1. Естествознание предмет и характеристика. Особенности курса
 Скачать 0.69 Mb.
|
8. Структурные уровни организации материи (микро-, макро- и мегамир).Краткая характеристика структурных уровней материи. Мегамир – это бесконечный мир космоса, сюда входят планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики. Это мир огромных масштабов и скоростей. Расстояние в мегамире измеряется астрономическими единицами, световыми годами, парсеками. Время жизни космических объектов исчисляется миллионами и миллиардами лет. Макромир – это мир устойчивых форм величин, соразмерных человеку. Сюда относятся организмы, сообщества организмов, кристаллические комплексы молекул и т.д. пространственные величины объектов макромира измеряются в миллиметрах, сантиметрах, километрах; время измеряется в секундах, минутах, часах, годах. Микромир – это мир элементарных частиц и атомов, здесь принцип «состоит из» неприменим. Это мир предельно малых микрообъектов, размеры которых в пространстве составляют от 10 в −8 до 10 в −16 см, а время жизни составляет от бесконечности до 10 в −24 секунды. На каждом из структурных уровней материи действуют собственные проявления пространственно-временных отношений, различные виды движений. Микромир определяется законами квантовой механики. Макромир описывается законами классической механики. Теория относительности и теория релятивистской космологии действуют в Мегамире. Типы связей для разных уровней материи отличаются. В масштабах 10 в −13 существуют сильные взаимодействия, а целостность ядра обеспечивается ядерными силами. За целостность атомов, молекул, макротел отвечают электромагнитные силы. В масштабах космоса действуют гравитационные силы. Представления о Мегамире Строго определенной границы между макромиром и мегамиром не существует. Традиционно предполагается, что мегамир начинается с масс 10 в 20 кг и с расстояния примерно 10 в 7 км. Опорной точкой мегамира может быть Земля. В связи с тем, что мегамир характеризуется большими расстояниями, для их измерения введены специальные единицы – парсек, световой год, астрономическая единица. Астрономическая единица (а.е.) – это среднее расстояние от Земли до Солнца, которое составляет 1,5•10 в 11 м. Световой год – то расстояние, которое проходит свет в течение года, оно рано 9,46•10 в 15м. Парсек – это такое расстояние, на котором годичный параллакс земной орбиты равен одной секунде (параллакс-секунда). Оно составляет 206265 а. е. =3,08•10 в 16м=3,26 св. г. Весь мир, окружающий нас, – это Вселенная. Ученые, физики и астрономы, подразумевают, как правило, ту часть мира, которую возможно изучить при помощи естественнонаучных методов. Такая часть Вселенной называется Астрономическая Вселенная, или иначе Метагалактика. Дополнительно: Заглянем внутрь атомного ядра. Ядро состоит из двух видом элементарных частиц – протонов и нейтронов. Протоны – положительно заряженные элементарные частицы, довольно тяжелые (почти в 2000 раз тяжелее электрона). Нейтроны не имеют электрического заряда, еще чуть более тяжелые, чем протоны. Знание точных показателей массы и зарядов протонов и нейтронов дает возможность понять, что ядра атомов не смогли бы существовать только при наличии гравитационного и электрического взаимодействия. Сто лет назад именно такое положение вещей навело ученых на мысль о существовании еще одного типа взаимодействия – сильного. Как оказалось позднее, и сильного взаимодействия недостаточно для описания всех процессов, происходящих в микромире. Необходимо было существование еще одного слабого взаимодействия. Для того чтобы понять, что представляют собой все эти виды взаимодействий проведем их сравнительную характеристику. 9. Динамические и статистические законы. Соотношение динамических и статистических законов.Динамический закон - это физический закон, отображающий объективную закономерность в форме однозначной связи физических величин, выражаемых количественно. Динамической теорией является физическая теория, представляющая совокупность динамических законов. Исторически первой и наиболее простой теорией такого рода явилась классическая механика Ньютона. Она претендовала на описание механического движения, то есть перемещения в пространстве с течением времени любых тел или частей тел относительно друг друга с какой угодно точностью. Активное применение теории вероятностей в физике, которое началось с середины 19 века, привело к появлению нового типа законов и теорий — статистических. Статистические законы — законы средних величин, регулирующие массовые явления в области экономической, социальной и государственной жизни. В социальной сфере о «законах» говорится с небольшой степенью вероятности, так как они выводятся из недостаточного количества данных. Иначе обстоит дело в сфере естественных наук, где зачастую можно проводить любое число одинаковых экспериментов. Степень истины тем больше, чем больше количество наблюдаемых отдельных случаев, принадлежащих к массовым явлениям. В атомной физике, где наблюдаются не индивидуальные процессы, а лишь характерные для множеств, по Гейзенбергу, действуют только статистические законы, но не каузальные Смена динамических теорий статистическими не означает, что старые теории отменены и сданы в архив. Практическая их ценность в определенных границах нисколько не умаляется. При разговоре о смене теорий имеется в виду, в первую очередь, смена глубоких физических представлений более глубокими представлениями о сущности явлений, описание которых дается соответствующими теориями. Одновременно со сменой физических представлений расширяется область применения теории. |