Реферат: Лекции по Концепциям Современного Естествознания (КСЕ)

Концепции СовременногоЕстествознания.

Конспект лекций.

Преподаватель: Горбатова РаисаКузьминична.

1 курс, 1 семестр.

01 лекция

Наука – часть культуры.

Черты современной науки:

Наука общезначима, то есть полученные знания пригодны для всех людей на Земле. Язык науки – формулы и символы, которые понятны всем вне зависимости от национальности и языка. В любом научном исследовании присутствуют элемент незавершенности – Никогда нельзя знать до конца. Нет абсолютной истины! Наука внеморальна. Все, что исследуется морально и этически нейтрально. Учёный морален и отвечает за своё исследование. Преемственность. Новые знания всегда соотносятся со старыми. Наука достоверна: все научные выводы проходят неоднократную теоретическую и практическую проверку.

Динамика развития современнойнауки.

            Развитиенауки определяется внутренними и внешними факторами.

            Внутренние– динамика развития самой науки внутри себя. (Отрицательный результат являетсярезультатом!)    Скачкообразность развитиянауки (внутренний фактор).

Всегда имеется качественноотличие новой теории от старой (Может быть и полный отказ от теории [теплород]).Развитие происходит революционно!

            Внешние– влияние государственной системы. Государство часто тормозит развитие науки.

Противоречивость современнойнауки.

            Фрагментарность:изучение по частям, без влияния внешних факторов. Раньше способствовала развитиюнауки, теперь мешает. Анализ – прошлое, для современной науки характеренсинтез, комплексность.

            Примерысинтеза: биохимия, физхимия, экология.

            Природевредят незамкнутые циклы, например:

            Крекинг нефти – бензин – ДВС – ВОЗДУХ!!!

Калифорнийский телескоп обошелсяСША в 18 миллиардов долларов.

В проект «Геном человека»ежегодно вкладывается 4-5 миллиардов долларов.

В развитых странах на наукузатрачивается 3-4% ВВП. В РФ – 2,85% ВВП.

            Отразвития науки зависит обороноспособность, производственный потенциал.

            ВXX-м веке объем научнойинформации удваивался каждые 10-15 лет, в XXI – 5-8 лет. Бурно сейчас развиваются биология, космонавтика.

            В1900-м году в мире было 100 тыс. учёных, а в конце XX в. было 5,5 миллионов – 1 из 800землян.

            Естествознание– это раздел науки, который изучает явления и законы природы.

            Цельестествознания – описать, систематизировать и объяснить природные явления ипроцессы.

            Найтипричинно-следственную связь.

Основные: Механика, физика,химия, биология.

Смежные: физхимия, биохимия,биофизика.

Прикладные: Геохимия, география,палеонтология.

            Концепции– это система взглядов на одну и ту же проблему с разных сторон. Современные концепции– это освещение наиболее перспективных направлений в естествознании.

            Естественныенауки – базисный фундамент экономики.

Общая характеристикаестествознания

<img src="/cache/referats/19732/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031">


Естественные науки

<img src="/cache/referats/19732/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1035"><img src="/cache/referats/19732/image003.gif" " v:shapes="_x0000_s1039">

<img src="/cache/referats/19732/image004.gif" " v:shapes="_x0000_s1036">

Математические науки.

Фундаментальные науки

<img src="/cache/referats/19732/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1040">

<img src="/cache/referats/19732/image006.gif" " v:shapes="_x0000_s1043">

Теоретические прикладные

Практические прикладные

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

Прикладная наука выгоднее в планесубсидирования – даёт относительно быстрый оборот денег, поэтому субсидированиекоммерческое тоже. Фундаментальные науки субсидируются только государствомиз-за больших сроков обращения (20, 50, 100 лет).

Сокращаются расходы нафундаментальные исследования.

           

            Фундаментальныепроблемы – проблемы, возникающие внутри самой науки, и разработка этих проблемподнимает науку на более высокий уровень развития, но извне может нетребоваться.

Прикладные науки – основанные на требованияхизвне.

Только фундаментальныеисследования двигают науку вперед.

От государства выдвигаетсятребование к фундаментальным наукам:

·<span Times New Roman"">        

            Естествознаниеи религия – борьба духовное лидерство. Борьба исторически принимала очень жестокиеформы. Преподавателями до XVIвека были священнослужители. Первые светские преподаватели –Дарвин, Ломоносов.

В XVIIвекецерковь уничтожила более 50000 «еретиков» — ведьм, учёных (алхимиков, астрономов).

Атеисты считают, что наука ирелигия несовместимы.

Наука и религия идут параллельно,у них разные объекты исследования.

Религия – это вера, объект – душачеловека, поэтому обращена она внутрь человека.

В науке же объектом являетсяреальный мир.

Требуется, чтобы церковь былаотделена от управления государством.

У любого учёного, даже атеиста,есть вера, вера в то, что он делает, интуиция.

            Суеверияне соотносятся ни с теологией, ни с наукой. Религия изучает догмы, не имеющиеразвития, в отличие от науки, которая ищет опытным путём и не основывается навере, на догмах. Суеверия – остатки мистических и мифологических представлений,язычества.

Естествознание и философия.

            Философскийпринцип – относительный характер понятий, законов, теорий всех наук, изучающихприроду и общество.

            Философскоеизучение мира в целом. Философские утверждения незыблемы и неопровержимы. Пример:В одну и ту же реку нельзя войти дважды.

            Философия  не требует эксперимента.

            Основныезаконы природы связывают естествознание с философией:

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

02 лекция

Предмет естественнонаучногопознания и его методы.

Предмет естественнонаучногопознания – постижение истины.

Предела для естественнонаучногопознания не существует, то есть, процесс познания для человека развиваетсяпостоянно.

            Истина– это правильное, адекватное отражение объективной действительности в сознаниичеловека.

Поэтому любая истина объективна,то есть, не зависит от человека.

Качества:

Истина относительна, то есть, она отражает объект или явление природы только на данном этапе развития науки. Но любая относительная истина содержит элемент абсолютной, иначе наука не двигалась бы вперед. Истина всегда конкретна. Знания об объекте относительны к определенным условиям его существования.

Критерий истины – практика иэксперимент. Если научная теория подтверждена практикой, то такая теорияистинна. Практика включает производительную деятельность!

Практика – движущая сила научногопознания. Она не даёт науке оторваться от реальности.

Все научное знание, как и истина,всегда относительно, то есть, абсолютного знания не существует.

Задача любого учёного – расширитьинтервал адекватности.

Методы естественнонаучногопознания.

            Метод– это совокупность действий и приёмов, с помощью которых достигается желаемыхрезультат. Научный метод – это инструмент для получения научных результатов.

            Накаждом уровне научного познания свой метод:

·<span Times New Roman"">        

 наблюдение, измерение, эксперимент.

·<span Times New Roman"">        

Приёмы:

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

Применение математики вестествознании.

            Формализация– это использование специальной символики, которая заменяет конкретные реальныеобъекты. Формализация в естествознании – математическое описание объектов иявлений.

            Краткость,чёткость, компактность записи, информация в виде математических уравнений.

            E=mc2

Формализация является методомтеоретического познания.

            Употреблениехимических символов:

<img src="/cache/referats/19732/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1067">                        Ca + Cl2         CaCl2

            Употреблениебиологических символов:

                        aa        AA

Математика – универсальный языкестествознания.

Платон в IVвеке до н.э.организовал первую академию в честь рощи Акадèма. На входе велел написать:«Не геометр да не войдёт сюда».

            ГалилеоГалилей (XVIв.): «Книга природы написана языком математики».

            Впервыев естествознании применил первым математику Птолемей – рассчиталгеоцентрические орбиты.

            Ньютонв классической механике применил дифференциальное и интегральное счисление длярасчетов движения.

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

XXвека нашла применение при создании логических машин, нашласвоё место в кибернетике).

·<span Times New Roman"">        

Аналоговыемашины двигаются сейчас к созданию искусственного мозга.

Обобщенияочень важны для развития науки (уравнения Максвелла).

Математическийязык понимается как вид организованности Вселенной.

Существуют тривида:

1.<span Times New Roman"">     

2.<span Times New Roman"">     

3.<span Times New Roman"">     

            Двапервых вида наполняют Вселенную гармонией, чёткостью, третий наполняетВселенную смыслом.

            Естественнонаучнаякартина мира – это система важнейших принципов и законов, которыми можноописать окружающий мир в определенный период развития науки.

Механистическая картина мира. Никаких случайностей в механистической картине мира не было. Господствовала классическая механика.

Религиозная основа, все от Бога. Не существует движения, кроме механического. V<<C.

макромир

Все механические процессы подчинялись принципу сложного детерминизма.

Детерминизм в науке – это точное и однозначное определение состояния любой механической системы. Мир работает как отлаженная система. Детерминизм в обществе – фатализм — предопределенность.

Пьер Симеон Лаплас

<img src="/cache/referats/19732/image008.gif" " v:shapes="_x0000_s1105">

Электромагнетическая картина мира (Фарадей, Максвелл)

Поле

<img src="/cache/referats/19732/image009.gif" " v:shapes="_x0000_s1106">

Атомная (квантовая)

Øат≈10-10 м

Øя ≈10-12 м

Скорость различная, близка к скорости света.

микромир

<img src="/cache/referats/19732/image010.gif" " v:shapes="_x0000_s1107">

<img src="/cache/referats/19732/image008.gif" " v:shapes="_x0000_s1108">

Современная картина мира (с 60-х гг. ХХ в.)

Информационная картина мира.

Основа на самоорганизацию систем, как живых, так и неживых. Синергетика.

Самоорганизация основана на вероятностях.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Релятивистская теория.

Мегамир и микромир

Rc≈7∙108

V<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

C

Мир больших скоростей и масс.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA"> <span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

Уровни развитияпознания природы естествознанием.

 SHAPE * MERGEFORMAT

созерцательная натурфилософия

Др. века

Сер. XVI

Уровни развития

Аналитические уравнения

Сер. XIX

Синтетический

интеграция

Нач. XX

Наше время

<img src="/cache/referats/19732/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1113 _x0000_s1112 _x0000_s1114 _x0000_s1115 _x0000_s1116 _x0000_s1118 _x0000_s1119 _x0000_s1120 _x0000_s1121 _x0000_s1122 _x0000_s1123 _x0000_s1124 _x0000_s1125 _x0000_s1126 _x0000_s1127 _x0000_s1128 _x0000_s1129 _x0000_s1130 _x0000_s1131 _x0000_s1132 _x0000_s1133">

Созерцательный уровень – общие представления об окружающем мире. Мир предстает чем-то целым, неразделенным. Нет эксперимента, только мысли, идеи, умозаключения. Демокрит, Сократ, Эпикур, Платон: «Практическая польза от наук второстепенна». Аналитический – начало фрагментарности, появление эксперимента. Разделение природы на объекты. Галилей. Выделение физики, биологии, химии. Они находятся в иерархии:

Фундаментальная механика

<img src="/cache/referats/19732/image012.gif" " v:shapes="_x0000_s1136">

Механика молекул

<img src="/cache/referats/19732/image012.gif" " v:shapes="_x0000_s1137">

Физика атомов — химия

<img src="/cache/referats/19732/image012.gif" " v:shapes="_x0000_s1138">

Химия белковых молекул, биология

Такоеразделение провел Кекуле.

Фрагментарностьпривела к анализу, чего раньше не было.

Синтетический уровень – усугубление фрагментарности, приведшая к гранизцам наук – к синтезу (радиационная химия, биофизика…). Привело к получению общих уравнений, например, уравнений Максвелла. Интеграционный – рождение универсальных теорий.<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

Основныеэтапы развития физики.

 SHAPE * MERGEFORMAT

Др. и ср. века

Кл. мех.

Совр. Физ.

Др. века

Нач. XVII

Кон. XIX

Наше время

Уровень Развития

<img src="/cache/referats/19732/image013.gif" v:shapes="_x0000_s1140 _x0000_s1139 _x0000_s1141 _x0000_s1142 _x0000_s1144 _x0000_s1145 _x0000_s1146 _x0000_s1147 _x0000_s1148 _x0000_s1149 _x0000_s1150 _x0000_s1151 _x0000_s1152 _x0000_s1153 _x0000_s1154">

            Вдревние века понятие «физика» подразумевало космос (греч.) – «порядок», отражениесовершенного порядка на Земле.

            Первоевпечатление о Земле – что она плоская.

            Первоепонятие о космосе – эгоцентризм.

            ВVвекедо н.э. Анаксимандр говорил, что Земля шар и ни на что не опирается, это уже геоцентризм.

            ВIвекедо н.э. Птолемей математически рассчитал геоцентрическую модель.

            ВVIвекедо н.э. Аристотель сказал, что вокруг Земли расположен хрустальный небосвод созвёздами.

            Гелиоцентризм.

            ВIIIвекедо н.э. Аристарх Клавдий из Самоса преполагал, что солнце неподвижно, и всевращается вокруг него.

            Вначале XVIIвека – 17 февраля 1600 года сожжен на костре Джордано Бруно.

            Коперник(1473-1543) утверждал, что Земля – не центр мироздания, его учение былопризнано в 1835-м году.

           

03 лекция

Ньютон (1643-1727) создалдифференциальную и интегральную систему.

1687 г. – «Математические началанатуральной философии».

XIXвек –открытие поля (альтернативного вида материи).

В 1837 году Фарадей (1791-1867)открыл электромагнитное поле.

В 1877 году Максвелл создалпервую объединенную теорию – объединил электричество, магнетизм и оптику.

Современная физика – конец XIX века – открытие рентгеновскихлучей, микромира.

Квантовую механику впервыедоложил 14 декабря 1900 года Макс Планк – энергия излучения не постоянна, адифференцирована – излучается квантами.

            E=h<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">n

            В1905 году Эйнштейн получает Нобелевскую премию.

Концепции материии движения.

            Фундаментоместественнонаучной картины мира (ЕНКМ) являются общие понятия:

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

·<span Times New Roman"">        

            Материя(физ.)– это все то, что прямо или косвенно (опосредованно) воздействует на органычувств человека.

            Материя(философ.)– это реальность, данная нам в ощущениях и независимая от человека.

            Движение– это любое изменение, которое происходит с материальными объектами врезультате их взаимодействий. Материя не существует без движения.

            Движение– это необъемлемое свойство материи. Материя не существует без форменногосостояния, она дискретна.

            Тело<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

молекулы<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">® атомы<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">® протоны, нейтроны, электроны<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">®кварки

В современной физике различаюттри вида материи:

1.<span Times New Roman"">     

2.<span Times New Roman"">     

3.<span Times New Roman"">     

XX)

            Вещество– это любые материальные объекты, имеющие массу. Кроме массы может бытьэлектрический заряд. Элементарные частицы (нейтрино имеют массу, 2002 год).

            Увещества есть четыре агрегатных состояния:

Твердое Жидкое Газообразное Плазма

            Состояниематериального объекта характеризуется физическими величинами, или параметрами состояния:координаты, энергия, температура, масса, спин, энтропия, состав.

            Переходот одного состояния к другому есть движение материи.

            Видыдвижения:

1.<span Times New Roman"">     

2.<span Times New Roman"">     

3.<span Times New Roman"">     

4.<span Times New Roman"">     

5.<span Times New Roman"">     

6.<span Times New Roman"">     

7.<span Times New Roman"">     

8.<span Times New Roman"">     

9.<span Times New Roman"">     

           

            Поле– особое состояние среды, в каждой точке которой заданы параметры, которыехарактеризуют состояние вещества и которые непрерывно и плавно меняются от точкик точке.

            Полеявляется материальным фактором, который приводит к взаимодействию тел.

            Вмакромире поле противоположно веществу (не имеет массы, непрерывно и т.п.).

            Вмикромире нет раздельно поля и вещества, там присутствуеткорпускулярно-волновой дуализм.

            Физическийвакуум – самое низшее энергетическое состояние квантового поля.   Среднее число частиц в вакууме равно нулю. Тамсуществуют виртуальные частицы со временем жизни <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">t

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">£10-18 с.Вакуум «кипит» этими частицами, но они обладают низкой энергией.

            Дополнение от автора конспекта:

            Одной из особенностейвакуума является наличие в нем полей с энергией, равной нулю и без реальныхчастиц. Это электромагнитное поле без фотонов, это пионное поле без пи-мезонов,электронно-позитронное поле без электронов и позитронов.

            Но раз есть поле, тооно должно колебаться. Такие колебания в вакууме часто называют нулевымипотому, что там нет частиц. Удивительная вещь: колебания поля невозможны бездвижения частиц, но в данном случае колебания есть, а частиц нет! Как это можнообъяснить? Физики считают, что при колебаниях рождаются и исчезают кванты.Колеблется электромагнитное поле – рождаются и пропадают фотоны, колеблетсяпионное поле – появляются и исчезают пи-мезоны и т.п. Физика сумела найти компромиссмежду присутствием и отсутствием частиц в вакууме. Компромисс такой: частицырождаются при нулевых колебаниях, живут очень недолго и исчезают. Однако,получается, что частицы, рождаясь из «ничего» и приобретая при этом массу и энергию,нарушают тем самым неумолимый закон сохранения массы и энергии. Тут вся суть втом «сроке жизни», который отпущен частицам: он настолько краток, что «нарушене»законов можно лишь вычислить теоретически, но экспериментально это наблюдатьнельзя. Родилась частица из «ничего» и тут же умерла. Например, время «жизни»мгновенного электрона, примерно, 10-21 секунды, а мгновенногонейтрона 10-24 секунды. Обычный же свободный нейтрон живет минуты, ав составе атомного ядра даже неопределенно долго, как и электрон, если его нетрогать.

            Поэтому частицы,живущие так мало, что этого в каждом конкретном случае и заметить нельзя,назвали, в отличие от обычных, реальных, — виртуальными. В точном переводе слатыни – возможными. Но считать, что данные частицы только возможны – неверно.Эти «возможные» частицы в вакууме вполне реально воздействуют, как этонаблюдается в точных экспериментах, на вполне реальные образования избезусловно реальных частиц и даже на микроскопические тела. И если отдельнуювиртуальную частицу физика обнаружить не может, то суммарное их воздействие наобычные частицы фиксируется отлично.

            Наблюдать воздействиевакуумных виртуальных частиц оказалось возможно не только в опытах, гдеизучаются взаимодействия элементарных частиц, но и в эксперименте смакротелами. Две пластины, помещенные в вакуум и приближенные друг к другу, подударами виртуальных частиц начинают притягиваться. Этот факт открыт в 1965 годуголландским теоретиком и экспериментатором Гендриком Казимиром.

            По сути, абсолютно всереакции, все взаимодействия между реальными элементарными частицами происходятпри непременном участии вакуумного виртуального фона, на который элементарныечастицы, в свою очередь, тоже влияют.

            Оказалось также, чтовиртуальные частицы возникают не только в вакууме. Их порождают и обычныечастицы. Электроны, например, постоянно испускают и тут же поглощаютвиртуальные фотоны.

            Физическийвакуум проявляется только при достаточно большой энергии — виртуальные частицыначинают взаимодействовать с реальными частицами.

            e — + <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

— <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">« 2<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">g + Q

Современный тезис: Физическийвакуум является основой Вселенной (1990-е гг.)

Концепции времении пространства.

Время и пространство – это формысуществования и движения материи.

Самые первые представления относятсяк древним векам, это субъективные понятия.

Время выражает порядок сменыфизических состоянии материальных тел, поэтому время универсально и объективновне зависимости от человека.

Субъективно то, что можноизмерить с помощью часов. В качестве отсчета может быть принят любой циклическийпроцесс, например, вращение Земли.

Постулат времени: одинаковые вовсех отношениях явления происходят за одинаковое время. Эталон точности наданный момент составляет 10-11 с.

            В классической механике Ньютонсоздал понятие истинного (абсолютного) времени, или математическое время — этовремя, которое течёт равномерно и не зависит от каких-либо физических процессов.

            ПоЭйнштейну, время относительно, абсолютного времени

По теории относительности:

Существует релятивистское замедление времени при скоростях, близких к скорости света. Гравитационное замедление времени (внутри чёрной дыры время останавливается).

            ПоНьютону время является обратимым, по современным представлениям время необратимо,относительно и одномерно.

           

            Впространстве физические тела занимают объем и движутся друг относительно друга.

            Пространствовыражает порядок сосуществования физических тел.

            Пространство(быт.)– это некая протяженная пустота, в которой могут находиться материальные тела.

            Перваяконцепция пространства – IIIвек до н.э. – Евклид создал свою геометрию.  Его концепция не связана на с временем, ни сфизическими явлениями – она чисто математическая. Была дополнена в XVIII веке Декартом, которыйввел трехмерную систему координат (стереометрия) и определил пространство какоднородное и изотропное.

            Однородность– это свойство материальной системы, которое не зависит от ее перемещения в пространстве.

            Изотропность– это свойство материальной системы, которые одинаково при её движении во всехнаправлениях. Ньютон ввел в классическую механику понятие абсолютногопространства, то есть, существующего независимо оттого, находятся там материальныетела или нет. Реального абсолютного пространства нет! В современной физикепространство так же относительно, как и время.

            Втораяконцепция пространства появилась в начале XIXвека. Я. Бальяй, К. Гаусс (сер. XIX), Н. И. Лобачевский (сер.XIX) независимо друг отдруга пришли к разработке неевклидовой геометрии. В отличие от Евклидовой, несоблюдается постулат о параллельных прямых (Сколько угодно прямых, параллельныхданной). Евклидовой геометрии былоотведено место частного случая (Прим. авт. консп.).

            В60-е гг. XIX века Римансоздал сферическую геометрию. ГеометрииЛобачевского было отведено место частного случая (Прим. авт. консп.).

            Евклидовагеометрия применима для макромира, неевклидова для мегамира, для искривленногопространства – римановская.

            Вклассической пространство, время и материя не связаны друг с другом.

            Врелятивистской механике пространство и время объединены впространственно-временной континуум. Эйнштейн ввел временную координату.Эйнштейн отчасти заимствовал наработки Минковского в области созданиячетырехмерного мира. Но Минковский не смог объяснить происхождениеискривленного пространства. Четырехмерный мир неощутим для людей. Еще Галилейсказал, что для измерения движения нужно взять систему отсчёта времени. Системаотсчета – это совокупность декартовых координат и часов. Это говорит о том, чтодвижение тела всегда относительно движения других тел и связано со временем.

            Специальнаятеория относительности (1905) показала, что не абсолютного пространства иабсолютного времени, все они относительны какой-либо системы отсчета.

            Общаятеория относительности (1915) показала, что евклидова геометрия непригодна дляописания тел с большими массами и размерами.

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

04 лекция

Специальная теорияотносительности (СТО)

            Вклассической механике при переходе от одной системы к другой время течётодинаково для обеих систем, и события происходят одновременно. Для макромираэто правильно, для мегамира нельзя пренебрегать задержкой времени. МеждуМосквой и Санкт-Петербургом световой сигнал идет 0,002 секунды. Скорость света(константа) является ограничительным фактором (например, свет от квазара,расположенного на расстоянии 12 миллиардов световых лет). Эйнштейн все своивычисления основывает на постоянстве скорости света в вакуумес≈3∙108 м/с. Поэтому время в СТО относительно како-тосистемы отсчета.

            Эйнштейнсформулировал и сам же потом опроверг парадокс близнецов.

            t2 – t2 = <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D

t = <img src="/cache/referats/19732/image015.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D

t – промежутоквремени, в течение которого близнец на Земле принимает световой сигнал скосмического корабля.

<img src="/cache/referats/19732/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> – промежуток времени, в течениекоторого близнец, находящийся в космосе, посылает световой сигнал с корабля.

            Относительностьдлины

            <img src="/cache/referats/19732/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

            Взаимосвязьмассы и скорости

m

m0

c

v

Масса покоя

<img src="/cache/referats/19732/image020.gif" align=«left» v:shapes="_x0000_s1159 _x0000_s1158 _x0000_s1160 _x0000_s1161 _x0000_s1162 _x0000_s1163 _x0000_s1164 _x0000_s1165 _x0000_s1166 _x0000_s1167 _x0000_s1168 _x0000_s1169"><img src="/cache/referats/19732/image022.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1170">           

            Ниодно материальное тело, имеющее массу покоя, не может двигаться быстреескорости света. Теория относительности допускает существование частиц, двигающихсясо скоростью света.

           

            Связьэнергии и массы.

            E=mc2

            E0=m0c2

            <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D

E=<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">Dmc2

            Явлениеаннигиляции:       e — +<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

— <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">« 2<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">g + Q

            1901г. – обнаружение увеличения массы электрона, движущегося ускоренно.

ОТО впервые была опубликована в1915 году.

            Постулатыобщей теории относительности (ОТО).

Все тела отсчета, инерциальные и неинерциальные, равноценны для описания движения материальных объектов. Инерциальная система – движущаяся равномерно и прямолинейно, неинерциальная – движущаяся с ускорением. Эйнштейн разработал полевую теорию тяготения, предположив существование гравитационного поля.

            Классич

еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию. физике