Единая физическая картина мира

Реферат по физике на тему: "Единая физическая картина мира"

Единая физическая картина мира

Цель физики заключается в отыскании общих законов природы и в объяснении конкретных процессов на их основе. По мере продвижения к этой цели перед учеными постепенно вырисовывалась величественная и сложная картина мира единства природы. Мир представляет собой не совокупность разрозненных, независимых друг от друга событий а разнообразные и многочисленные проявления одного целого.

Механическая картина мира. Многие поколения поражала и продолжает порожать величественная и цельная картина мира, которая была создана на основе механики Ньютона. Согласно Ньютону, весь мир состоит "из твердых, невесомых, непроницаемых, подвижных частиц. Эти "первичные частицы абсолютно тверды: они неизмеримо более тверды, чем тела, которые из них состоят, настолько тверды, что они никогда не изнашиваются и не разбиваются вдребезги. Отличаются они друг от друга главным образом количественно, своими массами. Все богатство, все качественное многообразие мира - это результат различий в движении частиц. Внутренняя сущность частиц остается на втором плане.

Основанием для такой единой картины мира послужил всеобъемлющий характер открытых Ньютоном законов движения тел. Этим законам с удивительной точностью подчиняются как громадные небесные тела, так и мельчайшие песчинки, гонимые ветром и даже ветер - движение невидимых глазом частиц воздуха - подчиняется тем же законам. Однако простая механическая картина мира оказалась не состоятельной. выяснилось, что электромагнитные процессы не подчиняются законам механики Ньютона

Электромагнитная картина мира. После создания электродинамики представление о силах существенно изменились. Взаимодействие между телами осуществляется по средствам электромагнитного поля, которое создается этими телами и распространяется в пространстве с конечной скоростью. Электромагнитные силы действуют в атомном ядре, атоме, молекуле, между отдельными молекулами. Действие этих сил обнаруживается и на космических расстояниях. Развитие электродинамики привело к попыткам построить единую электромагнитную картину мира. Все события в мире, согласно этой картине, управляются законами электромагнитных взаимодействий. Однако свести все процессы в природе к электромагнитным неудалось. Природа оказалась сложней - ни единый закон движения, ни единственная сила не способны охватить всего разнообразия процессов природы.

Единство строения материи. С древних времен человека интересовал вопрос о строении вещества (материи). Древние философы размышляли о строении материи и превращениях. В дошедших до нас памятниках древней индуской философии ясно выражена идея о том, что вселенная построена из небольшого числа простых веществ.

Более широкая и цельная философское воззрение на природу сложилось в древней Греции. Здесь в первые возникла мысль, что основа всех веществ едина, что все разнообразные вещества, из которых построен мир, - это лишь различные формы одного и того же начала. Одни из греческих ученых считали, что все существующее произошло из воды. По мнению других - основой мира является воздух, третьи принимали за начало всех вещей огонь. В пятом веке до нашей эры возникло философское направление пытавшиеся объяснить строение материи. Представителями этого направления являлись Левкипп и его ученик Демокрит - крупнейшие материалисты древности. По учению Демокрита, все тела природы построены из мельчайших твердых не проницаемых и неделимых частиц, которые он называл атомами. Атомы так малы, что их нельзя видеть. Они могут быть бесконечно разнообразны по форме и величине, но все состоят из одной и той же материи. В мире нет ничего, кроме атомов и пустого пространства между ними. Различие между веществами зависит только от различия в числе, форме и порядке расположения атомов, из которых они образованы. Атомы обладают способностью вечного движения. Всякое изменение состоит лишь в соединении и разделении атомов. Материалистическое учение Демокрита далеко опередило взгляды его современников, но не получило всеобщего признания.

Другой велики философ древней Греции Аристотель считал, что материя вечна. Она не может возникнуть из ничего и превратится в ничто, ее количество в природе не изменено. Первоматерии присущи четыре основные качества, воспринимаемые нашими чувствами и по парно противоположные друг другу: тепло и холод, сухость и влажность. Разнообразие веществ зависит от сочетания и от их качеств в различных пропорциях.

На протяжении многих столетий шло постепенное накопление практических знаний о физических законах, химических превращениях и остраномических наблюдениях. Человечество постоянно искало и ищет сейчас ответ на вопрос - как же устроен мир. Современные достижения науки и техники позволили построить материалистическую картину мира. Мир чрезвычайно разнообразен. Но как это неудивительно атомы, слагающие все тела вселенной совершенно одинаковы. Вещество из которого состоит земля, точно такое же как и вещество из которого состоят все звезды вселенной. Все живые организмы состоят из тех же атомов, что и не живые. Все атомы имеют одинаковую структуру и построены из элементарных частиц трех сортов. В центре атома находится ядро из протонов и нейтронов, вокруг которого вращаются электроны. Кроме этого открыто много других элементарных частиц, которые способны превращаться друг в друга. Теперь на первый план единой картины мира выступило единство в строении материи. Различные элементарные частицы это различные конкретные формы существовании материи.

Современная физическая картина мира. По современным данным в природе имеются четыре типа сил: гравитационные, электромагнитные, ядерные, и слабые взаимодействия. Про явления всех четырех типов сил встречаются по всей вселенной появлением квантовой физики произошло революционное изменение классических представлений о физической картине мира. Разделение материи на вещество, имеющее прирывное строение, и непрерывное поле потеряло обсолютный смысл. Все элементарные частицы обладают волновыми свойствами. Принципы квантовой теории являются совершенно общими, применимыми для описания движения всех частиц, взаимодействий между ними и их взаимно превращений Это доказывает единство природы. Тем не менее неизвестно, почему существует так много разных элементарных частиц, почему они имеют те или иные характеристики. До сих пор их массы, заряды и др. определяются экспериментально. Не смотря на то, что все отчетливее видна связь между различными типами взаимодействий, саму физическую суть единства мира уловить пока еще не удалось. Человечеству еще прийдется много поработать, чтобы проникнуть в тайны мироздания.

- - - Единая физическая картина мира - - -