Естествознание в соответствии с системным подходом выделяет два больших класса материальных систем – систему живой и неживой природы. Соответственно, в неживой природе выделяют следующие структурные уровни организации: элементарные частицы – электроны, атомы, молекулы, поля, физ. вакуум; макроскопические тела; планеты и планетные системы; звёзды и звёздные системы (галактики); совокупность галактик (метагалактика). Кроме того, естествознание выделяет и другие структурные уровни, указывающие на взаимосвязь двух систем: 1. Микромир – мир предельно малых объектов, не наблюдаемых в человеческом опыте. Мир предельно малых непосредственно ненаблюдаемых объектов, пространственная размерность от 10-8см. до 10-16см, а время жизни – от бесконечности до 10-24 с. 2. Макромир – мир объектов, сопоставимых с человеческим опытом. мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины от долей миллиметра до километров и временные измерения от долей секунды до лет. 3. Мегамир – мир космических объектов, значительно превышающих параметры человеческого опыта. Мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние измеряется световыми годами, а время миллионами и миллиардами лет. Все процессы в этих трёх мирах обусловлены четырьмя видами взаимодействия: электромагнитным, гравитационным, сильным и слабым. Некоторые считают, что эти четыре силы были объединены в сверхсилу. Но сейчас их соединить воедино нельзя. Каждая из этих сил осуществляется посредством соответствующего магнитного поля. Поле – это особая форма материи, которая распространяется и излучается с конечной скоростью. Исходя из корпускулярно-волновых представлений М. Планк ввёл понятие квант (элнментарная неделимая единица энергии). Самое известное – эм взаимодействие. По интенсивности оно уступает только сильному взаимодействию. Эм. поле связано с электрическим и магнитным полями. Первое возникает при наличии электрических зарядов, а второе – при их движении. Обменные частицы в эм – фотоны. Гравитационное взаимодействие – самое универсальное. Оно действует везде и на всё. Принято считать, что оно осуществляется с помощью обмена гравитонами. Сильное взаимодействие происходит между порионами, нуклонами и гиперонами. Оно происходит на расстояние 10-13см. Одно из проявлений СВ – ядерные силы, открыты Резерфордом в 1911 одновременно с открытием атомного ядра. СВ в сотни раз сильнее эм. Слабое взаимодействие, в основном, проявляется при медленном распаде частиц, с превращением в более лёгкие. Этот вид В назван слабым именно из-за этого перехода в разные состояния. Макромир. Исследованием макромира занимается классическая физика. Основные положения сложились к концу 16 нач. 17 в – это Галилей (законы ускорения и инерции), Иоган Кеплер (открыл законы движения планет, предположил, что орбиты – элипс), но особый вклад принадлежит Ньютону, уточнившему и дополнившему положение Галилея. Его идеи легли в основу механического мира. В концепции Ньютона выделяют корпускулы (минимальные частицы) и тела. 1) Ньютон установил, что любое тело сохраняет инертность, т.е. состояние покоя или равномерного движения, если на него не действует другое. 2) Ускорение прямо пропорционально силе и обратно пропорционально массе (A=F/m). 3) Любое воздействие тел друг на друга носит характер взаимодействия. Вся окружающая реальность соответственно стала рассматриваться как совокупность неких объектов, состояние которых зависит от параметров движения и практически неотличимы. Современная физика ограничивает действие этих законов движениями объектов со скоростью на много меньше скорости света. Существовали две области, которые не поддавались объяснению на основе механики Ньютона, т.е. это область оптических и электромагнитных явлений. В конце 17 в. существовали 2 теории света: 1 Корпускулярная теория света. Согласно этой теории свет представляет собой поток светящихся частиц, летящих от светящегося тела по прямолинейной траектории. 2 Волновая теория света (Гюйгенс). Свет представляет собой волну. Этот подход утвердился в конце 18 века. Волновые свойства света подтверждались косвенным способом, явлением интерфиренции. При наложении двух световых лучей свет либо усиливался либо ослабевал. В это же время происходили исследования электромагнитных явлений. В 30-е гг. 19в. англ. физик Фарадей вводит понятие «Поле», как особого вида вещества. Поле – это особая форма материи, которая распространяется и излучается с конечной скоростью. Концепция близкодействия утверждается после исследования элмаг явлений. Суть – воздействие одного объекта на другой осуществляется через посредника – поле. К 19в сложились следующие представления о характеристиках вещества и поля: 1) вещество дискретно, т.е. прерывно, а поле непрерывно; 2) частицы вещества обладают некой массой, а поле – нет; 3) вещ-во мало проницаемо, поле – абсолютно проницаемо; 4) скорость распространения поля равна скорости света, а скорость движения вещ-ва на много меньше. В 20в представления о характеристиках поля и вещества были скорректированы, т.к. поле обладает свойствами дискретности и с другой стороны – частицы вещества обладают волновыми свойствами. Вокруг нас находится окружающий мир: небо, звезды, деревья, наш дом, предметы в нем и т.д. Эти объекты окружающего мира изменяются и влияют друг на друга. Мы изучаем их, находим себе объяснения причин изменения объектов и таким образом создается понимание мира. Если в древности для объяснения мира привлекали силы богов или демонов, то сейчас мы, объясняем с помощью сил, полей, эфира, энергии, пространства-времени и т.п. Как видим, объяснение и понимание мира постоянно изменяется, а мир, в сущности, остается неизменным. Современное физическое понимание мира основано на теории относительности. В основе ее лежит способ описания электромагнитных взаимодействий. Он заключается в том, что поле, пространство и время, которые выражают взаимодействие тел, изменяются, деформируются и искажаются в зависимости от относительной скорости движения взаимодействующих тел. В современной науке в основе представлений о строении материального мира лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета и т.д. может быть рассмотрен как система – сложное образование, включающее составные части, элементы и связи между ними. Элемент в данном случае означает минимальную, далее неделимую часть данной системы. Согласно современным научным взглядам все природные объекты представляют собой упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы.
Античный атомизм – все тела состоят из атомов – мельчайших в мире частиц. Исходное начало – атомы и пустота.
Г.Галилей (XVI) заложил основы первой в истории науки физической картины мира – механической. Он не просто обосновал гелиоцентрическую систему Н.Коперника и открыл закон инерции, а разработал методологию нового способа описания природы – научно-теоритического. И.Ньютон разработал механическую картину мира. На ее основе сложилась дискретная (корпускулярная) модель реальности. Материя рассматривалась как вещественная субстанция, состоящая из отдельных частиц – атомов и корпусул. Явление электромагнетизма открыл датский естествоиспытатель Х.К.Эрстед, который впервые заметил магнитное действие электрических токов. М Фарадей, продолжая исследования в этом направлении, в 1845 предположил о единой сущности света и электричества, а Дж.К.Максвелл теоретически обосновал в 1862, Г.Герц экспериментально подтвердил в 1888.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему