методов подхода к изучаемым явлениям. В физике сейчас также наступает
интеграционная стадия, характеризуемая тем, что проводятся попытки создать
единые Т., объединяющие различн. разделы. Примером тому может служить
попытка создать единую Т. поля. Рассмотрим главные разделы естествознания и
связь между ними. Мы уже говорили о движении материи. В порядке возрастания
сложности мы приводили следующие формы движения: механическую, физическую,
химическую, биологическую, общественную. Все формы движения связаны между
собой. Высшие содержат в себе низшие, составными части, но ни в коем случае
не сводятся только к ним. Например, нельзя ядерные силы свести к
механическим. Различные виды движений, существующих в природе изучают
различн. разделы естествознания: ФИЗИКА, ХИМИЯ, БИОЛОГИЯ, ПСИХОЛОГИЯ и
друг. разделы. В каждом из разделов естествознания имеются свои законы,
кот. не могут быть сведены к законам других разделов, однако, Т.,
описывающие сложные структуры, опираются на Т. и законы для простых
структур. При этом, как правило, по мере усложнения структур и разделов
естествознания их законы становятся менее точными, формулировки
приближаются к кач-веным. Чем ниже уровень раздела естествознания, тем
сложнее и точнее математические формулировки его законов. Наиболее сложны
для понимания законы физики - фундаменте всех ественых наук. В этом разделе
мы попытаемся показать связь физики с другими науками, очерти м круг
фундаментальных задач, возникающих в пограничных областях и на стыке наук.
Однако, мы коснемся связей физики с техникой, физики с пром-тью, физики с
общ-веной жизнью и физики с искусством. Связь с последнем прослеживается на
многих ист-ких примерах, когда выдающиеся скульпторы, архитекторы и
живописцы прошлого были одновремено и крупными учеными. Химия испытывает на
себе влияние физики, пожалуй сильнее, чем любая другая наука. На заре
своего развития она играла важную роль в становлении физики. Эти науки
взаимодействовали очень сильно, они были практически неразделимы. Т.
атомного строения в-ва получила основательное подтверждение имено в
химических опытах. Под Т. неорганической химии подвел черту Д.И.Менделеев
(1834-1907), создав свою периодическую систему химических эл-тов. Эта сист.
выявила немало удивительных связей между различными элементами. Она
предсказала сущ-ние многих тгда еще неизвестных химических эл-тов. Однако,
объяснение системы Менделеева возможно только с опорой на Т. строения
атома, т.е. на физическую Т.. В настоящее время в неорганической химии
остались 2 раздела: физическая химия и квантовая химия. Сами названия этих
разделов говорят о тесной связи с физикой. Другая ветвь химии -
органическая химия, химия веществ, связаных с жизненными процессами. Одно
время предполагали, что органические в-ва столь сложны, что их нельзя
синтезировать. Однако, развитие физики и неорганической химии изменило
ситуацию. В настоящее время научились синтезировать сложные органические
соединения, необходимые в жизненых процессах. Главной задачей органической
химии явл. анализ и синтез веществ, образующихся в биологических сист.,
живых организмах. Отсюда вытекает тесная связь химии и физики с другим
разделом естествознания, с биологией. Изучение живых организмов позволяет
увидеть множество чисто физических явлений: циркуляцию и гидродинамику
протекания крови, давление в сосудах и т.д. Биология - очень широкое поле
деят-ти для приложения физических и химических теорий. Например, как осущ-
ется зрение, что происходит в глазе. Как квант света взаимодействует с
сетчаткой. Однако, эти вопросы не осн. в биологии, не они лежат в сущности
всего живого. Фундаментальные процесы, изучаемые в биологии лежат глубже, в
понимании функционирования клеток, их биохимических циклов. В конечном
итоге, в понимании того, что есть жизнь. Понятие жизни не удается свести
только к хим или физ. процесам. Психология изучает отражение действит-ти в
процессах деят-ти чела и животных. Эта наука лежит на грани ественых и общ-
веных наук. Казалось бы, какая связь может быть у нее с физикой. Давайте
рассмотрим пару примеров. Одной из ветвью психологии явл. физиология
ощущений. Она расм. взаимосвязь между поведением чела и его ощущениями.
Почему красный цвет вызывает тревожные ощущения, а зеленый наоборот.
Недаром запрещающий цвет светофора - красный, а разрешающий - зеленый.
Ответ может дать физика. Днем max излучения солнца приходится на зеленый
цвет. День - самое безопасное время суток, и в процесе эволюции у живых
организмов выработалась положительная реакция на зеленый цвет. В сумерках
max излучения солнца сдвинут в красную область. Сумерки - самое опасное
время суток, когда хищные животные выходят на охоту. Есcно, что в процесе
эволюции выработалось отрицательная реакция на этот цвет. Другой пример из
облти криминалистики, кот. условно также можно отнести к ветви психологии,
поскольку она расм. поведения людей в сложных ситуациях, приводящих к
криминальным случаям. Когда доктор Ватсон спросил, знает ли Шерлок Холмс о
Т. Коперника и о строении солн. системы, Холмс ответил, что наверно знал,
но постарался об этом забыть. Тем не менее, доктором Ватсоном было
установлено, что Холмс обладает глубокими знаниями в облти химии и ряда
разделов физики. Действительно, сейчас ни 1 криминалист не может обойтись
без такого раздела физики, как механика, точнее ее прикладного раздела -
баллистики, а также ряда других. В заключении этого раздела упомянем еще 1
момент, выявляющий связь физики с другими разделами естествознания. Все
приборы, используемые в опытах и экспериментах созданы специалистами с
техническим (т.е. физ.) образованием. Принцип действия этих приборов
основан на физических законах. В конечном итоге, тестер для измерения
напряжения или тока , томограф, получающий пространственную картину
внутренних органов, микроанализатор, определяющий уровень загрязненности
окружающей среды или потребляемой пищи, требуют от работающих определенных
знаний. С 1ой стороны - это знание основных принципов работы прибора, с
другой стороны - умение оценивать степень точности параметров, кот.
измеряет данный прибор.
10. Детерминизм класич. механики. Под детерминизмом понимается философское
учение об объективной закономерности, взаимосвязи и причинной
обусловленности всех явлений мат. и духовного мира. Центральным ядром
детерминизма явл. полож. о причинности. Идея детерминизма сост. в том, что
все явл-я и события в мире не произвольны, а подчиняются объективным
закономерностям, независимо от наших знаний о природе явлений. Всякое
следствие имеет свою причину. детерминизм Лапласа(1749 - 1827). Согласно
классическому механистическому детерминизму сущ-вует строго однозначная
связь между физическими величинами, хар-еризующ. сост. системы в какой-то
момент времени (координаты и импульсы) и значениями этих величин в люб.
последующий или предыдущий моменты времени. Принцип механического
детерминизма. If известны начальные координаты и скор. тел системы, а также
законы взаимдейст. тел, то можно определить сост. системы в люб.
последующий момент времени. Отметим, что для успешного практического
решения подобных задач законы взаимдейст. тел нужно знать очень точно, либо
нужно смириться с тем, что расчет будет адекватно описывать поведение
системы лишь в ограниченном временном интервале. Связано это с тем, что
неточности расчета имеют свойство накапливаться и искажать получающуюся
картину, - чем дальше, тем больше. Кроме того нужно иметь ввиду, что для
решения задачи о движении большого кол-ва взаимодействующих тел нужно
задать очень больш кол-во начальных данных, законов взаимдейст. и решать
очень громоздкую систему дифференциальных уравнений. С позиций сегодняшних
знаний о природе можно утверждать, что механистический детерминизм Лапласа
не работает в микромере, где процесы взаимдейст. частиц по своей природе
явл. вероятностными. При столкновении 2х атомов 1 из них может возбудиться
(перейти в возбужденное сост.), а может и остаться в основном,
невозбужденном сост.. В последнем случае атомы будут сталкиваться как
идеально упругие шары, в первом случае как неупругие шары. Результаты
столкновения в этих случаях будут сильно различаться, а решить, как будет
происходить взаимдействие, до того как оно произойдет, в принципе
невозможно. В микромире могут одновремено протекать процесы, кот. абсолютно
несовместимы в макромире. Когда описывается квантовая микросистема,
предсказывается ее поведение в рамках вероятностного описания, но не дается
однозначного ответа, как конкретно она будет себя вести. При этом всегда
остаются в силе причинно-следственные связи.
11. РАБОТА, кинетическая эн-я.Энергия- наиболее общая количественная мера
движения и взаимдейст. материи. Для изолированной системы эн-я остается
пост., она может переходить из 1ой формы в друг., но ее кол-во остается
неизменным. If сист. не изолирована, то эн-я может изменятся при
одновременном изменении энергии окружающих тел на такую же величину или за
счет энергии взаимдейст. тел внутри системы. При переходе системы из одного
состояния в другое ее эн-я не зависит от того, каким путем произошел этот
переход. Энергия системы в общем случае может переходить в друг. формы
материи. Поскольку сущ-вует многообразие форм движения материи, сущ-вует и
многообразие видов энергий: кинетическую, потенциальную и полн механическую
энергию. Работа силы- мера действия силы, кот. зависит от численной
величины силы и ее направл-я, от перемещения тчки приложения силы. If сила
F постояна по величине и направл., а перемещение происходит вдоль прямой,
то работа =а произведению силы на величину перемещения и косинус угла между
направлением силы и перемещением. работа - величина скалярная. Единицей
измерения Джоуль (Дж). В общем случае для вычисления работы под действием
переменной силы на криволинейном участке траектории вводят элементарную
работу dA. Считаем, что на бесконечно малом участке пути dr сила не
меняется и элементарная работа dA опр-ся как:
dA=F*dr*cos'альфа'=(F'вектор'dr'вектор') (11.2). Работа - величина
аддитивная; работа силы на конечном участке пути (1)R(2) опр-ся как сумма
элементарн. работ. Суммирование по бесконечно малым величинам dА есть
операция интегрирования: A12='интеграл от 1 до 2'(F(вектор)dr(вектор))
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
