Шпаргалка по "Концепции современного естествознания"

Все механические процессы подчиняются принципу строгого или  жесткого детерминизма, суть которого состоит в признании возможности  точного и однозначного определения  состояния механической системы  ее предыдущим состоянием. 

Во- первых из этого вытекает полная предопределенность всего, что должно произойти.

Второй вывод можно  сделать такой: раз всё так  предопределенно значит будущее можно предсказать, притом на научном основании. Более того, как только будет найдена некоторая универсальная формула, описывающая состояние вселенной достаточно будет её подставить и вот уже простой человек, а не какой-нибудь там высший разум или демон сможет предсказывать не только lвижения планет, а землетрясения, наводнения, войны и революции, притом со 100%-й достоверностью.

Третий и самый  важный вывод гласит что так называемая свобода выбора у человека- это фикция.

Вообще говоря из второго приведённого нами следствия вытекает ещё одно следствие: если наша личность предопределенна мы не можем нести ответственность перед богом за наши грехи так как они вызваны исключительно воздействиями, которые послал нам бог. Именно поэтому, первыми, кто выступил против этой теории, были религиозные деятели.

7. Пространство и  время в классической  механики.Закон всемирного тяготения (Этому закону подчиняются любые тела)

Вселенная бесконечна. Только в бесконечной вселенной  могли возникнуть центры гравитации.

Ньютон характеризует  пространство и время как «вместилища  самих себя и всего существующего, пр-во и время-субстанции.

Пространство и  вр-мя не зависимы друг от друга и от материальных тел.

Пр-во - бесконечно, однородно(нет выделенной точки), изотропно(все направления равнозначны); абсолютное и пустое (абсолютное вместилище материальных тел)

ВР-мя – абсолютно (не зависит от выбора точек отчета) однородно, равномерно текущее,  абсолютное вместилище событий.

Принцип дальнодействия – Мгновенно, на любое расстояние, через пустоту, сила зависит только от расстояния.

Лейбниц развивал реляционную  картину(пр-во и время-относительны)пр-во порядок сосуществ, время-порядок последоват.они не сущ без тел и прцессов

8. Пространство и  время в общей  теории относительности.Все тела отсчета К, К* равноценны для описания природы (формулировки общих законов природы) в каком бы состоянии движения они не находились.

Там же, где появляется ускорение, возникает и соответствующее  ему поле тяготения. Поле тяготения  обладает свойством: все находящиеся  в нем тела испытывают ускорение, не зависящее ни от материала, ни от их физического состояния. В поле тяготения световые лучи распространяются криволинейно. Следовательно скорость света в таком поле не может постоянной, а изменяется от одного места к другому.

всякое движение может описываться только по отношению к другим телам, которые принимаются за системы отсчета, связанные с определенной системой координат.

Пространство и  время тесно взаимосвязаны друг с другом, ибо только совместно  они определяют положение движущегося  тела. Именно по этому время в теории относительности выступает как четвертая координата для описания движения, хотя и отличная от пространственных координат.

Все системы отсчета  являются равноценными для описания законов природы.. результат теории относительности является установления зависимости пространственно-временных свойств окружающего мира от расположения и движения тяготеющих масс.

Все гауссовы системы  координат принципиально равноценны для формулировки общих законов  природы.

9. Представления о  свойствах  пространства  и времени в  специальной теории  относительности.

Закон распространения  света и принцип относительности  совместимы. И это составляет основу специальной теории относительности.

Эйнштейн распространил  принцип относительности Галелея на Эл-ку, Никаким физическим опытом нельзя установить находится тело в покое или ву стоянии равномерного прямолинейного тдвижения.

. и установил что скорость света одинакова для любых взаимодействий.

СТО – описывает  законы всех физических процессов при  скоростях движения, близких к  скорости света, но без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей  движения она сводится к классической механике, которая, таким образом, оказывается  ее частным случаем. 

Время увеличивается, расстояние уменьшается, масса увеличивается (поэтому не достижима скорость света)

Пр-во и Вр-мя – относительны применительно к материи, зависят друг от друга и от материал тел

Пр-вр св-во материи хар-щая  порядок и сорасположенность

Вр-мя св-во материи хар-ет длительность и последовательность.

Нет предмета нет пр-ва, нет длительности нет вр-ни

10. Развитие представлений  о строении атома.* Кусочки материи. Демокрит полагал, что свойства того или иного вещества определяются формой, массой, пр. характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с дружкой, у воды — гладки, поэтому она способна течь. Даже душа человека, согласно Демокриту, состоит из атомов.

* «Пудинг с изюминками»  (модель Томсона). Дж. Дж. Томсон предложил  рассматривать атом как некоторое  положительно заряженное тело  с заключёнными внутри него  электронами. Эта модель не  объясняет сериальный характер  излучения атома. 

* Атом, типа Сатурна. 1904 год. Хентара Нагаока. Маленькое положительное ядро, вокруг которого, по орбиталям, вращаются электроны.

* Планетарная модель  атома. 1911 год. Эрнест Резерфорд,  проделав ряд экспериментов, пришёл  к выводу, что атом представляет  собой скорее некоторое подобие  планетной системы, то есть  что электроны движутся вокруг  положительно заряженного тяжёлого  ядра, расположенного в центре  атома. Однако такое описание  атома вошло в противоречие  с классической электродинамикой. Дело в том, что, согласно  классической электродинамике, заряд,  движущийся по окружности, должен  излучать электромагнитные волны,  а следовательно, терять энергию. Расчеты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает. Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима. Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию квантовой механики, которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.

Сегодня общепринятой является модель атома, являющаяся развитием  планетарной модели. Считается, что  ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих  заряда нейтронов и окружено отрицательно заряженными электронами. Однако представления  квантовой механики не позволяют  считать, что электроны движутся вокруг ядра по сколько-нибудь определённым траекториям (неопределённость координаты электрона в атоме может быть сравнима с размерами самого атома).

Химические свойства атомов определяются конфигурацией  электронной оболочки и описываются  квантовой механикой. Позиция атома  в таблице Менделеева определяется количеством протонов, в то время  как количество нейтронов на химические свойства практически не влияет; при  этом нейтронов в ядре, как правило, больше, чем протонов (см. статью об атомном ядре). Количество электронов в нейтральном состоянии по определению соответствует количеству протонов. Основная масса атома сосредоточена в ядре, в то время как массовая доля электронов в общей массе атома незначительна (несколько сотых процента массы ядра).

Массу атома принято  измерять в атомных единицах массы, равных 1/12 от массы атома изотопа  углерода 12C.

11. Вещество, физическое  поле и вакуум.Согласно философской концепции Аристотеля, в мире нет ни малейшего места, где не было бы «ничего». Эта среда пронизывающая все пространство Вселенной, было названо эфиром.. Материя — понятие самое общее, в то время как вещество— это лишь одна из форм ее существования.

Все химические вещества в принципе могут существовать в  трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном.

Поле, в отличие  от веществ, характеризуется непрерывностью, известны электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, волновые поля различных элементарных частиц.

Современное естествознание нивелирует различие между веществом  и полем, считая, что и вещества, и поля состоят из различных частиц, обладающих корпускулярно-волновой (двойственной) природой

По?ле 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 определенная физическая величина. Эта величина, как правило, меняется при переходе от одной точки к другой.

Различие в-ва и поля. (дискретно, из атомов – непрерывно, волнами, масса покоя есть  - нет, малопрониц – полностью прониц, скорость к 0 – к с)

Потом найденные  единые характеристики,  Планк и  фотоэффект

Вакуум (от лат. vacuum — пустота) — состояние материи в отсутствии вещества. Также его иногда называют безвоздушным пространством, хотя это и неверно.

Следует различать  понятия физического вакуума  и технического вакуума.

Ньютон Вакуум –  абсолютная пустота.

Эйнштейн нет абсолютной пустоты, особый вид материи в  котором отсутствуют стабильные частицы в-ва и поля.

Для этого объяснения было введено понятие виртуальные  частицы, которые живут сроком 10 в –21 степени и 10 в –24 степени  секунд. Это объясняет почему в вакууме рождаются и исчезают частицы кванты соответствующих полей.

12. Кванты и элементарные  частицы.В процессе работы по исследованию излучения абсолютно черного тела, Планк пришел к выводу, что в процессе излучения энергия может быть отдана или поглощена в неделимых частицах – квантах. Энергия кванта =  планка * частоту излучения

Далее не делимые  частицы называют элементарными  частицами, сейчас понимают что частици имеют структуру, но терми остался.

Хара-ки эл. частиц: 

- крайне назначительная масса и размер

- способность рождаться  и уничтожаться во взаимодействии  с другими частицами. Например  электрон+позитрон=2 фотона и наоборот - фотон+фотон=электрон+позитрон. (Аннигиляция).

- интенсивность взаимодействия 

В соответствии с  различной интенсивностью протекания взаимодействия элементарных частиц феноменологически  делят на несколько классов: сильное, электромагнитное и слабое. Кроме  того, все элементарные частицы обладают гравитационным взаимодействием.Четыре вида взаимодействий: сильное (а), электромагнитное (б), слабое (в), гравитационное (г) (это фундаментальные физические взаимодействия)

а)наиболее интенсивно, обуславливает ядерную связь

б)менее интенсивно, обуславливает между электронами и ядром, а также между атомами в молекуле.

в)наименее интенсивно, обуславливает медленно протекающие процессы с эл. частицами

г)возрастание интенсивности с возрастанием масс

Эл. частицы делятся по типу взаимодействия: (за исключением фотона. Все частицы уч. в гравит. взаимодействии(г))

- адроны, хар. наличие сильного(а) взаимодействия.

- лептоны, участ. только в электромагнитном(б) и слабом(в) взаимодействии.

По мимо групповых  хар-к, эл. частицы обладают индивидуальными признаками, которые характеризуются их квантовыми числами.

КВАНТ (от лат. quantus — «сколько») — неделимая порция чего-либо. В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения (говорят, что физическая величина квантуется).

К квантовым числам эл. частиц относят:

- массу частицы  (тяжелые, промежуточные, легкие)

- время ее жизни  (стабильные, квазистабильные - распад. вследствие электромагнитного и слабого взаимодействия, и нестабильные - распадающиеся вследствие сильного вз.)

- спин (характеризует  собственный момент кол-ва движения  частицы) 

- электрический заряд

13. Закон возрастания  энтропии в закрытых  системах.1-ый закон-нач термодин. – зак сохр энерг.:теплота передпн телу расодуется на соверш работы и увелич внутр энерг. Тела.(нет вечн двиг 1-ого рода-без поступл энерг из вне)

Не возможна самопроиз передача теплоты от менее нагр тела к более нагр.