|
|
Картины мира. Микромир сфера предельно малых объектов, где расстояния измеряются величинами от 108 до 1016 см, а время жизни от бесконечности до 1024 с. Другая область реальности это мегамир
1. Охарактеризуйте сходства и различия аристотелевской, ньютоновской и эйнштейновской физических картин мира (ФКМ), заполнив таблицу. При необходимости добавьте в таблицу строки, отразив в них другие критерии сопоставления.
Критерии сравнения
|
Аристотелевская ФКМ
|
Ньютоновская ФКМ
|
Эйнштейновская ФКМ
|
Отношение к Космосу
|
Космос - живое произведение искусства, а задача
физики в том, чтобы дойти до созерцания умом одушевлённой вселенской
красоты и наслаждаться ею.
|
Вселенная механизм. Её создал бог.
|
Объектом изучения классического естествознания, считавшего пространство и время вместилищами материи, был макромир. Это мир, в котором мы живем, реальность, повседневно нас окружающая. Расстояния в нем измеряются миллиметрами, сантиметрами, метрами и километрами, а время – секундами, минутами, часами, месяцами и годами. Однако по современным представлениям помимо макромира есть еще две области действительности. Одна из них – это микромир – сфера предельно малых объектов, где расстояния измеряются величинами от 10-8 до 10-16 см, а время жизни от бесконечности до 10-24 с. Другая область реальности – это мегамир – сфера колоссальных космических расстояний и громаднейших временных промежутков. Расстояния в нем измеряются световыми годами, а время существования объектов – миллионами и миллиардами лет.
|
Место Земли в системе мироздания
|
Земля является центром мироздания
|
Земля – это не неподвижный центр мира, а одна из планет, которая вместе с другими вращается вокруг настоящего неподвижного центра мироздания – Солнца
|
По новым представлениям Вселенная стала рассматриваться безграничной, а у безграничности, как известно, не может быть центра. А вернее, таким центром можно считать любую точку. Но это будет условный, или относительный центр, и вся система отсчета, связанная с ним, тоже будет условной или относительной.
|
Различия физики Земли и физики неба
|
На небе все совершенно, на Земле все возникает и исчезает.
|
Ньютон признал, что во Вселенной действуют одни и те же законы природы, как в земном царстве, так и в небесном. По этой причине он отказался от различия между двумя царствами, которые были характерны для аристотелевско-средневекового мировоззрения, и вместо этого принял принцип гомогенности (однородности) законов природы.
|
Теория относительности Эйнштейна показала, что утверждение «Пространство и время – независимые и неизменные мировые объекты, никак не связанные с материей, которая их заполняет» справедливо только для макромира, то есть для земных условий, масштабов и скоростей. И действительно, с какой бы скоростью ни передвигались по Земле и в ее атмосфере материальные объекты, пространство и время для всех этих объектов никак не меняются, постоянно остаются одними и теми же. Однако если рассмотреть скорости, которые в сотни раз превышают земные, то картина окажется совершенно иной. Самой большой из всех известных и возможных скоростей является скорость света. Она равна 300 000 км/с. Любая земная скорость по сравнению с ней может считаться равной нулю.
|
Отношение к эксперименту
|
Отказ от экспериментов. Эксперименты не естественны, в экспериментах вещи не ведут себя в соответствии с собственной природой
|
Ставил эксперименты для подтверждения теории
|
Там, где бессильны органы чувств и самое живое воображение, на помощь приходит умозрение: то, что нельзя увидеть глазами и наглядно представить, можно вывести умозрительным путем, т.е. усмотреть умом, помыслить. Например, почему мы запросто пользуемся понятием бесконечности, хотя ни увидеть ее, ни вообразить не можем? Потому что вполне способны уловить ее разумом, “увидеть” с помощью мысли.
|
Язык научного описания
|
Жизненно-описательный
|
Математический
|
Математический
|
Способ доказательства
|
Вещь познается только с помощью наблюдения.
Ограниченное применение математики. Применяется только к случаям качественных изменений.
|
Метод индукции - как форма умозаключения, обеспечивающая возможность перехода от единичных фактов к общим положениям, стал широко применяться во всем естествознании.
|
Высшим долгом физики является поиск тех общих элементарных законов, из которых путем чистой дедукции можно получить картину мира. К этим законам ведет не логический путь, а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция
|
Первоосновы материи
|
Вселенная состоит из двух
разных царств – земного (или подлунного) и небесного (надлунного). Считалось, что в пределах земного царства все состоит из четырех наземных эле-
ментов: земли, воды, воздуха и огня. Два из этих элементов – земля и вода –
считались тяжелыми, а два других – воздух и огонь – считались легкими.
Считалось также, что земля тяжелее воды, а огонь светлее воздуха.
Предполагалось, что все эти элементы занимают естественное положение во Вселенной, и каждый элемент стремится естественным образом занять
это естественное положение и оставаться там. Естественное положение тяжелых элементов земли и воды, как полагали, было в центре Вселенной, и следовательно, они стремились опускаться к центру Вселенной. Что касается
легких элементов воздуха и огня, то считалось, что их естественное положение находится на периферии подлунного (земного) царства. Они стремились
подниматься по радиусу Вселенной к периферии земного царства.
|
Пространство и время являются вместилищами материи. Они существуют вечно, сами по себе, всегда неизменны и ни от чего не зависят. Так, например, если бы материи не было, то пространство и время все равно были бы. То есть им абсолютно безразлично, заполнены они материей или нет; они вполне могут существовать пустыми.
|
Объекты микромира (атомы и элементарные частицы) вообще не поддаются точному описанию и объяснению с помощью естественного языка и поэтому представляют собой в сегодняшнем естествознании, по преимуществу, набор сложных математических записей, понятных и доступных только специалистам в этой отрасли науки.
|
Специфика пространства и времени
|
Поскольку Космос -
абсолютное целое, он обладает высшим совершенством, и, значит, источник его
движения находится в нём самом. Причём этот источник должен приводить в
движение всё остальное, т. е. он должен быть первым двигателем, за которым уже
ничего стоять не может.
|
Свойства пространства и времени абсолютны, т.е. не зависят от наличия материальных тел, протекающих процессов и наблюдателей.
|
Теория относительности доказала, что не существует неизменного и абсолютного как пространства, так и времени. Если и то и другое меняется вслед за изменениями, происходящими в материи (например, изменениями скорости), значит, пространство и время – это не независимые от материи ее вместилища, как считал Ньютон, а, наоборот, ее неотъемлемые свойства, или признаки, или качества. По новым представлениям без материи нет ни пространства, ни времени, так же как без пространства и времени не может быть материи. Говоря проще, пространство, время и материя – это не разные (наподобие сосуда и налитой в него жидкости), а равнозначные понятия.
|
Понимание диалектики движения и покоя
|
Всё надлунное движется под воздействием перводвигателя, всё подлунное в покое
|
Покой это прямолинейное движение с нулевой скоростью
|
Всё относительно
|
Понимание принципа инерции
|
Закона инерции Аристотель не знал.
|
Первый закон Ньютона. Принцип инерции
|
Такое же как и в Ньютоновской картине мира
|
Представление о причинности
|
Аристотель выделил четыре вида причин: материальную, формальную,
производящую (или движущую) и целевую (или конечную). Первые две причины в
основном характеризуют неизменное состояние вещи, а две другие - процесс её
возникновения.
|
Всё пространство это вакуум, в котором двигаются предметы взаимодействующие друг с другом. Всё создано кем то, мир – механизм созданный богом.
|
Все ныне существующее есть результат длительной эволюции, грандиозного мирового развития - от физического вакуума и хаоса элементарных частиц до высокоразвитых форм жизни, включая человека разумного (Homo Sapiens). Раньше Вселенная была совсем не такой, как сейчас, считает современная наука.
|
Господствующий тип движения
|
Все виды механических движений Аристотель разбил на две группы:
движение небесных тел и движение всех остальных тел. Движение небесных
тел – вращательное круговое равномерное движение. Круговое движение
наисовершенное – не имеет ни начала, ни конца, у него нет материальной
причины. На небе все совершенно, на Земле все возникает и исчезает.
|
Прямолинейное движение = состояние покоя, равноускоренное движение.
|
Хаотичное движение
|
Господствующие в природе силы
|
Бог. Перводвигатель
|
Силы притяжения. Силы механического взаимодействия.
|
Многообразие природных явлений не сводится к механическим взаимодействиям, потому что последними объясняется далеко не весь окружающий мир (как казалось Ньютону), но только маленькая его часть. Более того, сами механические взаимодействия не являются в природе базисными, основными, исходными, а представляют собой следствия пли проявления других, более глубоких, фундаментальных взаимодействий (сильных, слабых, электромагнитных, гравитационных).
|
2. Заполните таблицу:
Название научной
картины мира
|
Ученые, создавшие основы
для формирования
картины мира
|
Открытия, обусловившие
формирование картины
мира
|
Аристотелевская
|
Аристотель,Платон
|
Создание формальной логики (учение о доказательстве, главный инструмент выведения и систематизации знания, разработал категориально-понятийный аппарат), утверждение своеобразного канона организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, обоснование решения), дифференциация самого знания (отделение науки о природе от математики и метафизики)
|
Ньютоновская
|
Н. Коперник, Г. Галилей, И. Кеплер, Р. Декарт, И. Ньютон
|
Переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической, гравитация
|
Эйнштейновская
|
А. Эйнштейн, А. Комптоном
|
сложная структура атома
явление радиоактивности
Теория относительности
дискретность характера электромагнитного излучения
и др.
| |
|
|
Скачать 24.45 Kb.