5. Проблема постнеклассического межкультурного диалога естественных и гуманитарных наук

Последние десятилетия XX и начала XXI столетий могут быть охарактеризованы как течение третьей научной революции, в основном благодаря открытиям в области эволюционной химии, физики лазеров, породившей синергетику, термодинамики нестационарных необратим мых процессов, породившей теорию диссипативных структур, теорий автопоэза, которые все вместе ведут нас к новейшей постнеклассической рациональности. Важнейшими признаками постнеклассической рациональности является полная непредсказуемость, закрытоеть будущего и выполнимость принципов необратимости времени и движения.

. 6.Идеальные образы объектов реального мира (твердое тело, частица, вакуум, среда, поле, вихрь, волна)

Идеал (от фр. ideal) — образец, прообраз, понятие совершенства, высшая, как правило, недостижимая цель стремлений.

Идеализация — 1) мыслительное конструирование понятий об объектах, процессах и явлениях, не существующих в реальности, в природе, но таких, для которых есть исходные прообразы в реальном мире (например, точка, плоскость — идеально гладкая и абсолютно ровная поверхность, абсолютно твердое (упругое) тело, идеальная жидкость, идеальный газ и т. д.). Идеализация физических тел и понятий пространства, времени и пр. послужила началом возникновения классической науки Галилея — Ньютона, т. е. позволяет формулировать законы, строить абстрактные схемы реальных процессов; 2) представление кого-либо или чего-либо лучшим, чем есть на самом деле, в действительности; наделение качествами, соответствующими идеалу Идеализированная модель физического тела

Идеализированная модель физического тела - в физике - абстрактный объект:

- являющийся моделью реального объекта; и

- обладающий некоторыми физическими свойствами реального объекта, существенными для определенного круга задач.

Модели такого рода позволяют:

- изучать реальные объекты;

- формулировать физические законы; и

- создавать физические теории

Элементарная частица — это частица без внутренней структуры, то есть не содержащая других частиц]. Элементарные частицы — фундаментальные объекты квантовой теории поля. Они могут быть классифицированы по спину: фермионы имеют полуцелый спин, а бозоны — целый спин.частица- Элемента́рная части́ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить на составные части. Маленькая доля, часть чего-нибудь

. Ва́куум (от лат. vacuum — пустота) — среда, содержащая газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (λ/d 1), средний (λ/d~1) и высокий (λ/d 1) вакуум.

Следует различать понятия физического вакуума и технического вакуума.

Физический вакуум

Под физическим вакуумом в современной физике понимают полностью лишённое массы пространство. Даже если бы удалось получить это состояние на практике, оно не было бы абсолютной пустотой. Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. В некоторых конкретных теориях поля вакуум может обладать нетривиальными топологическими свойствами, но не только, а также в теории могут существовать несколько различных вакуумов, различающихся плотностью энергии, и т. д.

На практике сильно разреженный газ называют техническим вакуумом. В макроскопических объёмах идеальный вакуум недостижим на практике, поскольку при конечной температуре все материалы обладают ненулевой плотностью насыщенных паров. Кроме того, многие материалы (в том числе толстые металлические, стеклянные и иные стенки сосудов) пропускают газы. В микроскопических объёмах, однако, достижение идеального вакуума в принципе возможно.

Поле — поток «горячих» вихревых частиц.это материальный объект природы. Действующий и развивающийся по определенным законам.Не все поля, существующие в природе, хорошо описаны и измерены, неизвестно и их влияние на человека, а многие наверняка еще не открыты. Лучше всего на настоящий период изучены электрическое, магнитное и гравитационное поле. Менее изучены, но поддаются математическому описанию электромагнитные поля. Поле в физике — одна из форм материи, характеризующая все точки пространства (или, шире, пространства-времени) и обладающая бесконечным числом степеней свободы. Каждой точке пространства при этом присваивается определённая физическая величина. Эта величина, как правило, меняется при переходе от одной точки к другой. В зависимости от математического вида этой величины выделяют скалярные, векторные, тензорные и спинорные поля.

Также поля делятся в зависимости от своей природы на электромагнитные, гравитационные, магнитное, электрическое и поля ядерных сил. Проявляются поля в виде взаимодействия (переносимого с конечной скоростью) тел (при этом сила взаимодействия определяется различными характеристиками тел: массой для гравитационного поля, зарядом для электромагнитного и т. д.), которые в квантовой физике объясняются передачей специфичных для каждого типа поля частиц (фотонов для электромагнитного, гипотетических гравитонов для гравитационного и т. д.). Долгое время считалось, что поле является только наглядным теоретическим объяснением таких явлений, как световые волны, пока в 1887 Генрих Рудольф Герц не доказал существование электромагнитного поля экспериментально.

] Среда (в теории систем) — все объекты, не включенные в систему, с которыми система обменивается веществом, энергией и информацией.

Среда, являясь зависимым понятием, всегда рассматривается по отношению к некоторой системе и представляет собой множество всех элементов, которые не входят в данную систему, но с которыми данная система может взаимодействовать.

Вихрьпорывистое круговое движение

Волна́ — изменение состояния среды или физического поля (возмущение), распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве. Другими словами, «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины — например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температур]».

В связи с этим волновой процесс может иметь самую разную физическую природу: механическую, химическую, электромагнитную (электромагнитное излучение), гравитационную (гравитационные волны), спиновую (магнон), плотности вероятности (ток вероятности) и т. д.

7. Физические характеристики идеальных объектов и представление о способах их описания ( масса; заряды и их действие на расстоянии; заряды как источники полей; «свободные» поля, суперпозиция полей), единицы физических величин

Масса, физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая её инерционные и гравитационные свойства. Соответственно различают М. инертную и М. гравитационную (тяжёлую, тяготеющую).

В Современной физике понятие «количество вещества» имеет другой смысл, а под массой понимают два различных свойства физического объекта:

Гравитационная масса показывает, с какой силой тело взаимодействует с внешними гравитационными полями — фактически эта масса положена в основу измерения массы взвешиванием в современной метрологии, и какое гравитационное поле создаёт само это тело (активная гравитационная масса) — эта масса фигурирует в законе всемирного тяготения.

Инертная масса, которая характеризует меру инертности тел и фигурирует в одной из формулировок второго закона Ньютона. Если произвольная сила в инерциальной системе отсчёта одинаково ускоряет разные исходно неподвижные тела, этим телам приписывают одинаковую инертную массу.

ЗАРЯД - физ. величина, являющаяся источником поля, посредством к-рого осуществляется взаимодействие частиц, обладающих этой характеристикой

Электри́ческий заря́д — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Заряд является количественной характеристикой. Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за время 1с. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году. Заряд в один кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (q1 = q2 = 1Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой 9×109 H.Величина заряда –численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которые может принимать положительные и отрицательные значения. Носителем эл. зарядов явл.эл.заряженные элементарные частицы электрон и протон. Существует 2 рода эл.зарядов названыых положительным и отрицательным, заряды могут передоваться в существенном контакте от одного тела к другому.

заимодействие зарядов

Взаимодействие зарядов: одноименно заряженные тела отталкиваются, разноименно — притягиваются друг к другу

Самое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается факт существования в природе электрических зарядов, — это электризация тел при соприкосновении[4]. Способность электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется предположением о существовании двух различных видов зарядов. Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга.

При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому. В каждом из них нарушается равенство суммы положительных и отрицательных зарядов, и тела заряжаются разноимённо.

При электризации тела через влияние в нём нарушается равномерное распределение зарядов. Они перераспределяются так, что в одной части тела возникает избыток положительных зарядов, а в другой — отрицательных. Если две эти части разъединить, то они будут заряжены разноимённо.

При́нцип суперпози́ции — один из самых общих законов во многих разделах физики. В самой простой формулировке принцип суперпозиции гласит:

результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.

Наиболее известен принцип суперпозиции в электростатике, в которой он утверждает, что электростатический потенциал, создаваемый в данной точке системой зарядов, есть сумма потенциалов отдельных зарядов.

Принцип суперпозиции может принимать и иные формулировки, которые полностью эквивалентны приведённой выше:

Взаимодействие между двумя частицами не изменяется при внесении третьей частицы, также взаимодействующей с первыми двумя.

Энергия взаимодействия всех частиц в многочастичной системе есть просто сумма энергий парных взаимодействий между всеми возможными парами частиц. В системе нет многочастичных взаимодействий.

Уравнения, описывающие поведение многочастичной системы, являются линейными по количеству частиц.

Именно линейность фундаментальной теории в рассматриваемой области физики есть причина возникновения в ней принципа суперпозиции.

Если поле образовано не одним зарядом, а несколькими, то силы, действующие на пробный заряд, складываются по правилу сложения векторов. Поэтому и напряженность системы зарядов в данной точке, поля равна векторной сумме напряженностей полей от каждого заряда в отдельности.

Согласно принципу суперпозиции электрических полей можно найти напряженность в любой точке А поля двух точечных зарядов и (рис. 13.1). Сложение векторов и производится по правилу параллелограмма. Направление результирующего вектора находится построением, а его абсолютная величина может быть подсчитана по формуле

Длина L метр (м)

Масса M килограмм (кг) экстенсивная величина

Время T .секунда (с)

Сила тока I ампер (А)

Температура Θ Средняя кинетическая энергия частиц объекта. кельвин (К) интенсивная величина

Количество вещества N Количество частиц, отнесенное к количеству атомов в 0,012 кг 12C. моль (моль) экстенсивная величина

Сила света J кандела (кд)

Производные величины Символ Описание Единица СИ Примечания

Давление p .кг/(м·с2) (паскаль, Па) интенсивная величина

Линейная плотность ρl Масса на единицу длины. кг/м

Импульс p Произведение массы и скорости тела. кг·м/с экстенсивная, сохраняющаяся величина

Магнитный поток Φ Величина, учитывающая интенсивность магнитного поля и занимаемую им область. кг/(с2·А) (вебер, Вб)

Момент импульса L Мера вращения объекта. кг·м2/c сохраняющаяся величина

Момент силы T Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы. кг·м2/с2 вектор

Мощность P Скорость изменения энергии. кг·м2/с3 (ватт, Вт)

Напряжение U Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда. м2·кг/(с3·А) (вольт, В) скаляр

Объём V

Плотность ρ Масса на единицу объёма. кг/м3 интенсивная величина

Площадь S . м2

Поверхностная плотность ρA Масса на единицу площади. кг/м2

Механическая работа A Скалярное произведение силы и перемещения. кг·м2/с2 (джоуль, Дж) скаляр

Сила F Действующая на объект внешняя причина ускорения. кг·м/с2 (ньютон, Н) вектор

Скорость v Быстрота изменения координат тела. м/с вектор

Телесный угол Ω стерадиан (ср)

Угловая скорость ω Скорость изменения угла. с−1 радиан в секунду

Угловое ускорение α Быстрота изменения угловой скорости с−2 радиан на секунду в квадрате

Угол θ Величина изменения направления. радиан (рад)

Ускорение a Быстрота изменения скорости объекта. м/с² вектор

Частота f Число повторений события за единицу времени. с−1 (герц, Гц)

Электрический заряд Q А·с (кулон, Кл) экстенсивная, сохраняющаяся величина

Электрическое сопротивление R сопротивление объекта прохождению электрического тока м2·кг/(с3·А2) (ом, Ом) скаляр

Энергия E Способность тела или системы совершать работу. кг·м2/с2 (джоуль, Дж) экстенсивная, сохраняющаяся величина, скаляр