователем методов

 Расширение идеи единства природы — попытка построить единую теорию всех взаимодействий

 Принцип дополнительности — необходимость применять взаимоисключающие наборы классических понятий (например, частиц и волн), только совокупность взаимоисключающих понятий дает исчерпывающую информацию о явлениях. Это совершенно новый метод мышления, диктующий необходимость освобождения от традиционных методологических ограничений

 Появление неклассического естествознания и соответствующего типа рациональности

 Мышление изучает не объект, а то, как явилось наблюдателю взаимодействие объекта с прибором

 Научное знание характеризует не действительность как она есть, а сконструированную чувствами и рассудком исследователя реальность

 Тезис о непрозрачности бытия — отсутствие идеальных моделей

 Допущение истинности нескольких отличных друг от друга теорий одного и того же объекта

 Относительная истинность теорий и картины природы, условность научного знания.

13. Великие открытия физики (раскрыть содержание нескольких открытий по выбору).

Великие открытия физики

Лазеры. Все началось с того, что специалисты, занимающиеся созданием радиолокаторов, столкнулись с загадочным обстоятельством. Пучок радиоволн длиной в 1,3 см, посланный радиолокатором в поисках цели, растворялся в пространстве. Казалось, на пути волн стоит ловушка, в которой задерживается большая их часть.
Причина этого явления была неясна. Понятно было только, что из-за сильного поглощения применять волны длиной 1,3 см для радиолокации невозможно.

Странное явление очень заинтересовало ученых. Начались поиски разгадки. В этой работе приняли участие Н. Г. Басов и А. М. Прохоров, у которых и возникла мысль: если молекулы способны поглощать радиоволны, значит, они могут и излучать их. Теоретически такая возможность была доказана в докторской диссертации В. А. Фабриканта (1907—?) (Москва) в 1939 г., которая затем оказалась надолго забытой.

А. М. Прохоров (р. 1916) в 1939 г. окончил Ленинградский университет и поступил на работу в знаменитый Физический институт АН СССР. Он хотел заниматься радиофизикой и включился в исследования распространения радиоволн, которые проводились под руководством ученых-друзей Л. И. Мандельштама (1879—1944) и Н.Д. Папалекси (1880—1947). Это была великолепная школа. Рассказывают, что прослушав однажды доклад Мандельштама о радиоинтерферометрии, академик А. Е. Ферсман (геолог!) передал свои впечатления одним словом: «Поэма!»

Вскоре, однако, началась война, и Прохоров оказался в армейской разведке, был тяжело ранен, много дней провел на госпитальной койке, демобилизован по состоянию здоровья и вернулся к научной работе: стал аспирантом проф. С. М. Рытова, глубокого и интересного ученого, а через три года защитил кандидатскую диссертацию.

Создание квантовой теории. Рубеж веков, XIX и XX, принес новые понятия и теории, которые окончательно взломали стройное и, казалось бы, незыблемое здание классической физики. Возмутителями спокойствия стали квантовая теория Макса Планка и теория относительности Альберта Эйнштейна, которые и до сего времени остаются фундаментом современной физики и науки о Вселенной.

Опыты Майкельсона, окончательно установившие независимость скорости света от скоростей перемещения источника и наблюдателя, невозможно было объяснить в рамках классических теорий. Принципы теории относительности, в которой этот экспериментальный факт естественно объяснялся, пришли на смену ньютоновской механике.

«Прости нас, Ньютон…», — это сказал Эйнштейн.

Физическая картина мира стала квантово релятивистской. Переход от классическое физики к современной характерен как воз никновением новых идей, открытием новы неожиданных, фактов и явлений, так и пре образованием ее духа в целом, распространением нового способа физического мышления, изменения методов, применяемых этой наукой, и вначале медленным, но неуклонным отходом от наглядных механических аналогий.
Основателем квантовой физики остается немецкий ученый Макс Планк (1858—1947), который в 1896 г. заинтересовался термодинамикой излучения абсолютно черного тела. Разработав теорию этого излучения, он в 1900 г. доказал, что лучеиспускание или поглощение происходит скачкообразно, порциями, которые были названы квантами. Планк ввел универсальную постоянную излучения, названную им квантом действия.

Заслугой Планка является то, что он создал основы квантовой физики, пришедшей на смену классической физике, которая не давала объяснения явлений на атомном и молекулярном уровнях. На базе его теории продолжается дальнейшее развитие этой области знаний. В 1918 г. Максу Планку была присуждена Нобелевская премия в области физики.