Ang mga pisiko sa panahon ng ika-19 na siglo ay sinubukang ipaliwanag ang mga electromagnetic phenomena sa isang mekanikal na larawan ng mundo. Ngunit ang mga pagtatangka na ito ay hindi matagumpay, dahil ang mga electromagnetic phenomena ay masyadong naiiba sa mga proseso ng mekanikal. Sina M. Faraday at J. Maxwell ay may malaking ambag sa pagbuo ng electromagnetic na larawan ng mundo. Ang teorya ng larangan ng electromagnetic na nilikha ni J. Maxwell ang naging dahilan para sa paglitaw ng isang electromagnetic na larawan ng mundo.

Bumuo si Maxwell ng isang teorya batay sa isang hindi pangkaraniwang bagay na tinawag na kababalaghan ng electromagnetic induction. Si Faraday ay nag-eksperimento sa isang magnetikong arrow upang ipaliwanag ang likas na katangian ng mga magnetic at electrical phenomena. Matapos ang eksperimento, napagpasyahan niya na ang pag-ikot ng magnetikong karayom \u200b\u200bay hindi nakasalalay sa mga singil na kuryente na nasa konduktor, ngunit sa espesyal na estado ng kapaligiran, na lumitaw sa tabi ng magnetikong karayom. Nangangahulugan ito na ang kasalukuyang pakikipag-ugnay sa magnetikong karayom \u200b\u200bgamit ang daluyan na nakapalibot sa konduktor. Kaya't tulad ng isang konsepto ng isang patlang ay ipinakilala bilang isang hanay ng mga magnetikong linya ng puwersa na tumatawid sa puwang at magbuod ng isang kasalukuyang kuryente. Ang pagtuklas na ito ay nagbigay kay Faraday upang maunawaan na ang mga ideya tungkol sa bagay ay tuloy-tuloy, tuloy-tuloy, at hindi corpuscular.

Ang teorya ni Maxwell ng electromagnetic field ay kapag ang magnetic field ay nagbabago hindi lamang sa mga nakapalibot na katawan, kundi pati na rin sa isang vacuum, humantong ito sa isang hitsura ng isang electric field, na nag-aambag sa paglitaw ng isang magnetic field. Kaya't isang bagong katotohanan ang lumitaw sa pisika - isang electromagnetic field . Sa teorya ng pisika, ang larangan ng electromagnetic ni Maxwell ay minarkahan ang simula ng isang ganap na bagong yugto. Alinsunod sa teoryang ito, ang mundo ay isang solong electrodynamic system, na kinabibilangan ng mga partikulo na sisingilin ng electrically nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng isang electromagnetic field.

Sinusuri ang estado ng pisika sa panahon kung kailan lumitaw ang kauna-unahang mga pagpapalagay tungkol sa istraktura ng atomo, makikita ng isa na ang setting ng gayong layunin ay malapit na nauugnay sa pagbuo ng isang electromagnetic na larawan ng mundo. Ayon sa postulate ng electromagnetic na larawan ng mundo, ang lahat ng mga proseso ng kalikasan at ang mundo ay maaaring isaalang-alang bilang pakikipag-ugnay ng bagay at eter. Ipinagpalagay na ang lahat ng mga puwersa ng kalikasan ay maaaring mapag-isa sa pamamagitan ng pagbawas ng ganap na iba't ibang mga uri ng mga puwersa sa mga pagbabago sa estado ng ether mismo ("Isang eter para sa ilaw, init at elektrisidad," isinulat ni Kelvin sa pagtatapos ng ika-19 na siglo). Maaari nating ipalagay na ang batas ng Newtonian ng unibersal na gravitation ay nabawasan sa paglipat ng mga puwersa nang may oras sa isang walang limitasyong bilis sa ether. Ang pakikipag-ugnay ng mga atomo ng bagay at eter ay isinasaalang-alang bilang isang pamamaraan (mapagkukunan) ng paglitaw ng mga pagsingil.

Una sa lahat, alinsunod sa programa ni Maxwell at ng kanyang mga tagasunod (halimbawa, Hertz, Lenard), maaaring ipalagay na ang mga singil ay kinakatawan bilang ilang mga proseso ng pagkagambala ng eter (batay sa pangunahing ideya ng teorya ni Maxwell ng electromagnetic na patlang tungkol sa pagkakakilanlan ng kasalukuyang pagpapadaloy at kasalukuyang pag-aalis, na naging posible upang kumatawan singil-kasalukuyang density sa anyo ng isang electromagnetic field flux). Ngayon lamang, sa ilalim ng impluwensya ng mga ideya ng atomism sa pisika, ang mga pagpapalagay ay naihayag nang maraming beses tungkol sa posibilidad na ilipat ang prinsipyo ng atomism sa mga singil. Ang mga nasabing ideya ay natagpuan ang teoretikal at empirical na kumpirmasyon pagkatapos ng unang pagtuklas ng mga electron at pagbuo ng mga electrodynamics ni Lorentz, na batay sa konsepto ng mga singil-alon bilang isang tiyak na sistema ng mga electron na nakikipag-ugnay sa isang electromagnetic field. Pagkatapos nito, isang bagong ideya ng mga singil ang tiyak na pumasok sa larawan ng mundo. Isinasaalang-alang na sila bilang mga espesyal na particle - mga electron (atoms ng kuryente), ang kanilang pakikipag-ugnay sa ether (electromagnetic field) ay ipinakita bilang isang malalim na pundasyon ng lahat ng mga pisikal na proseso. Pagkatapos sa pisikal na larawan ng mundo, bilang karagdagan sa "ether" at "atoms of matter", isang ganap na bagong elemento ang lumitaw - ang tinaguriang "atoms ng kuryente", at pagkatapos ay lumitaw ang problema ng kanilang ugnayan sa mga atomo ng "ordinaryong" bagay. Ang malaking interes sa mga katanungan tungkol sa istraktura ng bagay, na lumitaw noong huling bahagi ng ika-19 - maagang bahagi ng ika-20 siglo sa pisika, ay higit na idinidikta ng problemang ito. Nagtatalo sa paksang ito, una sa lahat, tinanong ng mga siyentista ang tanong: kasama ba ang mga electron sa komposisyon ng atom? Bagaman ang mismong pagbabalangkas ng katanungang ito ay isang medyo naka-bold na hakbang, dahil humantong ito sa ganap na mga bagong ideya sa larawan ng mundo (kinakailangang sumang-ayon sa kumplikadong istraktura ng mga atomo ng bagay). Iyon ang dahilan kung bakit ang concretization ng tanong ng ratio ng mga electron at atoms ay naiugnay sa pagpasok ng globo ng pilosopikal na pagtatasa, na nangyayari sa panahon ng radikal na paglukso sa larawan ng mundo (halimbawa, J.J. Thomson, siya ay isa sa mga nagpasimula ng pagbubuo ng problema ng koneksyon sa pagitan ng mga atomo at electron ng isang sangkap, siya Naghahanap ako ng suporta sa mga ideya ng atomismo ni Boskovich upang mapatunayan ang napaka pangangailangan para sa paglipat sa larawan ng mundo ng "atoms of matter" sa "atoms ng kuryente"). Ngunit sa isang paraan o sa iba maaari nating masabi na ang problema sa ratio ng mga atomo at electron at ang pagsusuri nito mula sa pananaw ng pagiging kumplikado ng atom ay isinasaalang-alang sa tulong ng pag-unlad ng pisikal na larawan ng mundo.

Sa ebolusyon ng pisika, sa paglitaw ng mga bagong datos na nakuha sa pamamagitan ng eksperimento at teoretikal na mga konsepto (lalo na pagkatapos ng paglikha ng teorya ng pagkabulok ng radioaktif at ang pagtuklas nito), ang pagbuo ng iba't ibang mga modelo ng istraktura ng atomo ay naging pangkaraniwan sa mga pisiko. Gayunpaman, ang mismong pagtatayo ng mga modelong ito ay nagsimula nang mas maaga, sa ilalim ng impluwensya ng problema ng elektron, na ipinakilala bilang isang espesyal na elemento sa larawan ng pisikal na katotohanan.

Sa gayon, maaari nating tapusin na para sa pagbuo ng mga hipotesis na iskema ng istraktura ng atom, ang salpok ay nilikha ng electromagnetic na larawan ng mundo, na nagsama ng ganap na mga bagong elemento sa teoretikal at empirical na materyal ng pisika sa ilalim ng impluwensya ng nakaraang pag-unlad at sa paglahok ng mga ideyang pilosopiko.

Ang mekanikal na larawan ng mundo ay higit na nabago ng mga bagong pananaw sa pisikal at pilosopiko sa bagay, puwersa, espasyo at oras. Ang mga pagbabagong ito ay hindi rebolusyonaryo, dahil napagtanto sa loob ng mga limitasyon ng klasikal na syensya. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga bagong ideya at mga lumang mekanistikong ideya tungkol sa kalikasan, ang electromagnetic na larawan ng mundo ay intermediate. Ang mga konsepto lamang ng bagay ang nagbago nang malaki: ang mga ideya ng corpuscular ay napalitan ng mga tuloy-tuloy na (patlang) na mga. Ang usapin ay hindi na isang koleksyon ng mga hindi maibabahaging mga atomo, na tumigil na maging pangwakas na limitasyon ng pagkakaiba-iba ng bagay. Ang limitasyon ng pagkakaiba-iba ay kinuha bilang isang ganap na tuluy-tuloy na walang katapusang larangan na may mga galaw ng alon dito at singil ng kuryente. Ayon sa electromagnetic na larawan ng mundo, ang bagay ay maaaring mayroon lamang sa dalawang anyo - larangan at bagay. Ang pagbabago sa bawat isa ay imposible sa electromagnetic na larawan ng mundo. Ang patlang ay may priyoridad kaysa sa sangkap, na nangangahulugang ang pangunahing pag-aari ng bagay ay ang pagpapatuloy na taliwas sa pagkadiskarteng. Ang transverse electromagnetic waves ay isang paraan ng paglaganap ng isang electromagnetic field na patuloy na nakakakuha ng mga bagong lugar ng kalawakan. Ang mga batas ni Newton ay hindi mailarawan ang pagpuno ng espasyo sa isang electromagnetic field, sapagkat hindi nakikita ng mekanika ang mekanismong ito. Sa mekaniko, ang isang materyal na kababalaghan ay hindi maaaring depende sa mga pagbabago sa isa pa, at sa pinagsama-sama, hindi sila makakalikha ng isang solong nilalang.

Ang mga pagbabago ay nakakaapekto rin sa konsepto ng paggalaw. Ang paggalaw ay maaaring isaalang-alang hindi lamang bilang isang ordinaryong paggalaw ng mekanikal, kundi pati na rin bilang isang pamamahagi ng mga panginginig sa patlang. Alinsunod dito, itinulak ng mga batas ni Maxwell ng electrodynamics ang mga batas sa mekanika ni Newton.

Ang solusyon sa problemang ito ng pakikipag-ugnay sa pisikal ay kailangang masiyahan ang bagong pisikal na larawan ng mundo. Ang prinsipyo ng Faraday ng malapit na pagkilos ay humalili sa Newtonian na prinsipyo ng pangmatagalang aksyon, na humantong sa pag-unawa ng pakikipag-ugnayan bilang tuluy-tuloy mula sa bawat punto at may isang may hangganang tulin.

Ang mga patlang ay walang eksaktong mga hangganan at sa gayon ay nagsasapawan. Ang katotohanang ito ay nangangahulugan na ang konsepto ng Newton ng ganap na oras at ganap na puwang ay hindi tumutugma sa mga bagong konsepto ng patlang ng bagay.

Una sa lahat, sa mismong pag-unawa sa oras at espasyo, ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nagmula sa paniniwala na ang ganap na walang laman na puwang ay puno ng ether ng mundo. Sinubukan ng mga physicist na iugnay ang ganap na frame ng sanggunian sa nakatigil na ether. Sa parehong oras, upang maunawaan ang karamihan sa mga materyal na phenomena, ang ether ay kailangang magbigay ng mga hindi pangkaraniwang katangian, kung minsan ay nagkakasalungatan. Gayunpaman, ang mismong paglikha ng espesyal na teorya ng relatividad ay pinilit ang mga physicist na talikuran ang ideya ng ether, dahil ang teoryang ito ay nagpatuloy mula sa pagkakaugnay ng masa, oras at haba, ibig sabihin. mula sa kanilang pagtitiwala sa frame ng sanggunian. Kapag isinasaalang-alang ang electromagnetic na larawan ng mundo, ang bagay, oras at puwang ay maaaring umiiral na magkasama lamang, at ganap na umaasa sa bawat isa. Sa kasong ito, ang oras at espasyo ay mga katangian ng mga materyal na katawan.

Mga katangiang katangian ng electromagnetic na larawan ng mundo:

1. Sa loob ng mga limitasyon ng electromagnetic na larawan ng mundo, isang tuluy-tuloy (tuloy-tuloy) na modelo ng patlang ng katotohanan ang nabuo. At ang bagay mismo ay itinuturing na isang tuluy-tuloy na larangan na may mga point force center - paggalaw ng alon dito at singil ng kuryente. Ang mundo ay tiningnan bilang isang electrodynamic system na itinayo mula sa mga partikulo na nasingil ng kuryente na nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng isang electromagnetic field.

2. Ang konsepto ni Newton ay pinalitan ng prinsipyong Faraday. Nagtalo si Faraday na ang bawat pakikipag-ugnay ay naihahatid ng patlang mula sa isang punto patungo sa isa pa, na tuloy-tuloy at sa isang may katapusang bilis.

3. Ang teoryang kinetic ng mga gas, o mekanikal na pang-istatistika, na lumitaw sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, ay batay sa teorya ng posibilidad. Ang posibilidad, pagkakataon mula sa agwat ng oras na ito ay natagpuan ang kanilang lugar sa pisika at ipinahiwatig sa anyo ng mga batas sa istatistika. Ang batas na pang-istatistika ay isang batas na namamahala sa pag-uugali ng malalaking populasyon at kaugnay sa isang indibidwal na bagay, pinapayagan lamang ang mga konklusyon batay sa posibilidad tungkol sa pag-uugali nito. Sinasalamin ng batas na ito ang dialectical na koneksyon sa pagitan ng pagkakataon at pangangailangan. At hindi niya ibinubukod ang pagkakataon, ngunit isinasaalang-alang ito bilang isang anyo ng pagpapakita ng pangangailangan.

4. Hindi pinapansin ang atomistic, discrete na likas na katangian ng bagay na humantong sa electrodynamics ni Maxwell sa isang buong serye ng mga hindi pagkakapare-pareho na hindi lumitaw sa teoryang elektronikong Lorentz o microscopic electrodynamics. Ang teoryang ito ay nagpapanumbalik ng mga karapatan ng mga discrete charge na singil at pinangangalagaan ang patlang bilang isang layunin na katotohanan.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay maaaring ipaliwanag ang isang medyo malawak na hanay ng mga pisikal na phenomena, na sa isang degree o iba pa ay hindi malinaw mula sa pananaw ng nakaraang mekanikal na larawan ng mundo. Gayunpaman, ang karagdagang pag-unlad nito ay nagpakita ng mga limitasyon. Ang isa sa pinakamahalagang problema ay ang tuluy-tuloy na pag-unawa sa bagay ay hindi sumasang-ayon sa mga katotohanan batay sa mga eksperimento na kumpirmahing ang pagkalat ng mga katangian nito - aksyon, singil, radiation. Ang problema sa ratio ng patlang at singil ay nanatiling hindi nalutas; dito hindi posible na ipaliwanag ang katatagan ng mga atomo at ang kanilang spektra, ang pag-radiation ng isang ganap na itim na katawan. Ang lahat ng ito ay humantong sa ang katunayan na ang kamag-anak na likas na katangian ng electromagnetic na larawan ng mundo at ang pangangailangan na palitan ito ng isang bagong pisikal na larawan. Samakatuwid, napalitan ito ng isang ganap na bagong larawan na may kabuuan na relativistic ng mundo, na kung saan ay ipinaliwanag ang pagkadulas ng mekanikal na larawan ng mundo at ang pagpapatuloy ng electromagnetic na larawan ng mundo.

UNIBERSIDAD NG TEKNOLOHIYA

Pinangalan kay K.E.

Kagawaran: Pangkalahatang Chemistry, Physics at Chemistry ng Composite Materials

SANAYSAY

Disiplina: Konsepto ng Modernong Likas na Agham

Tema:Pisikal na larawan ng mundo

Mag-aaral: Pavel Dmitrievich Kakorin

Pangkat: 6MEN-1DB-242

Pinuno: Kachalina A.L.

Moscow, 2012

Pisikal na larawan ng mundo

Ang konsepto ng pisikal na larawan ng mundo

Alam ang mundo sa paligid, ang isang tao ay lumilikha sa kanyang kamalayan ng isang tiyak na modelo nito - isang larawan ng mundo. Sa bawat yugto ng pag-unlad nito, ang sangkatauhan ay may magkakaibang ideya ng mundo kung saan ito nakatira. Samakatuwid, sa kasaysayan ng sangkatauhan, mayroong iba't ibang mga larawan ng mundo: mitolohiko, relihiyoso, pang-agham, atbp. Bilang karagdagan, tulad ng nabanggit na, ang bawat magkahiwalay na agham ay maaari ring bumuo ng sarili nitong larawan ng mundo (pisikal, kemikal, biyolohikal, atbp.). Gayunpaman, sa lahat ng pagkakaiba-iba ng mga larawan ng mundo na umiiral sa modernong agham, ang pinakamalawak na ideya ay ibinibigay ng pangkalahatang pang-agham na larawan ng mundo, na naglalarawan sa kalikasan, lipunan at tao.

Ang pang-agham na larawan ng mundo ay nabuo batay sa mga nakamit ng natural, panlipunan at makataong agham, ngunit ang pundasyon nito, walang alinlangan, ay natural na agham. Ang kahalagahan ng natural na agham sa pagbuo ng isang pang-agham na larawan ng mundo ay napakahusay na madalas na ang pang-agham na larawan ng mundo ay nabawasan sa natural na agham, na ang nilalaman ay binubuo ng mga larawan ng mundo ng mga indibidwal na natural na agham.

Ang likas-siyentipikong larawan ng mundo ay isang sistematiko at maaasahang kaalaman tungkol sa kalikasan, nabuo sa kasaysayan sa kurso ng pag-unlad ng natural na agham. Kasama sa larawang ito ng mundo ang kaalamang nakuha mula sa lahat ng mga natural na agham, kabilang ang kanilang mga pangunahing ideya at teorya. Kasabay nito, pinatutunayan ng kasaysayan ng agham na ang karamihan sa nilalaman ng natural na agham ay higit sa lahat ang kaalamang pisikal. Ito ang pisika na naging at nananatiling pinaka-binuo at sistematikong natural na agham. Ang kontribusyon ng iba pang mga natural na agham sa pagbuo ng pang-agham na larawan ng mundo ay mas mababa. Samakatuwid, nang ang pananaw ng mundo sa sibilisasyong Europa, ang Bagong Panahon ay lumitaw at ang klasikal na natural-pang-agham na larawan ng mundo ay nabuo, natural na lumingon sa pisika, mga konsepto at argumento nito, na higit na natukoy ang larawang ito. Ang antas ng pag-unlad ng pisika ay napakahusay na nagawa nitong lumikha ng sarili nitong pisikal na larawan ng mundo, sa kaibahan sa iba pang mga natural na agham, na noong XX lamang. itakda ang kanilang sarili sa gawaing ito at nalutas ito.

Samakatuwid, pagsisimula ng isang pag-uusap tungkol sa pinakamahalaga at makabuluhang mga konsepto ng pang-agham sa modernong likas na agham, sisimulan natin ito sa pisika at larawan ng mundo na nilikha ng agham na ito.

Ang Physics ay isang agham na nag-aaral ng pinakasimpleng at kasabay nito ang pinaka-pangkalahatang mga batas ng kalikasan, mga katangian at istraktura ng bagay at mga batas ng paggalaw nito. Sa anumang kababalaghan, ang physics ay naghahanap ng isang bagay na pinag-iisa ito sa lahat ng iba pang natural na phenomena. Samakatuwid, ang mga konsepto at batas ng pisika ay pangunahing, ibig sabihin ay pangunahing sa lahat ng natural na agham.

Ang mismong salitang "pisika" ay nagmula sa Greek - likas na katangian. Ang agham na ito ay lumitaw noong unang panahon at orihinal na sumaklaw sa buong katawan ng kaalaman tungkol sa natural phenomena. Sa madaling salita, kung gayon ang pisika ay magkapareho sa lahat ng natural na agham. Sa panahon lamang ng Hellenism, na may pagkakaiba ng kaalaman at mga pamamaraan sa pagsasaliksik, pinaghiwalay ang mga natural na agham, kabilang ang pisika, mula sa pangkalahatang agham ng kalikasan.

Sa core nito, ang physics ay isang pang-eksperimentong agham: ang mga batas nito ay batay sa mga katotohanang itinatag ng karanasan. Ganito ito naging mula noong Bagong Panahon. Ngunit, bilang karagdagan sa pang-eksperimentong pisika, mayroon ding teoretikal na pisika, na ang layunin ay upang mabuo ang mga batas ng kalikasan. Ang eksperimentong at teoretikal na pisika ay hindi maaaring umiiral nang wala ang bawat isa.

Alinsunod sa pagkakaiba-iba ng mga pinag-aralan na pisikal na bagay, antas ng samahan at anyo ng paggalaw, ang modernong pisika ay nahahati sa isang bilang ng mga disiplina, isang paraan o iba pa na nauugnay sa bawat isa. Nakasalalay sa napag-aralang mga pisikal na bagay, ang pisika ay nahahati sa pisika ng mga elementong elementarya, nukleyar na pisika, pisika ng mga atomo at mga molekula, gas at likido, solido at plasma. Ayon sa pamantayan ng mga antas ng organisasyon ng bagay, nakikilala ang pisika ng micro-, macro- at megaworld. Sa likas na katangian ng mga napag-aralan na proseso, phenomena at anyo ng paggalaw (pakikipag-ugnay), mekanikal, electromagnetic, kabuuan at gravitational phenomena, nakikilala ang mga proseso ng thermal at thermodynamic at mga kaukulang lugar ng pisika: ang mga mekanika, electrodynamics, dami ng pisika, teorya ng gravity, thermodynamics at statistic physics.

Bilang karagdagan, ang modernong pisika ay naglalaman ng kaunting bilang ng mga pangunahing teorya na sumasaklaw sa lahat ng mga sangay ng pisikal na kaalaman. Ang mga teoryang ito ay kumakatawan sa isang hanay ng pinakamahalagang kaalaman tungkol sa likas na katangian ng mga pisikal na proseso at phenomena, isang tinatayang, ngunit pinaka-kumpletong pagsasalamin ng iba't ibang anyo ng paggalaw ng bagay na likas na likas.

Konsepto "Pisikal na larawan ng mundo *ay ginamit sa natural na agham sa mahabang panahon, ngunit kamakailan lamang nagsimula itong isaalang-alang hindi lamang bilang isang resulta ng pag-unlad ng pisikal na kaalaman, ngunit din bilang isang espesyal na independiyenteng uri ng kaalaman - ang pinaka-pangkalahatang kaalaman sa teoretikal sa pisika, isang sistema ng mga konsepto, prinsipyo at hipotesis na nagsisilbing paunang batayan sa pagbuo ng mga teorya. Ang pisikal na larawan ng mundo, sa isang banda, ay naglalahat ng lahat ng dating nakuha na kaalaman tungkol sa kalikasan, at sa kabilang banda, ipinakikilala nito sa pisika ang mga bagong ideyang pilosopiko at mga konsepto, prinsipyo at hipotesis na dulot ng mga ito, na wala noon at kung saan radikal na binago ang mga pundasyon ng pisikal na teoretikal na kaalaman ... Sa madaling salita, ang pisikal na larawan ng mundo ay isinasaalang-alang bilang isang pisikal na modelo ng kalikasan, na kinabibilangan ng pangunahing mga ideya ng pisikal at pilosopiko, mga teoryang pisikal, ang pinaka-pangkalahatang mga konsepto, mga prinsipyo at pamamaraan ng pag-iisip, na tumutugma sa isang tiyak na yugto ng kasaysayan sa pag-unlad ng pisika.

Ang pag-unlad mismo ng pisika ay direktang nauugnay sa pisikal na larawan ng mundo, dahil ito ay isang proseso ng pagbuo at pagbabago ng iba't ibang uri nito. Ang patuloy na pag-unlad at kapalit ng ilang mga larawan ng mundo sa iba pa na mas sapat na sumasalamin sa istraktura at mga katangian ng bagay ay ang proseso ng pag-unlad ng pisikal na larawan ng mundo mismo. Ang batayan para sa pagkilala sa mga indibidwal na uri ng pisikal na larawan ng mundo ay isang husay na pagbabago sa pangunahing mga pisikal na ideya, na kung saan ay ang batayan para sa pisikal na teorya at ang aming mga ideya tungkol sa istraktura ng bagay at ang mga form ng pagkakaroon nito. Sa isang pagbabago sa pisikal na larawan ng mundo, ang isang bagong yugto sa pag-unlad ng pisika ay nagsisimula sa iba't ibang sistema ng mga paunang konsepto, prinsipyo, haka-haka at istilo ng pag-iisip, na may iba't ibang lugar ng epistemological. Ang paglipat mula sa isang yugto patungo sa isa pa ay nagmamarka ng isang husay na paglukso, isang rebolusyon sa pisika, na binubuo ng pagbagsak ng lumang larawan ng mundo at ang paglitaw ng isang bago.

Sa loob ng bawat magkakahiwalay na yugto, ang pag-unlad ng pisika ay nagpapatuloy sa isang evolutionary na paraan, nang hindi binabago ang mga pundasyon ng larawan ng mundo. Binubuo ito sa pag-alam ng mga posibilidad ng pagbuo ng mga bagong teorya na likas sa larawang ito ng mundo. Sa parehong oras, maaari itong magbago, makumpleto, habang nananatili sa loob ng balangkas ng ilang tiyak na mga pisikal na ideya tungkol sa mundo. Kapag nagbago ang mga pangunahing konsepto ng larawan ng mundo, naganap ang isang rebolusyon sa pisika. Ang resulta nito ay ang paglitaw ng isang bagong pisikal na larawan ng mundo.

Ang paliwanag ng mga likas na phenomena mula sa pananaw ng pisika ay batay sa pangunahing mga konsepto at prinsipyo ng pisikal. Ang pinaka-pangkalahatan, pangunahing mga konsepto ng pisikal na paglalarawan ng kalikasan ay kinabibilangan ng bagay, galaw, pakikipag-ugnay sa pisikal, puwang at oras, ugnayan ng sanhi-at-epekto, ang lugar at papel ng tao sa mundo.

Ang pinakamahalaga sa mga ito ay ang konsepto ng bagay. Samakatuwid, ang mga rebolusyon sa pisika ay laging nauugnay sa isang pagbabago ng mga ideya tungkol sa istraktura ng bagay. Nangyari ito nang dalawang beses sa kasaysayan ng pisika sa modernong panahon. Sa siglong XIX. ang paglipat mula sa itinatag hanggang sa ika-17 siglo ay nakumpleto. atomistic, corpuscular na konsepto ng bagay sa patlang (patuloy) na mga. Sa XX siglo. ang mga patuloy na representasyon ay napalitan ng mga modernong dami. Samakatuwid, maaari nating pag-usapan ang tungkol sa tatlong sunud-sunod na pisikal na mga larawan ng mundo.

Ang unang pisikal na larawan ng mundo sa kasaysayan ng natural na agham ay isang mekanikal na larawan ng mundo, sa loob ng balangkas na kung saan ang electromagnetic phenomena ay hindi maipaliwanag, at samakatuwid ay dinagdagan ng isang electromagnetic na larawan ng mundo. Gayunpaman, maraming hindi maipaliwanag na mga phenomena ng pisikal na natuklasan sa pagtatapos ng ika-19 na siglo ay ipinakita ang limitadong likas na katangian ng electromagnetic na larawan ng mundo, na humantong sa paglitaw ng isang kwantum na larawan sa larangan ng mundo.

Mekanikal na larawan ng mundo

Ang pagbuo ng mekanikal na larawan ng mundo ay naganap sa ilalim ng impluwensya ng mga metapisikal na materyalistikong ideya tungkol sa bagay at mga anyo ng pagkakaroon nito. Ito ay batay sa mga ideya at batas ng mekaniko, na noong ika-17 siglo. ay ang pinaka-binuo sangay ng pisika. Sa katunayan, ang mekaniko ang nauna pangunahing teoryang pisikal.Ang mga ideya, prinsipyo at teorya ng mekanika ay isang koleksyon ng pinakamahalagang kaalaman tungkol sa mga batas na pisikal, na lubos na nasasalamin ang mga pisikal na proseso sa likas na katangian. Sa isang malawak na kahulugan, pinag-aaralan ng mga mekaniko ang paggalaw ng mekanikal ng mga materyal na katawan at ang pakikipag-ugnay na nangyayari sa pagitan nila. Ang paggalaw ng mekanikal ay nauunawaan bilang isang pagbabago sa paglipas ng panahon sa kamag-anak na posisyon ng mga katawan o mga maliit na butil sa kalawakan. Ang mga halimbawa ng paggalaw ng mekanikal sa kalikasan ay ang paggalaw ng mga celestial na katawan, panginginig ng crust ng lupa, hangin at alon ng dagat, atbp. Ang mga pakikipag-ugnayan na nagaganap sa proseso ng paggalaw ng mekanikal ay ang mga pagkilos ng mga katawan sa bawat isa, bilang isang resulta kung saan mayroong pagbabago sa bilis ng paggalaw ng mga katawang ito sa espasyo o kanilang pagpapapangit.

Ang pinakamahalagang konsepto ng mekaniko bilang isang pangunahing teoryang pisikal ay naging isang materyal na punto - isang katawan, ang mga hugis at sukat na kung saan ay hindi mahalaga sa problemang ito; ang isang ganap na matibay na katawan ay isang katawan, ang distansya sa pagitan ng anumang mga punto na mananatiling hindi nababago, at ang pagpapapangit nito ay maaaring mapabayaan. Ang parehong uri ng mga materyal na katawan ay nailalarawan gamit ang mga sumusunod na konsepto: masa - isang sukat ng dami ng bagay; timbang - ang puwersa kung saan kumikilos ang katawan sa suporta. Palaging nananatiling pare-pareho ang masa, habang ang timbang ay maaaring magbago. Ang mga konseptong ito ay ipinahayag sa pamamagitan ng mga sumusunod na pisikal na dami: mga coordinate, impulses, enerhiya, puwersa.

Ang batayan ng mekanikal na larawan ng mundo ay binubuo ng atomism - isang teorya na ang buong mundo, kasama ang tao, ay isinasaalang-alang bilang isang hanay ng isang malaking bilang ng hindi maibabahaging mga partikulo ng materyal - mga atomo. Lumipat sila sa espasyo at oras alinsunod sa ilang mga batas ng mekaniko. Ang bagay ay isang sangkap na binubuo ng pinakamaliit, hindi maibabahagi, ganap na solidong gumagalaw na mga maliit na butil (atomo). Ito ang konsepto ng corpuscular ng bagay.

Ang mga batas ng mekaniko, na kinokontrol ang parehong paggalaw ng mga atomo at paggalaw ng anumang mga materyal na katawan, ay itinuturing na pangunahing mga batas ng sansinukob. Samakatuwid, ang pangunahing konsepto ng mekanikal na larawan ng mundo ay ang konsepto ng paggalaw, na naintindihan bilang paggalaw ng mekanikal. Ang mga katawan ay may likas na likas na katangian na likas upang gumalaw pantay at maayos, at ang mga paglihis mula sa kilusang ito ay nauugnay sa pagkilos ng isang panlabas na puwersa (pagkawalang-galaw) sa katawan. Ang tanging anyo ng paggalaw ay paggalaw ng mekanikal, ibig sabihin pagbabago sa posisyon ng katawan sa puwang sa paglipas ng panahon. Ang anumang kilusan ay maaaring kinatawan bilang kabuuan ng mga spatial na pag-aalis. Ang kilusan ay ipinaliwanag batay sa tatlong batas ni Newton. Ang lahat ng mga estado ng paggalaw ng makina ng mga katawan na may kaugnayan sa oras ay, sa prinsipyo, pareho, dahil ang oras ay itinuturing na nababaligtad. Ang mga batas ng mas mataas na porma ng paggalaw ng bagay ay dapat na mabawasan sa mga batas ng pinakasimpleng anyo nito - galaw ng makina.

Ang mekanikal na larawan ng mundo ay binawasan ang lahat ng mga pagkakaiba-iba ng mga pakikipag-ugnayan lamang sa gravitational, na nangangahulugang pagkakaroon ng mga puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng anumang mga katawan; ang lakas ng mga puwersang ito ay natutukoy ng batas ng pangkalahatang gravitation. Samakatuwid, alam ang masa ng isang katawan at ang puwersa ng gravity, maaari mong matukoy ang masa ng ibang katawan. Ang mga puwersang gravitational ay pandaigdigan, ibig sabihin kumikilos sila palagi at sa pagitan ng anumang mga katawan at nagbibigay ng parehong pagpabilis sa anumang mga katawan.

Paglutas ng problema sa pakikipag-ugnay ng mga katawan, iminungkahi ni Newton ang prinsipyo ng pang-malakihang aksyon. Ayon sa prinsipyong ito, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga katawan ay agad na nangyayari sa anumang distansya, nang walang mga materyal na tagapamagitan, ibig sabihin ang intermediate environment ay hindi makikilahok sa paglipat ng pakikipag-ugnayan.

Ang konsepto ng pang-malakihang aksyon ay malapit na nauugnay sa pag-unawa sa espasyo at oras bilang mga espesyal na kapaligiran na naglalaman ng mga nakikipag-ugnay na katawan. Iminungkahi ni Newton ang konsepto ng ganap na espasyo at ganap na oras. Ang ganap na puwang ay kinakatawan ng isang malaking "itim na kahon", isang unibersal na lalagyan ng lahat ng mga materyal na katawan na likas. Ngunit kahit na biglang nawala ang lahat ng mga katawang ito, mananatili pa rin ang ganap na puwang. Katulad nito, sa imahe ng isang umaagos na ilog, ang ganap na oras ay kinatawan din. Ito ay naging pangkalahatang tagal ng lahat ng mga proseso sa Uniberso. Parehong ganap na puwang at ganap na oras na umiiral na ganap na nakapag-iisa sa bagay. Sa gayon, ang puwang, oras at bagay ay kumakatawan sa tatlong mga nilalang na independiyente sa bawat isa.

Kaya, alinsunod sa mekanikal na larawan ng mundo, ang Uniberso ay isang mahusay na mekanikal na mekanismo na tumatakbo alinsunod sa mga batas ng mahigpit na pangangailangan, kung saan ang lahat ng mga bagay at phenomena ay naiugnay sa mga mahigpit na ugnayan ng sanhi-at-epekto. Sa ganitong mundo, walang mga pagkakataon, siya ay ganap na naiwaksi mula sa larawan ng mundo. Ang aksidente lamang ay ang mga dahilan kung saan hindi namin alam. Ngunit dahil ang mundo ay makatuwiran, at ang isang tao ay pinagkalooban ng katwiran, kung gayon sa huli ay makakatanggap siya ng kumpleto at komprehensibong kaalaman sa pagiging. Ang matigas na determinismong ito ay natagpuan ang ekspresyon nito sa anyo ng mga pabagu-bagong batas.

Ang buhay at isip sa mekanikal na larawan ng mundo ay walang anumang husay na husay sa husay. Sa larawang ito ng mundo, ang isang tao ay tiningnan bilang isang likas na katawan sa maraming iba pang mga katawan, at samakatuwid ay nanatiling hindi maipaliwanag sa kanyang "hindi materyal" na mga katangian. Samakatuwid, ang pagkakaroon ng isang tao sa mundo ay hindi nagbago ng anuman. Kung ang isang tao ay dating nawala sa ibabaw ng lupa, ang mundo ay magpapatuloy na umiiral na parang walang nangyari. Sa katunayan, ang klasikal na natural na agham ay hindi naghahangad na maunawaan ang tao. Naintindihan na ang natural na mundo, kung saan walang tao, ay maaaring mailarawan nang may layunin, at ang gayong paglalarawan ay magiging isang eksaktong kopya ng katotohanan. Ang pagsasaalang-alang sa isang tao bilang isa sa mga cog ng isang mahusay na langis na makina ay awtomatikong tinanggal siya mula sa larawang ito ng mundo.

Batay sa mekanikal na larawan ng mundo noong ika-18 - maagang bahagi ng ika-19 na siglo. ay binuo terrestrial, celestial at molekular mekanika. Ang pag-unlad ng teknolohiya ay nagpatuloy sa isang mabilis na tulin. Ito ay humantong sa absolutization ng mekanikal na larawan ng mundo, at nagsimula itong isaalang-alang bilang unibersal.

Ang pag-unlad ng mekanikal na larawan ng mundo ay pangunahing sanhi ng pagbuo ng mekanika. Ang tagumpay ng mga mekanika ng Newtonian na higit na nag-ambag sa absolutization ng Newtonian na mga konsepto, na naipahayag sa mga pagtatangka na bawasan ang buong pagkakaiba-iba ng mga likas na phenomena sa mekanikal na anyo ng paggalaw ng bagay. Ang puntong ito ng pananaw ay tinatawag na mekanistikong materyalismo (mekaniko). Gayunpaman, ipinakita ng pag-unlad ng pisika ang hindi pagkakapare-pareho ng naturang pamamaraan, dahil imposibleng ilarawan ang mga thermal, electrical at magnetic phenomena gamit ang mga batas ng mekaniko, pati na rin ang paggalaw ng mga atomo at molekula ng mga pisikal na phenomena. Bilang isang resulta, sa siglong XIX. sa pisika mayroong isang krisis, na nagsasaad na ang pisika ay nangangailangan ng isang makabuluhang pagbabago sa mga pananaw nito sa mundo.

Sinusuri ang mekanikal na larawan ng mundo bilang isa sa mga yugto sa pag-unlad ng pisikal na larawan ng mundo, dapat tandaan na sa pag-unlad ng agham, ang mga pangunahing probisyon ng mekanikal na larawan ng mundo ay hindi simpleng itinapon. Ang pag-unlad ng agham ay nagsiwalat lamang ng kaugnay na likas na katangian ng mekanikal na larawan ng mundo. Hindi ang mekanikal na larawan ng mundo mismo ang naging hindi matatag, ngunit ang orihinal na ideyang pilosopiko - mekanismo. Sa kailaliman ng mekanikal na larawan ng mundo, ang mga elemento ng isang bago - electromagnetic - larawan ng mundo ay nagsimulang humubog.

Electromagnetic na larawan ng mundo

Sa buong siglong XIX. mga pagtatangka upang ipaliwanag ang mga electromagnetic phenomena sa balangkas ng mekanikal na larawan ng mundo ay nagpatuloy. Ngunit naging imposible ito: ang mga electromagnetic phenomena ay masyadong naiiba sa mga proseso ng mekanikal. Ang pinakadakilang kontribusyon sa pagbuo ng electromagnetic na larawan ng mundo ay ginawa ng mga gawa nina M. Faraday at J. Maxwell. Matapos likhain ni Maxwell ang teorya ng larangan ng electromagnetic, naging posible na pag-usapan ang tungkol sa hitsura electromagnetic na larawan ng mundo.

Binuo ni Maxwell ang kanyang teorya batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng electromagnetic induction na natuklasan ni Faraday. Nagdadala ng mga eksperimento sa isang magnetikong karayom, sinusubukang ipaliwanag ang likas na katangian ng mga de-koryenteng at magnetikong phenomena, napagpasyahan ni Faraday na ang pag-ikot ng magnetikong karayom \u200b\u200bay hindi dahil sa mga singil ng kuryente na nasa conductor, ngunit sa isang espesyal na estado ng kapaligiran na lumitaw sa lokasyon ng magnetikong karayom. Nangangahulugan ito na ang kapaligiran na nakapalibot sa konduktor ay may aktibong papel sa pakikipag-ugnay ng kasalukuyang gamit ang magnetic needle. Kaugnay nito, ipinakilala niya ang konsepto ng isang patlang bilang isang hanay ng mga magnetikong linya ng puwersa na tumagos sa espasyo at may kakayahang matukoy at magdidirekta (isang sapilitan) ng isang kasalukuyang kuryente. Ang pagkatuklas na ito ay humantong kay Faraday sa ideya ng pangangailangang palitan ang mga konsepto ng korpuskular ng bagay na bago, tuloy-tuloy, tuloy-tuloy.

Ang teorya ni Maxwell tungkol sa larangan ng electromagnetic ay nagpapahiwatig na ang isang pagbabago ng magnetic field ay lumilikha hindi lamang sa mga nakapalibot na katawan, kundi pati na rin sa isang vacuum, isang vortex electric field, na kung saan, ay sanhi ng paglitaw ng isang magnetic field. Kaya't isang bagong katotohanan ay ipinakilala sa pisika - patlang na electromagnetic.

singil, lakas sa bukid -

electromagnetic.

Ang mga konsepto lamang ng bagay ang radikal na nagbago: ang mga ideya ng corpuscular ay nagbigay daan sa mga tuloy-tuloy na (patlang) na mga. Mula ngayon, ang kabuuan ng hindi mababahaging mga atomo ay tumigil na maging may hangganan, isang bagong katotohanan ang ipinakilala - patlang na electromagnetic.Ang teorya ni Maxwell ng larangan ng electromagnetic ay minarkahan ang pagsisimula ng isang bagong yugto sa pisika. Alinsunod sa teoryang ito, ang mundo ay nagsimulang kinatawan ng isang solong electrodynamic system, na binuo ng mga partikulo na nasingil ng kuryente na nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng isang electromagnetic field.

Ang pinakamahalagang konsepto ng bagong teorya ay: singil,na maaaring parehong positibo at negatibo; lakas sa bukid -isang puwersa na kikilos sa isang katawan na nagdadala ng singil sa isang yunit kung ito ay sa puntong pinag-uusapan.

Kapag lumipat ang mga singil sa kuryente na magkakaugnay sa isa't isa, lilitaw ang karagdagang karagdagang lakas. Samakatuwid, ang kabuuang lakas na pinagsasama ang mga puwersang elektrisidad at magnetiko ay tinatawag electromagnetic.Pinaniniwalaan na ang mga puwersang elektrisidad (patlang) ay tumutugma sa mga singil sa pagpapahinga, mga puwersang pang-magnetiko (patlang) - sa paglipat ng singil. Ang lahat ng pagkakaiba-iba ng mga puwersang ito at singil ay inilarawan ng isang sistema ng mga equation ng mga klasikal na electrodynamics, na kilala bilang mga equation ni Maxwell.

Ang kakanyahan ng mga equation ng classical electrodynamics ay nabawasan sa batas ni Coulomb, na ganap na katumbas ng batas ng universal gravitation ng Newton, pati na rin sa mga pahayag na

na ang mga magnetikong linya ng puwersa ay tuluy-tuloy at walang simula o wakas; walang mga magnetikong singil; ang electric field ay nilikha ng isang alternating magnetic field; ang magnetic field ay maaaring likhain ng parehong kasalukuyang elektrikal at alternating electric field.

Ang mga equation ni Maxwell ay nakasulat sa mga tuntunin ng teorya sa larangan, na ginagawang posible upang pantay na naglalarawan ng hindi nakatigil at di-nakatigil na mga phenomyang electromagnetic, upang maiugnay ang mga spatial at temporal na pagbabago sa mga electric at magnetic field. Ang mga equation na ito ay may mga solusyon na naglalarawan sa mga electromagnetic na alon na naglalakbay sa bilis ng ilaw. Mula sa kanila, makakakuha ang isang tao ng mga solusyon para sa kabuuan ng lahat ng mga alon na maaaring magpalaganap sa anumang direksyon sa kalawakan.

Kaya, ang mga bagong pananaw sa pisikal at pilosopiko sa bagay, puwang, oras at pwersa ay isinulong, na sa maraming aspeto ay binago ang dating mekanikal na larawan ng mundo. Siyempre, hindi masasabi ng isa na ang mga pagbabagong ito ay kardinal, dahil isinagawa ito sa loob ng balangkas ng klasikal na agham. Samakatuwid, ang bagong electromagnetic na larawan ng mundo ay maaaring maituring na intermediate, na pinagsasama ang parehong mga bagong ideya at mga lumang mekanistikong ideya tungkol sa mundo.

Ang mga konsepto lamang ng bagay ang radikal na nagbago: ang mga ideya ng corpuscular ay nagbigay daan sa mga tuloy-tuloy na (patlang) na mga. Mula ngayon, ang kabuuan ng hindi mababahaging mga atomo ay tumigil na maging wakas

ang paghihiwalay ng limitasyon ng bagay. Tulad ng naturan, isang solong ganap na tuluy-tuloy na walang katapusang larangan na may mga sentro ng power point - kinuha ang mga singil sa kuryente at paggalaw ng alon. Ayon sa electromagnetic na larawan ng mundo, ang bagay ay umiiral sa dalawang anyo - bagay at patlang. Mahigpit silang pinaghiwalay, at imposible ang kanilang pagbabago sa bawat isa. Ang pangunahing ng mga ito ay ang patlang, na nangangahulugang ang pangunahing pag-aari ng bagay ay ang pagpapatuloy na taliwas sa pagkadiskarteng. Ang patlang ng electromagnetic ay kumakalat sa anyo ng nakahalang electromagnetic na alon sa bilis ng ilaw, na kinukuha ang patuloy na mga bagong lugar ng kalawakan. Ang pagpuno ng puwang ng isang electromagnetic na patlang ay hindi mailarawan batay sa mga batas ni Newton, dahil ang mekaniko ay hindi nauunawaan ang mekanismong ito. Sa electromagnetism, ang isang pagbabago sa isang nilalang (magnetic field) ay humahantong sa paglitaw ng isa pang nilalang (electric field). Ang parehong mga entity na magkasama ay bumubuo ng isang electromagnetic field. Sa mekanika, ang isang materyal na kababalaghan ay hindi nakasalalay sa pagbabago ng isa pa, at sama-sama hindi sila lumilikha ng isang solong nilalang.

Ang konsepto ng kilusan ay lumawak din. Sinimulan itong maunawaan hindi lamang bilang isang simpleng kilusang mekanikal, kundi pati na rin ang paglaganap ng mga panginginig sa bukid. Alinsunod dito, ang mga batas ng mekanika ng Newtonian ay nagbigay daan sa mga nangingibabaw na batas ng electrodynamics ni Maxwell.

Ang bagong larawan ng mundo ay nangangailangan ng isang bagong solusyon sa problema ng pisikal na pakikipag-ugnayan. Ang prinsipyo ng pang-malakihang aksyon ni Newton ay pinalitan ng prinsipyo ng Faraday ng pagkilos na panandaliang, na nagsabing ang anumang mga pakikipag-ugnayan ay naihahatid ng patlang mula sa punto hanggang sa punto na patuloy at may hangganan na bilis.

Ang konsepto ng ganap na espasyo at ganap na oras ng Newton ay hindi umaangkop sa mga bagong konsepto ng patlang ng bagay, dahil ang mga patlang ay walang malinaw na tinukoy na mga hangganan at magkakapatong. Bilang karagdagan, ang mga patlang ay ganap na tuluy-tuloy na bagay, kaya walang simpleng walang laman na puwang. Sa parehong paraan, ang oras ay dapat na maipahatid na naiugnay sa mga proseso na nagaganap sa patlang. Ito ay malinaw na ang puwang at oras ay hindi maaaring isaalang-alang bilang mga independiyenteng entity, independiyenteng sa bagay. Ngunit ang pagkawalang-kilos ng pag-iisip at ang lakas ng ugali ay napakahusay na sa loob ng mahabang panahon ginusto ng mga siyentipiko na maniwala sa pagkakaroon ng ganap na espasyo at ganap na oras.

Una, sa pag-unawa sa espasyo at oras, ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nagpatuloy mula sa paniniwala na ang ganap na walang laman na puwang ay puno ng eter ng mundo. Sinubukan ng mga siyentista na ikonekta ang ganap na frame ng sanggunian sa nakatigil na eter. Sa parehong oras, upang ipaliwanag ang maraming mga materyal na phenomena, ang ether ay kailangang magbigay ng hindi pangkaraniwang mga katangian, na madalas na magkasalungat. Gayunpaman, ang paglikha ng isang espesyal na teorya ng kapamanggitan pinilit ang mga siyentipiko na talikuran ang ideya ng ether, dahil ang teoryang ito ay nagpatuloy mula sa relatibidad ng haba, oras at masa, ibig sabihin. mula sa kanilang pagtitiwala sa frame ng sanggunian. Samakatuwid, sa simula lamang ng XX siglo. ang ganap na konsepto ng puwang at oras ay nagbigay daan sa pamanggit (kamag-anak) na konsepto ng puwang at oras, ayon sa kung aling puwang, oras at bagay ang umiiral lamang na magkasama, ganap na umaasa sa bawat isa. Sa kasong ito, ang espasyo at oras ay mga katangian ng mga materyal na katawan.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay gumawa ng isang tunay na rebolusyon sa pisika. Ito ay batay sa mga ideya ng pagpapatuloy ng bagay, ang materyal na patlang ng kuryente, ang pagpapatuloy ng bagay at paggalaw, ang koneksyon ng puwang at oras kapwa sa bawat isa at sa gumagalaw na bagay. Ang isang bagong pag-unawa sa kakanyahan ng bagay ay naglagay sa mga siyentipiko sa harap ng pangangailangan na repasuhin at muling suriin ang mga pangunahing katangian ng bagay.

Ang mga batas ng electrodynamics, tulad ng mga batas ng klasikal na mekanika, ay hindi pa malinaw na natukoy nang una ang mga pangyayaring inilarawan nila, kaya sinubukan nilang ibukod ang pagkakataon mula sa pisikal na larawan ng mundo. Gayunpaman, sa kalagitnaan ng siglong XIX. sa kauna-unahang pagkakataon ay lumitaw ang isang pangunahing teoryang pisikal ng isang bagong uri, na batay sa teorya ng posibilidad. Ito ang teoryang kinetiko ng mga gas, o mekanika ng istatistika.Ang pagiging random at posibilidad na sa wakas ay natagpuan ang kanilang lugar sa pisika at nasasalamin sa anyo ng tinatawag na mga batas sa istatistika. Totoo, habang ang mga physicist ay hindi nawalan ng pag-asa na makahanap ng malinaw na hindi malinaw na mga batas, katulad ng mga batas ni Newton, sa likod ng mga probabilistic na katangian, at isinasaalang-alang ang bagong nilikha na teorya na isang intermediate na bersyon, isang pansamantalang hakbang. Gayunpaman, maliwanag ang pag-unlad: ang konsepto ng posibilidad na pumasok sa electromagnetic na larawan ng mundo.

Ang ideya ng lugar at papel ng tao sa Uniberso ay hindi nagbago sa electromagnetic na larawan ng mundo. Ang kanyang hitsura ay itinuturing lamang ng isang likas na katangian ng kalikasan. Ang mga pananaw na ito ay lalong pinalakas pagkatapos ng pag-usbong ng teorya ng ebolusyon ng Darwinian. Ang mga ideya tungkol sa mga husay na tumutukoy sa buhay at pag-iisip ay nagpunta sa pang-agham na pananaw sa mundo nang may labis na kahirapan.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nagpaliwanag ng isang malawak na hanay ng mga pisikal na phenomena na hindi maintindihan mula sa pananaw ng nakaraang mekanikal na larawan ng mundo. Gayunpaman, ang karagdagang pag-unlad nito ay ipinakita na mayroon itong isang limitadong katangian. Ang pangunahing problema ay ang patuloy na pag-unawa sa bagay ay hindi sumasang-ayon sa mga pang-eksperimentong katotohanan na nagkukumpirma sa pagkalat ng maraming mga pag-aari - singil, radiation, pagkilos. Ang problema ng ugnayan sa pagitan ng patlang at ng singil ay nanatiling hindi nalulutas; hindi posible na ipaliwanag ang katatagan ng mga atomo at ang kanilang spektra, ang pag-radiation ng isang ganap na itim na katawan. Ang lahat ng ito ay nagpatotoo sa kamag-anak na likas na katangian ng electromagnetic na larawan ng mundo at ang pangangailangan na palitan ito ng isang bagong pisikal na larawan ng mundo. Samakatuwid, pinalitan ito ng isang bagong - patlang na larangan - larawan ng mundo, na pinagsasama ang pagkadulas ng mekanikal na larawan ng mundo at ang pagpapatuloy ng electromagnetic na larawan ng mundo.

Seksyon 1. Mekanikal na larawan ng pang-agham ng mundo …………………… ..3-5

Seksyon 2. Elektromagnetikong pang-agham na larawan ng mundo .. ……………… .6-8

Seksyon 3 Quantum-relativistic pang-agham na larawan ng mundo ………… ..9-10

Mga Konklusyon ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 11 11

Panitikan ………………………………………………………… 14

Seksyon 1 . Mekanikal na larawan ng pang-agham ng mundo.

Sa kasaysayan ng agham, ang mga pang-agham na larawan ng mundo ay hindi nanatiling hindi nagbabago, ngunit pinalitan ang bawat isa, sa gayon, maaari nating pag-usapan ang ebolusyon ng mga pang-agham na larawan ng mundo. Ang ebolusyon ng mga pisikal na larawan ng mundo ay tila ang pinaka-halata: natural-pilosopiko - hanggang sa ika-16-17 siglo, mekanismo - hanggang sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo, thermodynamic (sa loob ng balangkas ng teoryang mekanismo) noong ika-19 na siglo, relativistic at quantum-mechanical noong ika-20 siglo.

Ang mekanikal na larawan ng mundo ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng mga materyalistikong ideya tungkol sa bagay at mga anyo ng pagkakaroon nito. Ang mga pangunahing ideya ng larawang ito ng Mundo ay klasiko na atomismo, na nagmula pa sa Democritus at ang tinaguriang mekanismo. Ang mismong pagbuo ng mekanikal na larawan ay wastong nauugnay sa pangalan ng Galileo Galilei, na siyang unang naglapat ng pang-eksperimentong pamamaraan para sa pag-aaral ng kalikasan kasama ang mga sukat ng mga naimbestigahang dami at ang kasunod na pagproseso ng matematika ng mga resulta. Ang pamamaraang ito sa panimula ay naiiba mula sa dating umiiral na natural na pilosopiko na pamamaraan, kung saan ang isang priori ay naimbento upang ipaliwanag ang mga phenomena ng kalikasan (

Ang mga batas ng paggalaw ng planeta na natuklasan ni Johannes Kepler, sa kabilang banda, ay nagpatotoo na walang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga galaw ng mga katawang lupa at langit (tulad ng paniniwala ni Aristotle), dahil lahat sila ay sumusunod sa ilang mga likas na batas.

Ang core ng mekanikal na larawan ng mundo ay mga mekanikal na Newtonian (klasikal na mekanika). Ang pagbuo ng mga klasikal na mekanika at ang mekanikal na larawan ng mundo batay dito ay naganap sa 2 direksyon:

1) paglalahat ng dating nakuha na mga resulta at, higit sa lahat, ang mga batas ng malayang pagbagsak ng mga katawang natuklasan ni Galileo, pati na rin ang mga batas ng paggalaw ng planeta na binubuo ni Kepler;

2) paglikha ng mga pamamaraan para sa dami ng pagsusuri ng paggalaw ng mekanikal sa pangkalahatan.

Sa unang kalahati ng ika-19 na siglo. kasama ang mga teoretikal na mekanika, ang mga inilapat na (pang-teknikal) na mekaniko ay nakatayo din, na nakakamit ng malaking tagumpay sa paglutas ng mga inilapat na problema. Ang lahat ng ito ay humantong sa ideya ng kapangyarihan ng mga mekaniko at sa pagnanais na lumikha ng isang teorya ng init at elektrisidad batay sa mga konseptong mekanikal. Ang ideyang ito ay malinaw na ipinahayag noong 1847 ng pisisista na si Hermann Helmholtz sa kanyang ulat na "Sa pangangalaga ng puwersa": "Ang huling gawain ng mga agham na pisikal ay upang

likas na phenomena na mabawasan sa hindi nakakaakit na kaakit-akit at kasuklam-suklam na pwersa, ang lakas na nakasalalay sa distansya "

Sa anumang teoryang pisikal ay may ilang mga konsepto, ngunit kasama ng mga ito ay may mga pangunahing mga, kung saan ang pagiging tiyak ng teoryang ito, ang batayan nito, ang ideolohikal na kakanyahan ay ipinakita. Kasama sa mga konseptong ito ang tinatawag na pangunahing mga konsepto, lalo:

Bagay,

Paggalaw,

Space,

Pakikipag-ugnayan

Ang bawat isa sa mga konseptong ito ay hindi maaaring magkaroon nang wala ang apat na iba pa.

Ang pinakamahalagang mga prinsipyo ng mekanikal na larawan ng mundo ay:

Ang prinsipyo ng pagiging maaasahan,

Ang prinsipyo ng pagkilos sa isang distansya,

Ang prinsipyo ng causality.

Ang prinsipyo ng pagiging relatiba ni Galileo. Ang prinsipyo ng relatividad ni Galileo ay nagpapahiwatig na ang lahat ng mga inertial na sanggunian na frame (IFR) mula sa pananaw ng mga mekaniko ay ganap na pantay (katumbas). Ang paglipat mula sa isang IFR patungo sa isa pa ay isinasagawa batay sa mga pagbabago sa Galileo

Ang prinsipyo ng pang-malakihang aksyon. Sa mekanikal na larawan ng mundo, tinanggap na ang pakikipag-ugnayan ay agad na naihahatid, at ang tagapamagitan na medium ay hindi makikilahok sa paglipat ng pakikipag-ugnay. Ang posisyon na ito ay tinawag na prinsipyo ng pangmatagalang aksyon.

Ang prinsipyo ng causality. Tulad ng nabanggit na, sa mekanikal na larawan ng mundo, ang lahat ng mga pagkakaiba-iba ng natural na phenomena sa mekanikal na anyo ng paggalaw ng bagay (mekanismo ng materyalismo, mekanismo). Sa kabilang banda, nalalaman na walang mga walang kababalaghan na phenomena, na laging posible (sa prinsipyo) na iisa ang sanhi at bunga. Ang sanhi at epekto ay magkakaugnay at nakakaapekto sa bawat isa. Ang epekto ng isang sanhi ay maaaring humantong sa isa pang epekto. Ang ideyang ito ay binuo ng dalub-agbilang sa matematika, na nagsasaad ng mga sumusunod: "Ang bawat umiiral na kababalaghan ay konektado sa naunang isa batay sa halatang prinsipyo na hindi ito maaaring lumitaw nang walang nabuong sanhi. Ang kabaligtaran na opinyon ay isang ilusyon ng isip. " mga yan Naniniwala si Laplace na ang lahat ng mga koneksyon sa pagitan ng mga phenomena ay batay sa hindi malinaw na mga batas. Ang doktrinang ito ng pagkundisyon ng isang kababalaghan ng isa pa, ng kanilang hindi malinaw na regular na koneksyon, ay pumasok sa pisika bilang tinaguriang Laplace determinism (determinism - predetermination).

Seksyon 2. Electromagnetic na larawan ng mundo.

Ang pinakadakilang ambag sa pagbuo ng ganitong pagtingin sa mundo ay ginawa ng mga gawa nina M. Faraday at D. Maxwell. Matapos ang paglikha ng teorya ng larangan ng electromagnetic ng huli sa batayan ng hindi pangkaraniwang bagay na electromagnetic induction na natuklasan ni Faraday, naging posible na magsalita tungkol sa paglitaw ng isang electromagnetic na larawan ng mundo.

Ang teorya ni Maxwell ng larangan ng electromagnetic ay minarkahan ang pagsisimula ng isang bagong yugto sa pisika. Alinsunod dito, ang mundo ay nagsimulang ipakita bilang isang solong electrodynamic system, na itinayo ng mga partikulo na sisingilin ng kuryente na nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng isang electromagnetic field.

Ang pinakamahalagang konsepto ng bagong teorya ay ang: singil, na maaaring parehong positibo at negatibo; lakas ng patlang - ang puwersang kikilos sa isang katawan na nagdadala ng singil sa isang yunit kung ito ay sa puntong pinag-uusapan.

Kapag lumipat ang mga singil sa kuryente na magkakaugnay sa isa't isa, lilitaw ang karagdagang karagdagang lakas. Samakatuwid, ang kabuuang puwersa na pinagsasama ang mga puwersang elektrisiko (resting charge) at magnet (gumagalaw na singil) ay tinatawag na electromagnetic. Ang buong pagkakaiba-iba ng mga puwersang ito at singil ay inilarawan ng system ng mga equation ng klasikal na electrodynamics. Kilala ito bilang mga equation ni Maxwell. Ito ang batas ni S. Coulomb, na ganap na katumbas ng batas ng universal gravitation ng Newton; ang mga magnetikong linya ng puwersa ay tuloy-tuloy at walang simula o wakas, ang mga singil na magnetiko ay hindi umiiral; ang electric field ay nilikha ng isang alternating magnetic field; ang isang magnetikong patlang ay maaaring mabuo ng parehong kasalukuyang kuryente at isang kahaliling kuryente.

Kaya, ang mga bagong pananaw sa pisikal at pilosopiko sa bagay, puwang, oras at puwersa ay isinulong, na sa maraming aspeto ay binago ang dating mekanikal na larawan ng mundo. Ngunit hindi masasabing ang mga pagbabagong ito ay kardinal, yamang natanto sa loob ng balangkas ng klasikal na agham. Samakatuwid, ang bagong electromagnetic na larawan ng mundo ay maaaring maituring na intermediate, na pinagsasama ang parehong mga bagong ideya at mga lumang mekanistikong ideya tungkol sa mundo.

Ang konsepto ng kilusan ay lumawak din. Sinimulan itong maunawaan hindi lamang bilang isang simpleng kilusang mekanikal, kundi pati na rin ang paglaganap ng mga panginginig sa bukid. Alinsunod dito, ang mga batas ng mekanika ng Newtonian ay nagbigay daan sa mga nangingibabaw na batas ng electrodynamics ni Maxwell.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nangangailangan ng isang bagong solusyon sa problema ng pisikal na pakikipag-ugnayan. Ang prinsipyo ng pang-malakihang aksyon ni Newton ay pinalitan ng prinsipyo ng Faraday ng pagkilos na panandaliang, na nagpahayag na ang anumang mga pakikipag-ugnayan ay naihahatid ng patlang mula sa punto hanggang sa punto, na patuloy at may hangganan na bilis.

Sinubukan pa rin nilang ibukod ang pagkakataon mula sa pisikal na larawan ng mundo. Ngunit sa kalagitnaan ng siglong XIX. sa kauna-unahang pagkakataon ay lumitaw ang isang pangunahing teoryang pisikal ng isang bagong uri, na batay sa teorya ng posibilidad. Ito ang teoryang kinetiko ng mga gas, o mekanikal na pang-istatistika. Ang pagiging random at posibilidad na sa wakas ay natagpuan ang kanilang lugar sa pisika at nasasalamin sa anyo ng tinatawag na mga batas sa istatistika. Totoo, habang ang mga physicist ay hindi nawalan ng pag-asa na makahanap ng malinaw na hindi malinaw na mga batas, katulad ng mga batas ni Newton, sa likod ng mga probabilistic na katangian, at isinasaalang-alang ang bagong nilikha na teorya na isang intermediate na bersyon, isang pansamantalang hakbang. Gayunpaman, maliwanag ang pag-unlad: ang konsepto ng posibilidad na pumasok sa electromagnetic na larawan ng mundo.

Ang ideya ng lugar at papel ng tao sa Uniberso ay hindi nagbago sa electromagnetic na larawan ng mundo. Ang kanyang hitsura ay itinuturing lamang ng isang likas na katangian ng kalikasan.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nagpaliwanag ng isang malawak na hanay ng mga pisikal na phenomena na hindi maintindihan mula sa pananaw ng nakaraang mekanikal na pagtingin sa mundo. Gayunpaman, ang karagdagang pag-unlad nito ay ipinakita na mayroon itong isang kamag-anak na katangian. Samakatuwid, ito ay pinalitan ng isang bagong - patlang na kabuuan - larawan ng mundo, na pinagsasama ang pagkadulas ng mekanikal na larawan ng mundo at ang pagpapatuloy ng electromagnetic na larawan ng mundo.

Seksyon 3. Larawang mala-larangan ng mundo... Ang modernong larawan sa larangan ng kabuuan ng mundo ay batay sa isang bagong teoryang pisikal - mga mekanika ng kabuuan, na naglalarawan sa estado at paggalaw ng mga microparticle (mga elementong elementarya, atomo, mga molekula, atomic nuclei) at kanilang mga system, pati na rin ang ugnayan ng dami na nagpapakilala sa mga particle at system na may pisikal na dami, direktang masusukat sa pamamagitan ng karanasan. Ang mga batas ng mga mekanika ng kabuuan ay bumubuo ng pundasyon para sa pag-aaral ng istraktura ng bagay. Ginagawa nilang posible na linawin ang istraktura ng mga atomo, maitaguyod ang likas na katangian ng mga bono ng kemikal, ipaliwanag ang pana-panahong talahanayan ng mga elemento, at pag-aralan ang mga katangian ng mga elementong elementarya.

Alinsunod sa larawan ng kabuuan ng patlang ng mundo, ang anumang micro-object, na nagtataglay ng mga katangian ng alon at corpuscular, ay walang isang tiyak na daanan ng paggalaw at hindi maaaring magkaroon ng tiyak na mga coordinate at bilis (momentum). Sa mga mekanika ng kabuuan, taliwas sa klasikal na pisika, ang pag-uugali ng bawat microparticle ay sumusunod sa mga nondynamic, ngunit mga batas sa istatistika.

Ang pangkalahatang larawan ng katotohanan sa mala-larangan na larawan ng mundo ay, tulad ng, dalawang-dimensional: sa isang banda, kasama dito ang mga katangian ng bagay na pinag-aaralan, at sa kabilang banda, ang mga kundisyon ng pagmamasid kung saan nakasalalay ang katiyakan ng mga katangiang ito. Nangangahulugan ito na ang larawan ng katotohanan sa modernong pisika ay hindi lamang isang larawan ng isang bagay, kundi isang larawan din ng proseso ng pagkakilala nito.

Nawala na ang mga paniwala ng hindi nababago ng bagay, ng posibilidad na maabot ang huling hangganan ng pagkakaiba-iba nito.

Ang konsepto ng paggalaw ay radikal na nagbabago, na nagiging isang espesyal na kaso lamang ng mga pangunahing pisikal na pakikipag-ugnayan, kung saan ang apat na uri ay kilala: gravitational, electromagnetic, malakas at mahina.

Ang pagiging natukoy ng mga konsepto ng kabuuan-patlang ng pagiging regular at causality ay palagi silang lilitaw sa isang probabilistic form, sa anyo ng tinaguriang mga batas sa istatistika na nag-aambag sa isang mas malalim na antas ng kaalaman sa natural na mga batas. Samakatuwid, ito ay naka-out na ang mundo ay batay sa pagkakataon, posibilidad.

Gayundin, ang bagong larawan ng mundo sa kauna-unahang pagkakataon ay may kasamang isang tagamasid, na kung saan ang pagkakaroon ng nakuhang mga resulta sa pagsasaliksik ay nakasalalay. Bukod dito, ang tinaguriang prinsipyong anthropic ay nabuo, na inaangkin na ang ating mundo ay ano ito, salamat lamang sa pagkakaroon ng tao. Mula ngayon, ang hitsura ng tao ay itinuturing na isang natural na resulta ng ebolusyon ng Uniberso.

Konklusyon.

Ang bawat isa sa mga isinasaalang-alang na larawan ng mundo ay nagpapaliwanag ng mga konsepto; bagay sa puwang at oras sa iba`t ibang paraan.

Ayon kay mekanikal na larawan ng mundo - ay isang sangkap na binubuo ng pinakamaliit, karagdagang hindi maibabahagi, ganap na solidong gumagalaw na mga maliit na butil - mga atomo, ibig sabihin discrete (discrete - "discontinuous"), o, sa madaling salita, ang mga corpuscular na konsepto ng bagay ay pinagtibay sa MCM. Iyon ang dahilan kung bakit ang pinakamahalagang konsepto sa mekanika ay ang mga konsepto ng isang materyal na punto at isang ganap na mahigpit na katawan (isang materyal na punto ay isang katawan na ang mga sukat ay maaaring napabayaan sa ilalim ng mga kundisyon ng isang naibigay na problema, isang ganap na mahigpit na katawan ay isang sistema ng mga materyal na puntos, ang distansya sa pagitan ng kung saan ay laging nananatiling hindi nagbabago).

Space. Alalahanin na tinanggihan ni Aristotle ang pagkakaroon ng walang laman na espasyo, pag-uugnay sa puwang, oras at paggalaw. Mga Atomista 18-19 siglo sa kabaligtaran, nakilala nila ang mga atomo at ang walang laman na puwang kung saan gumagalaw ang mga atom. Gayunpaman, isinasaalang-alang ni Newton ang dalawang uri ng puwang:

· Ang kamag-anak, na kinikilala ng mga tao sa pamamagitan ng pagsukat ng spatial na ugnayan sa pagitan ng mga katawan;

· Ang absolute, na kung saan sa pamamagitan ng kanyang tunay na kakanyahan ay walang kaugnayan sa anumang bagay at panlabas at nananatiling palaging pareho at walang galaw; mga yan Ang ganap na espasyo ay isang walang laman na lalagyan ng mga katawan, hindi ito konektado sa oras, at ang mga pag-aari nito ay hindi nakasalalay sa pagkakaroon o kawalan ng mga materyal na bagay dito. Ang puwang sa mekanika ng Newtonian ay

Kasunod, si A. Einstein, na pinag-aaralan ang mga konsepto ng ganap na espasyo at ganap na oras, ay nagsulat: "Kung ang bagay ay nawala, kung gayon ang puwang at oras lamang ang mananatili (isang uri ng yugto kung saan nilalaro ang mga pisikal na phenomena)". Sa kasong ito, ang puwang at oras ay hindi naglalaman ng anumang mga espesyal na "marka" na mula sa alin ang maaaring magbilang at sagutin ang mga katanungang "Saan?" At kailan?" Samakatuwid, upang pag-aralan ang mga materyal na bagay sa kanila, kinakailangan na magpasok ng isang sanggunian na sistema (coordinate system at orasan). Ang isang frame ng sanggunian na mahigpit na konektado sa ganap na puwang ay tinatawag na inertial. Ang puwang sa mekanika ng Newtonian ay:

Tatlong-dimensional (ang posisyon ng anumang punto ay maaaring inilarawan ng tatlong mga coordinate),

Tuloy-tuloy,

Walang katapusang

Isotropic (mga katangian ng puwang ay hindi nakasalalay sa direksyon).

Ang mga ugnayan sa spatial sa MCM ay inilarawan ng Euclidean geometry.

Oras. Isinasaalang-alang ni Newton ang dalawang uri ng oras, katulad ng espasyo: kamag-anak at ganap. Alam ng mga tao ang kamag-anak na oras sa proseso ng mga sukat, at ganap (totoo, oras ng matematika) sa sarili nito at sa kakanyahan nito, nang walang anumang kaugnayan sa anumang panlabas, umaagos nang pantay at kung hindi man ay tinatawag na tagal. Samakatuwid, ang oras ni Newton ay kahalintulad sa kalawakan - isang walang laman na lalagyan ng mga kaganapan, independiyente sa anumang bagay. Ang oras ay dumadaloy sa isang direksyon - mula sa nakaraan hanggang sa hinaharap.

Sa turn naman, sa larawan sa larangan ng kabuuan ng mundo ang mga ideya tungkol sa relatibidad ng espasyo at oras, ang kanilang pagtitiwala sa bagay ay sa wakas naaprubahan. Huminto sila na maging independiyente sa bawat isa at, ayon sa teorya ng pagiging relatibo, pagsasama sa isang solong apat na dimensional na space-time, na wala sa labas ng mga materyal na katawan.

SA electromagnetic na larawan ng mundo ang konsepto ng bagay ay nagbago nang malaki.

Mahigpit silang pinaghiwalay, at imposible ang kanilang pagbabago sa bawat isa. Ang pangunahing ng mga ito ay ang patlang, na nangangahulugang ang pangunahing pag-aari ng bagay ay ang pagpapatuloy na taliwas sa pagkadiskarteng.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay gumawa ng isang tunay na rebolusyon sa pisika. Ito ay batay sa mga ideya ng pagpapatuloy ng bagay, ang materyal na patlang ng kuryente, ang pagpapatuloy ng bagay at paggalaw, ang koneksyon ng puwang at oras kapwa sa bawat isa at sa gumagalaw na bagay. Ang isang bagong pag-unawa sa kakanyahan ng bagay ay naglagay sa mga siyentipiko sa harap ng pangangailangan na repasuhin at muling suriin ang mga pangunahing katangian ng bagay.

Panitikan.

1) Sadokhin A.P. Mga konsepto ng modernong likas na agham: isang tutorial. M.: Omega-L, 2008. -239 p.

2) Lipovko P.O. Mga konsepto ng modernong likas na agham. Teksbuk para sa mga pamantasan. Rostov n / a: Phoenix, 2004 .-- 512 p.

Ang rebolusyong panteknikal. Quantum -relativistic pang-agham larawan ang mundo naging ... mekanikal determinism, ganap na ibinubukod ang elemento ng randomness mula sa mga kuwadro na gawa ang mundo ...

Modernong pang-agham larawan ang mundo (2)

Abstract \u003e\u003e Biology

... mekanikal larawan ang mundona nagbago relativistic larawan ang mundo... Ang unang hakbang patungo sa pagbuo ng bago pang-agham pisikal mga kuwadro na gawa ang mundo .... Orihinal kabuuan ang mekaniko ay nilikha ... ang teorya ng mahina at electromagnetic pakikipag-ugnayan Naipatupad ...

Ang paksa ng pilosopiya. Relihiyoso, pang-agham at pilosopiko mga kuwadro na gawa ang mundo

Abstract \u003e\u003e Pilosopiya

... Siyentipiko larawan ang mundo batay sa karanasan, ebidensya. Patuloy siyang nagbabago. Pilosopiko larawan ang mundo, kagaya ng pang-agham ... simple mekanikal gumagalaw ..., ay nahahati electromagnetic at mahina ... klasiko, relativistic at kabuuan mekanika). ...

Siyentipiko rebolusyon (2)

Abstract \u003e\u003e Biology

Nakumpleto ang mekanismo larawan ang mundo electromagnetic... Elektrikal at ... mga kuwadro na gawa mga realidad na hindi maaaring ibawas sa mekanikal larawan ang mundo; nauunawaan ang bagay alinsunod sa pang-agham ... relativistic at kabuuan teorya sa pisika, ang pagbuo ng genetika, kabuuan ...

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nagsimulang mabuo sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo. batay sa pananaliksik sa larangan ng electromagnetism. Ang pangunahing papel dito ay ginampanan ng pagsasaliksik nina M. Faraday at D. Maxwell, na nagpakilala ng konsepto ng isang pisikal na larangan. Sa proseso ng pagbuo ng konseptong ito, ang modelo ng makina ng eter ay pinalitan ng modelong electromagnetic: ang mga electric, magnetic at electromagnetic na patlang ay paunang binigyang kahulugan bilang iba't ibang mga "estado" ng eter. Kasunod, nawala ang pangangailangan para sa pag-broadcast. Ang pag-unawa ay dumating na ang larangan ng electromagnetic mismo ay isang tiyak na uri ng bagay at para sa paglaganap nito ay hindi kinakailangan ng isang espesyal na medium-ether.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nagpatuloy na nabuo sa loob ng tatlong dekada ng ika-20 siglo. Ginamit niya hindi lamang ang doktrina ng pang-akit at ang mga nagawa ng atomism, kundi pati na rin ang ilan sa mga ideya ng modernong pisika (ang teorya ng relatibidad at dami ng mekanika). Matapos ang iba't ibang larangan, kasama ang bagay, ay naging object ng pag-aaral ng pisika, ang larawan ng mundo ay nakakuha ng isang mas kumplikadong karakter, ngunit ito ay larawan pa rin ng klasikal na pisika.

Ang mga pangunahing tampok nito ay ang mga sumusunod. Ayon sa larawang ito, ang bagay ay umiiral sa dalawang anyo - bagay at patlang, sa pagitan nito ay may isang daanan na hindi nadaanan: ang bagay ay hindi naging isang patlang at kabaligtaran. Mayroong dalawang uri ng mga patlang - electromagnetic at gravitational, ayon sa pagkakabanggit - dalawang uri ng mga pangunahing pakikipag-ugnayan. Ang mga patlang, hindi katulad ng bagay, ay patuloy na ipinamamahagi sa kalawakan. Ang pakikipag-ugnay sa electromagnetic ay nagpapaliwanag hindi lamang sa mga elektrikal at pang-magnetic phenomena, kundi pati na rin ng iba - optikal, kemikal, thermal. Ngayon ay sinusubukan ng lahat na bawasan ito sa electromagnetism. Sa labas ng pangingibabaw ng electromagnetism, gravity lamang ang natitira.

Bilang elementarya na "mga bloke ng gusali" kung saan binubuo ang lahat ng bagay, tatlong mga maliit na butil ang isinasaalang-alang - isang elektron, isang proton at isang photon. Ang mga litrato ay quanta ng electromagnetic field. Ang Corpuscular-wave dualism ay "nagkakasundo" ang likas na alon ng patlang sa isang corpuscular, ibig sabihin kapag isinasaalang-alang ang electromagnetic field, kasama ang alon, at mga representasyon ng corpuscular (photon) ay ginagamit. Ang mga elementarya na "bloke ng gusali" ng bagay ay mga electron at proton. Ang bagay ay binubuo ng mga molekula, mga molekula ng mga atomo, ang isang atomo ay may napakalaking nucleus at isang electron shell. Ang nucleus ay binubuo ng mga proton. Ang mga puwersang kumikilos sa sangkap ay nabawasan sa electromagnetic. Ang mga puwersang ito ay responsable para sa mga intermolecular bond at bond sa pagitan ng mga atomo sa isang Molekyul; pinapanatili nila ang mga electron ng atomic shell na malapit sa nucleus; nagbibigay din sila ng lakas ng atomic nucleus (na naging mali). Ang isang electron at isang proton ay matatag na mga maliit na butil, kaya't ang mga atomo at ang kanilang mga nukleyo ay matatag din. Sa unang tingin, ang pagpipinta ay mukhang perpekto. Ngunit ang mga "maliliit na bagay" tulad ng naisip noon, halimbawa, ang pagiging aktibo sa radyo, at iba pa, ay hindi umaangkop sa mga balangkas na ito. Malinaw na naging malinaw na ang mga "maliliit na bagay" na ito ay pangunahing. Sila ang humantong sa "pagbagsak" ng electromagnetic na larawan ng mundo.

Ang electromagnetic na larawan ng mundo ay kumakatawan sa isang malaking hakbang pasulong sa pag-unawa sa mundo. Marami sa mga detalye nito ay nakaligtas sa modernong likas-siyentipikong larawan: ang konsepto ng isang pisikal na larangan, ang electromagnetic na katangian ng mga puwersang responsable para sa iba't ibang mga phenomena sa bagay (ngunit hindi sa mga atomo mismo), ang modelong nukleyar ng atom, dualism (dualitas) ng corpuscular at mga katangian ng alon ng bagay, atbp. Ngunit sa larawang ito ng mundo, nangingibabaw din ang hindi malinaw na mga sanhi-at-epekto na mga relasyon, lahat ay sa parehong paraan na matigas na natukoy. Ang mga probabilistic na pisikal na batas ay hindi kinikilala bilang pangunahing at samakatuwid ay hindi kasama dito. Ang mga posibilidad na ito ay maiugnay sa mga kolektibong mga molekula, at ang mga molekula mismo ay sumunod pa rin sa hindi malinaw na mga batas ng Newtonian. Ang mga ideya tungkol sa lugar at papel ng tao sa Uniberso ay hindi nagbago. Samakatuwid, ang electromagnetic na larawan ng mundo ay nailalarawan din sa pamamagitan ng metapisikal na pag-iisip, kung saan ang lahat ay malinaw na naitakda, walang mga panloob na kontradiksyon.

Mga Aralin 7-9

PAKSANG-ARALIN: EBOLUSYON NG LARAWAN NG PISIKAL SA SANLIBUTAN, p.III

1. Electromagnetic na larawan ng mundo 1

1.1 Pagbubuo ng konsepto ng isang electromagnetic field 1

bilang isang bagong pisikal na katotohanan 1

1.2. Espesyal na teorya ng kapamanggitan 2

1.3 Pangkalahatang teorya ng kapamanggitan. 4

1.4 Pangunahing konsepto at prinsipyo ng EMCM 5

2. Larawan ng larangan ng kabuuan ng mundo 6

2.1 Pagbubuo ng ideya ng pagsukat ng dami ng pisikal na dami 6

2.2 Corpuscular-wave dualism ng ilaw at bagay 7

2.3 Pangunahing konsepto at prinsipyo ng KPCM 8

1. Electromagnetic na larawan ng mundo

Ang ika-18 siglo, na minarkahan ng pagbuo ng MCM, na talagang minarkahan ang simula ng sistematikong pag-aaral ng mga de-koryenteng phenomena. Kaya natagpuan na ang mga singil ng parehong pangalan ay itinataboy, lumitaw ang pinakasimpleng aparato - isang electroscope. Sa kalagitnaan ng ika-18 siglo. ang likas na elektrikal ng kidlat ay itinatag ( pananaliksik ni B. Franklin, M. Lomonosov, G. Richman, at mga katangian ni Franklin ay dapat na espesyal na nabanggit: siya ang nag-imbento ng baras ng kidlat; pinaniniwalaan na si Franklin ang nagpanukala ng notasyon + at - para sa mga singil).

Noong 1759, ang naturalistang Ingles na si R. Simmer ay nagtapos na sa normal na estado nito ang anumang katawan ay naglalaman ng pantay na bilang ng mga kabaligtaran na singil na mutwal na pinapagtanggal ang bawat isa. Sa panahon ng electrification, muling ipinamamahagi ang mga ito.

Sa pagtatapos ng ika-19, ang simula ng ika-20 siglo, eksperimento na naitatag na ang singil sa kuryente ay binubuo ng isang integer na bilang ng mga singil sa elementarya e \u003d 1.610 -19 C. Ito ang pinakamaliit na singil sa kalikasan. Noong 1897, natuklasan ni J. Thomson ang pinakamaliit na matatag na maliit na butil, na isang carrier ng isang negatibong singil sa elementarya (isang elektron na may mass mo e \u003d 9.110 -31). Kaya, ang pagkakarga ng kuryente ay discrete, ibig sabihin na binubuo ng magkakahiwalay na mga bahagi ng elementarya q \u003d ne, kung saan ang n ay isang integer.

Bilang resulta ng maraming pag-aaral ng mga phenomena ng elektrikal na isinagawa noong 18-19 siglo. isang bilang ng mga mahahalagang batas ay nakuha (ang batas ng pag-iingat ng isang point charge, ang batas ng pakikipag-ugnayan ng mga point charge, o ang batas ni Coulomb, ang pagtuklas ni Orsted ng magnetic field sa isang konduktor na may kasalukuyang, mga batas nina Ohm at Joule-Lenz). Gumawa si A.M Amper ng isang bagong agham tungkol sa elektrisidad - electrodynamics, at mga eksperimentong pag-aaral ni M. Faraday, na nagresulta sa pagtuklas ng batas ng electromagnetic induction, na humantong sa kanya sa ang ideya ng pagkakaroon ng mga electromagnetic na alon.

1.1 Pagbubuo ng konsepto ng isang electromagnetic na patlang bilang isang bagong pisikal na katotohanan

Ang isa sa mga unang pinahahalagahan ang gawa ni Faraday at ang kanyang mga natuklasan ay si D. Maxwell, na bumuo ng mga ideya ni Faraday, na umunlad noong 1865 ang teorya ng larangan ng electromagnetic, na makabuluhang nagpalawak ng mga pananaw ng mga pisiko sa bagay at humantong sa paglikha ng electromagnetic na larawan ng mundo (EMCM).

Teorya sa larangan D. Bumuo si Maxwell sa kanyang mga gawa na "Sa mga pisikal na linya ng puwersa" (1861-1865) at "Dynamic na teorya ng larangan (1864-1865). Sa huling gawa, isang sistema ng mga bantog na equation ang ibinigay, na (ayon kay Hertz) ay binubuo ng kakanyahan ng teorya ni Maxwell. Ang puntong ito ay kumulo sa katotohanan na ang nagbabagong magnetic field ay lumilikha hindi lamang sa mga nakapaligid na katawan, kundi pati na rin sa isang vacuum, isang vortex electric field, na kung saan, ay sanhi ng paglitaw ng isang magnetic field.Kaya, ipinakilala ang pisika ang bagong katotohanan ay ang electromagnetic field. Ito ang minarkahan ng simula ng isang bagong yugto sa pisika - ang yugto kung saan ang electromagnetic field ay naging isang katotohanan, materyal na carrier ng pakikipag-ugnayan.

Ang mundo ay nagsimulang maiisip bilang isang electrodynamic system na itinayo ng mga partikulo na sisingilin ng kuryente na nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng isang electromagnetic field. (Sa katunayan, alalahanin natin na ang prinsipyo ng pangmatagalang aksyon na nanaig sa MCM, ayon sa kung saan ang pagkilos ng iba't ibang uri ng mga puwersa ay agad na naililipat, nang walang paglahok ng kapaligiran.)

Ang sistema ng mga equation para sa mga electric at magnetic field, na binuo ni Maxwell, ay binubuo ng 4 na equation, na katumbas ng 4 na pahayag.

Ang equation	Pahayag
divE q	Ang patlang ng kuryente na naaayon sa anumang pamamahagi ng singil ay natutukoy mula sa batas ng Coulomb
divH = 0	Walang mga magnetikong singil
	Ang isang kahaliling magnetic field ay nagaganyak sa isang kasalukuyang kuryente
	Ang patlang ng magnetikong nasasabik sa pamamagitan ng mga alon at alternating mga patlang ng kuryente

Sinusuri ang kanyang mga equation, napagpasyahan ni Maxwell na ang electromagnetic waves ay dapat na mayroon, at ang bilis ng kanilang paglaganap ay dapat na katumbas ng bilis ng ilaw. Samakatuwid ang konklusyon: ang ilaw ay isang uri ng mga electromagnetic na alon. Batay sa kanyang teorya, hinulaang ni Maxwell ang pagkakaroon ng presyon na isinagawa ng isang electromagnetic na alon, at, dahil dito, sa pamamagitan ng ilaw, na napakatalinong napatunayan ng eksperimento noong 1906 ng P.N. Lebedev.

Ang rurok ng pagkamalikhain ng pang-agham ni Maxwell ay "Treatise on Electricity and Magnetism."

Pag-unlad ng corpuscular-patuloy na mga representasyon sa mga gawa ni Maxwell.Pagbuo ng teorya ng larangan ng electromagnetic, hindi tinanggihan ni Maxwell ang pagkadiskarteng bagay. Isinulat niya: "Kahit na ang isang atom, kapag naiugnay natin dito ang kakayahang paikutin, ay maaaring kinatawan bilang binubuo ng maraming mga elementong elementarya." Sinabi ito noong 1873, bago pa natuklasan ang electron. Sa gayon, si Maxwell ay hindi nagbigay ng kagustuhan sa alinman sa pagiging kagandahang-loob o pagpapatuloy ng bagay, na tinatanggap ang posibilidad ng pareho.

Na binuo ang EMCM, nakumpleto ni Maxwell ang larawan ng mundo ng klasikal na pisika ("ang simula ng pagtatapos ng klasikal na pisika"). Ang teorya ni Maxwell ay ang hinalinhan ng teoryang elektron ni Lorentz at espesyal na teorya ng relatividad ni A. Einstein.