Естественно научные, гуманитарные культуры. Две культуры как отражение 2ух типов мышления
Вся совокупность проявления материи образуют систему-вселенную. Во вселенной действуют космологический принцип, т. е все процессы протекающие в отдаленных областях вселенной подчиняются отдельным законом, они идентичны. Ближний космос – образец вселенной в целом. Вселенная эволюционирует как единое целое.
Фундаментальное средство материального мира явилось основой общности научного знания. Человек в течении многих веков изучая окружающую природу и самого себя, выстроил систему достоверных и обобщенных знаний о окружающем мире т. е науку.
Научные знания делятся на 2 подсистемы:
1)Естественные науки – естествознание
2)Гуманитарные, социальные
На ранних этапах эволюции гуманитарные и естествознание развивалось совместно.
Причины:
1)Знания были скудными
2)Представления о окружающем мире носили умозрительный характер.
3)Наукой занимались одни и те же люди
В следствии развития науки произошла специализация знаний.
Разделение труда è дифференциация наук
Объектом изучения естествознания стали все формы неживой материи. Простейшие формы живой материи.
Объектами изучения гуманитарных наук стали наиболее сложные формы живой материи связанные с человеком è человеческое сознание, творчество, право, языки, общественное мнение.
В результате разделения, естественные и гуманитарные науки вырабатывали независимые методы и средства познания, а также достигли различных уровней развития.
В связи с этим начали говорить о формировании 2ух различных культур.
Между этими двумя культурами накопились противоречия в традициях, целях, методах познания, что привело к несовпадению оценок достижений человечества. Поэтому стали говорить о проблеме двух культур.
На современном этапе на ряду с дифференциацией наук идет процесс интеграции наук.
Естествознание. Предмет и метод
Естествознание – раздел науки основанный на проверке гипотез и создание теории или эмпирических обобщений описывающих природные явления.
Предметом естествознания являются все процессы, явления обнаруживаемые органами чувств.
Естествознание – пронизывает междисциплинарные и трансдисциплинарные идеи.
Структура
Научного исследования представляет собой способ научного познания или научный метод как таковой.
Метод – совокупность действий помогающих в достижении результата.
Методы научного познания принято подразделять по степени, общности и широте применимости в процессе научного познания.
Всеобщие методы:
2)метафизический
Общенаучные методы эмпирического и теоретического уровня
Эмпирический уровень
Наблюдение
Описание, фиксация сведений
Измерение – сравнение объектов, по каким либо сходным свойствам, сторонам
Эксперимент – наблюдение явления в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстанавливать ход явлений.
Теоретический уровень
1)Формализация – построение абстрактно материальных моделей.
2)Аксиоматизация – построение теории на основе аксиом
3)Гипотетично – дедуктивный - построение дедуктивно связанных гипотез с целью вывода утверждений о эмпирических фактах.
Анализ – расчленение предмета на составные части с целью их подробного изучения
Синтез – соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое.
Абстрагированное – отвлечение от ряда несущественных признаков для исследования с одновременным выделением интересующих признаков.
Обобщение – прием мышления в результате которого устанавливаются общие свойства или признаки объектов.
Индукция – метод исследования и способ рассуждения в котором общий вывод строится на основе частных посылок.
Дедукция – способ рассуждения. Из общих посылок следуют выводы частного характера.
Аналогия – прием познания при котором из сходства объектов в одних признаках делается вывод об их сходстве в других признаках.
Моделирование - изучение объекта оригинала путем создании его копии, модели который замещает оригинал с определенных сторон.
Классификация – разделение объектов на группы.
Пространство и время. Свойства пространства и времени. Пространственно – временный масштабы.
Пространство и время - формы бытия материи.
По Ньютону пространство это неизменное вместилище вещей.
По Лейбницу пространство зависит от свойств тел находящихся в пространстве.
По Ньютону пространство является трехмерным а время одномерным. Пространство и время по Ньютону абсолютны, т. е не зависят друг от друга.
Пространство отвечает за расположение тел относительно друг друга.
Пространство и время однородны. Однородность пространства означает физическую приемлемость всех точек пространства. Т. е при любом переносе объекта в пространстве.
Однородность времени означает физическую неразличимость всех моментов времени.
Другими словами если объекты не взаимодействуют т. е являются свободными то любой момент времени для них может быть принят за начальный.
Однородность пространства и времени это свойство симметрии пространства и времени.
Пространство изотропно, т. е физическая неразличимость всех направлений в пространстве.
Т. е любой поворот тела, на любой угол, не повлияет на процессы происходящие с ним.
Кроме того наше пространство является плоским, т. е удовлетворяет аксиомам геометрии Эвклида.
Лапласовский детерминизм – понятие о состоянии системы. Т. к пространство и время однородны то свободные объекты движутся, последовательно меняя свое местоположение с течением времени.
Т. к пространство является плоским то их движение прямолинейно.
Свойства пространства и времени в масштабе вселенной могут изменяться.
Движение тел по инерции есть проявление однородности пространства и времени.
Система отсчета – тело отсчета связаны с этим телом система координат и прибор для регистрации времени.
В качестве системы координаты используют декартовую системы координат.
Иррациональная система отсчета.
Геоцентрическая система отсчета (связано с землей)
Гелиоцентрическая система отсчета (связано с солнцем)
Все инерциальные системы отсчета эквивалентные.
Т. е математическая формулировка не меняется.
Если известно состояние объекта в начальный момент времени, то зная закон движения объекта можно определить состояние объекта в любой момент времени.
Принцип относительности Галилея
Все законы механики инварианты относительно выбора иррациональной системы отчета
Основы специальной теории относительности
В основе этой работы лежат 2 постулата:
1) Принцип относительности ( все законы природы инварианты относительно выбора иррациональной системы отсчета)
2) Принцип инвариантности скорости света (скорость света в вакууме не зависит от скорости движения и является величиной одинаковой и предельной)
è
Если два события в системе отсчета К происходят в одной точке и одновременно то в системе отсчета К( штрих) они также происходят в одной точке и одновременно.
Если эти два события происходят в одной точке но не одновременно, то в системе К (штрих) они не только одновременны но и пространственно разобщены.
События связанные причинно следственной связью не могут происходить одновременно ни в одной иррациональной системе отсчета. Ибо всякому следствию соответствует своя причина.
Лоренцево сокращение длины
Пусть в системе отсчета К (штрих) покоится линейка и она вместе с системой отсчета К
(штрих) движется с постоянной скоростью U.
Длина линейки измерена в той системе отсчета относительно которой она покоится называется собственной длиной. Длина измеренная в той системе отсчета относительно которой она движется с постоянной скоростью U называется релятивисткой длиной линейки ( L )
Таким образом длина линейки движущиеся со скоростью света в направлении своего линейного размера сокращается
«Лоренцево сокращение длины»
Лоренцево замедление времени
Пусть в системе отсчета К (штрих) покоятся часы которые вместе с системой отсчета К(штрих) движутся с постоянной скоростью U. Время отсчитанное по часам в той системе отсчета относительно которой они покоятся – собственное время
А время отсчитанное по часам в той системе отсчета относительно которой часы движутся со скоростью U, близкой к скорости света, называется релитивистким временем.
Часы движущиеся со скоростью света идут медленнее.
Увеличение массы тела движущегося со скоростью света.
Масса покоя частицы это масса измеренная в той системе относительно которой тело движется.
Масса играет роль энергосодержания.
Общая теория относительности (ОТО)
В 1916 Эйнштейн опубликовал статью «основы общей теории относительности». В этой статье он распространил принципы относительности для неинерциальных и инерциальных систем отсчета.
«Для наблюдателя находящегося в изолированной системе нет способа отличить эффекты вызываемые гравитационным полем от эффектов обусловленных ускорением»
В рамках общей теории относительности Эйнштейн отожествил понятие инертной и гравитационной массы.
Материя, формы её существования
Материя – философская категория которая дана человеку в его ощущениях, которые копируются, фотографируется, отображается его органами чувств существуя независимо от него.
Формы материи: вещество (частицы различной степени сложности и обладающих массой покоя) и поле (осуществляет действие одних частиц на другие с конечной скоростью, связывает частицы в макроскопические тела).
Формы могут переходить друг в друга (электрон и позитрон). Материя связана с движением (изменение материи, способ существования материи). Формы движения: ток, свет, хим реакции.
Фундаментальный закон природы: вечность и неуничтожимость материи и её движения. Материя существует в поле. Бытие: пространство и время.
Корпуск. и континуал. концепции природы
Корпускулярная – все состоит из частиц – атомов, движ в пустоте (др. греция – демокрит, левклип, эпикур)
Континуальная – непрерывная бесконечно делимая субстанция, заполняющая пространство без пустот и не имеющая границ (др. греция – фалес, эпидокл, аристотель)
Пространство – непрерывная по протяженности величина, время непрерывно по последовательности.
Споры привели к открытию корпускулярно-волнового дуализма – дискретность и непрерывность мира слились.
Взаимодействие.
Ядра – связанная си ядра и электронов
Молекула – связанная си атомов
Вещество – связанная си молекул и атомов.
Чтобы разложить такую си нужна энергия взаимодействия.
Фундаментальные взаимодействия:
Гравитационное (космос гравитон), Электромагнитное (от частиц до космоса фотон), Ядерное (силное) (ядро глюон), Слабое (элементарные частицы, бозоны).
Концепции взаимодействия%
Близкодействие – удаленные тела взаимодействуют с помощью звеньев с конечной скоростью
Дальнодействие – тела взаимодействуют через пустоту и мгновенно
Элементарные частицы
Это простейшие структурные образования из которых состоит материя (все частицы – не атомы и не ядра)
Классификация:
Лептоны (легкие) – электрон, мюон, таон и их нейтрины
Адроны – барионы (протон нейтрон гиперон, барионные резонансы) и мезоны (геамезон, лимезон, мезонные резонансы). Открыто 400 элементарных частиц, 300 – резонансы.
Бозоны (целочисленный спин и подчиняются статистике бозе-эйнштейна – фотон и гравион), Фермионы (нецелочисленный спин, подчиняются статистике Ферми-Дирока – электрон)
По видам взаимодействия: 1 – сильное (адроны), 2 – слабое (всем, кроме фотона), 3 – электромагнитное (все заряженные элементарные и фотоны), 4 – гравитационное (все). Адрон – во всех видах, лептон – не в сильном, фотон – перенощик электромагнитного взаимодейстия, гравитон – гравитационное.
Св-ва электромагнит. частиц:
Масса покоя – масса, измеренная в си отсчета относительно которой частица покоится 1 аем = 1/12 С,
Фотон не имеет массы покоя.
Среднее время жизни – мера стабильности элементарной частицы, время существования частицы до распада. Абсолютная стабильных элементарных частиц – 4: электрон, протон, фотон, нейтрино. Нейтрон – квазистабильная частица. Самые короткоживущие – резонсы. Время жизни – 10 в минус 23. Электрический заряд – св-во элементарной частицы участвовать в электромагнитном взаимодействии. Электрический заряд измеряется в элементарных зарядах.
Электрический заряд кратен элементарному…..
Спин элементарной частицы – собственный момент импульса элементарной частицы (момент импульса измеренный в той си отсчета, относительно которой она покоится……………..
Если элементарная частица неподвижна то только спин задает направление элементарной частицы.
У каждой элементарной частицы – своя античастица (такая же масса, спин, время жизни) Их заряды равны, но противоположны. Есть внутренне квантовое св-во: у нейтрона и анти св-ва противоположны. Предсказано в 1928г Дироком, а в 1932г Андерсен обнаружил в космических лучах позитрон, но не антивещество. В 1964г – гипотеза о существовании кварков: Гелл-Манн и Цвейг (кварковая модель адронов). Адроны состоят из кварков: верхний нижний странный прелестный очарованный и истинный. Ароматы кварков: 3 цвета: красный голубой зеленый. Заряды 1/3 2/3.
Ядра и ядерные реакции
Ядра - связанные системы нуклонов, т. е. протонов и нейтронов. Заряд ядра=сумма зарядов протонов. Масса ядра не равна сумме масс частиц на дефект масс.
Дефект масс определяется энергией связи и является мерой энергосодержания. Самые прочные (8мэв) – железо, кобальт, никель.
В таб Менделеева номер клетки совпадает с зарядом. Изотопы – количество протонов одинакого, нейтронов – разное. Возможно отличить только физизическим способом в магнитном поле.
Юкаба предположил, что сущесвтуют силы, которые удерживают нуклоны в ядре – ядерные силы.
Св-ва ядерных сил:
-короткодействие, одинакого действие м/у нуклонами, - насыщение (конеч. число), - интенсивность
Изобары – одинаковое массовое число, изотоны – одинаковое число нейтронов..
Z и A одинаковые – изомеры (разные периоды полураспада).
Ядерные реакции – процессы, в которых происходят превращения ядер в другие и их синтез. В ядерных реакциях сохраняются законы сохранения массы, импульса, момента импульса и энергии.
Экзотерм реакция – выделение энергии, эндотерм – уменьшение.
Уран при облучении распадается на ядра середины таблицы менделеева ->капельная модель Бора. Радиоактивный распад сопровождается излучением (гелий, электрон, коротковолное излучение) В-распад: электронный и позитронный.
Распад приводит к уменшьшению числа элементов.
Период полураспада – время, за котрое распадается половина радиоактивных ядер.
19 век – открыт электрон и позитрон.
Модель атома томсона – положительно заряженный шар, внутри – электрон. Атом нейтрален.
В 1911 резерфорд – эксперименты по бомбардированию атома Л-частицами.
Нильс Бор – полуклассическая полуквантовая теория атома Бора. Постулаты:
Стационарных расстояний – атом может находится в стационар состояниях, не излучает и не поглащает энергию. Электрон находится на стационарных орбитах, момент импульса квантуется
Постулат частот – атом переходит из одного стационарного состояния в другое, или поглащает, или испускает один квант энергии (правило частот)
