Pojava fizike obilježja fizike kao fundamentalne nauke. Kako radi motor napretka

(od starogrčkog. fusis « priroda ") je oblast prirodnih nauka, nauka koja proučava najopštije i fundamentalne zakone koji određuju strukturu i evoluciju materijalnog sveta. Zakoni fizike su u osnovi svih prirodnih nauka.

Termin „fizika“ se prvi put pojavio u spisima jednog od najvećih antičkih mislilaca – Aristotela, koji je živeo u 4. veku pre nove ere. U početku su pojmovi “fizika” i “filozofija” bili sinonimi, jer obje discipline pokušavaju da objasne zakone funkcionisanja Univerzuma. Međutim, kao rezultat naučne revolucije 16. veka, fizika se pojavila kao poseban naučni pravac.

Reč „fizika“ je u ruski jezik uveo Mihail Vasiljevič Lomonosov kada je objavio prvi udžbenik fizike u Rusiji preveden sa nemačkog. Prvi ruski udžbenik pod nazivom „Kratak pregled fizike“ napisao je prvi ruski akademik Strahov.

U savremenom svetu važnost fizike je izuzetno velika. Sve ono što moderno društvo razlikuje od društva prošlih stoljeća pojavilo se kao rezultat praktične primjene fizičkih otkrića. Tako su istraživanja u oblasti elektromagnetizma dovela do pojave telefona, otkrića u termodinamici omogućila su stvaranje automobila, a razvoj elektronike doveo je do pojave kompjutera.

Fizičko razumijevanje procesa koji se dešavaju u prirodi neprestano se razvija. Većina novih otkrića uskoro će naći primjenu u tehnologiji i industriji. Međutim, nova istraživanja neprestano otvaraju nove misterije i otkrivaju fenomene koji zahtijevaju nove fizičke teorije za objašnjenje. Uprkos ogromnoj količini akumuliranog znanja, savremena fizika je još uvek veoma daleko od objašnjenja svih prirodnih fenomena.

Opšte naučne osnove fizikalnih metoda razvijaju se u teoriji znanja i metodologiji nauke.

Predmet fizike.

fizika je nauka o prirodi u najopštijem smislu (deo prirodne istorije). Proučava materiju i energiju, kao i fundamentalne interakcije prirode koje kontrolišu kretanje materije.

Neki zakoni su zajednički za sve materijalne sisteme, na primjer, očuvanje energije - nazivaju se fizički zakoni. Fiziku se ponekad naziva “fundamentalnom naukom” jer druge prirodne nauke (biologija, geologija, hemija, itd.) opisuju samo određenu klasu materijalnih sistema koji se povinuju zakonima fizike. Na primjer, hemija proučava atome, supstance nastale od njih i transformaciju jedne supstance u drugu. Hemijska svojstva tvari su jedinstveno određena fizičkim svojstvima atoma i molekula, opisanih u granama fizike kao što su termodinamika, elektromagnetizam i kvantna fizika.

Fizika je usko povezana sa matematikom: matematika pruža aparate pomoću kojih se zakoni fizike mogu precizno formulisati. Fizičke teorije se gotovo uvijek formulišu u matematičkim terminima, koristeći složeniju matematiku nego što je to uobičajeno u drugim naukama. S druge strane, razvoj mnogih oblasti matematike bio je stimulisan potrebama fizičkih teorija.

Teorijska i eksperimentalna fizika.

1) U svojoj srži, fizika je eksperimentalna nauka: svi njeni zakoni i teorije su zasnovani i oslanjaju se na eksperimentalne podatke. Međutim, često nove teorije motiviraju eksperimente i, kao rezultat, leže u osnovi novih otkrića. Stoga je uobičajeno razlikovati eksperimentalnu i teorijsku fiziku.

Eksperimentalna fizika proučava prirodne pojave u prethodno pripremljenim uslovima. Njegovi zadaci uključuju otkrivanje ranije nepoznatih pojava, potvrđivanje ili opovrgavanje fizičkih teorija. Mnogi napredak u fizici postignut je kroz eksperimentalno otkriće pojava koje nisu opisane postojećim teorijama (na primjer, eksperimentalno otkrivena apsolutnost brzine svjetlosti dovela je do posebne teorije relativnosti).

2) Zadaci teorijske fizike uključuju formulisanje opštih zakona prirode i objašnjenje različitih pojava na osnovu tih zakona, kao i predviđanje do sada nepoznatih pojava. Točnost bilo koje fizičke teorije se provjerava eksperimentalno: ako se eksperimentalni rezultati poklapaju sa predviđanjima teorije, smatra se da je adekvatna (prilično precizno opisuje datu pojavu).

Prilikom proučavanja bilo koje pojave, uloge eksperimentalne i teorijske fizike su podjednako važne.

Osnovne teorije.

Iako se fizika bavi različitim sistemima, neke fizičke teorije su primjenjive na velika područja fizike. Takve teorije se općenito smatraju istinitim, uz dodatna ograničenja. Na primjer, klasična mehanika je ispravna ako su veličine predmeta koji se proučavaju mnogo veće od veličina atoma, brzine znatno manje od brzine svjetlosti, a gravitacijske sile male. Ove teorije se još uvijek aktivno istražuju; na primer, takav aspekt klasične mehanike kao što je teorija haosa otkriven je tek u 20. veku. Oni čine osnovu za sva fizička istraživanja.

Tradicionalno, karanfilić se nalazi u gotovo svakom receptu za medenjake i punč. Ovaj začin poboljšava ukus umaka, kao i jela od mesa i povrća. Naučnici su otkrili da su ljuti klinčići odličan antioksidans i stoga su pogodni za jačanje obrambenih snaga organizma.

Pročitajte u potpunosti

Kategorija: Zdrav način života

Ramson (divlji beli luk) je svojevrsni vesnik proleća koje se željno iščekuje. To nije iznenađujuće, jer nježni zeleni listovi divljeg bijelog luka nisu samo kulinarski vrhunac, već i zdrav! Beli luk uklanja toksine, snižava krvni pritisak i nivo holesterola. Bori se protiv postojeće ateroskleroze i štiti tijelo od bakterija i gljivica. Osim obilja vitamina i hranljivih materija, divlji beli luk sadrži i aktivni sastojak aliin, prirodni antibiotik sa raznim lekovitim efektima.

Kategorija: Zdrav način života

Zima je vrijeme gripe. Godišnji talas oboljevanja od gripa obično počinje u januaru i traje tri do četiri mjeseca. Može li se gripa spriječiti? Kako se zaštititi od gripe? Da li je vakcina protiv gripa zaista jedina alternativa ili postoje druge opcije? Šta se tačno može učiniti za jačanje imunološkog sistema i prevenciju gripe na prirodne načine, saznaćete u našem članku.

Pročitajte u potpunosti

Kategorija: Zdrav način života

Postoji mnogo lekovitih biljaka za prehladu. U našem članku ćete se upoznati s najvažnijim biljem koje će vam pomoći da se brže nosite s prehladom i ojačate. Saznat ćete koje biljke pomažu kod curenja iz nosa, djeluju protuupalno, ublažavaju bol u grlu i smiruju kašalj.

Pročitajte u potpunosti

Kako postati srećan? Nekoliko koraka do sreće Kategorija: Psihologija odnosa

Ključevi sreće nisu tako daleko kao što mislite. Postoje stvari koje zamračuju našu stvarnost. Morate ih se riješiti. U našem članku ćemo vas upoznati s nekoliko koraka koji će vam život učiniti svjetlijim, a vi ćete se osjećati sretnije.

Pročitajte u potpunosti

Naučite se ispravno izviniti Kategorija: Psihologija odnosa

Čovjek može brzo nešto reći, a da ne primijeti da je nekoga uvrijedio. U tren oka može izbiti svađa. Jedna loša riječ slijedi slijedeću. U jednom trenutku situacija postaje toliko napeta da se čini da iz nje nema izlaza. Jedini spas je da neko od učesnika svađe stane i izvini se. Iskreno i prijateljski. Uostalom, hladno „izvini“ ne izaziva nikakve emocije. Ispravno izvinjenje je najbolji iscjelitelj odnosa u svakoj životnoj situaciji.

Pročitajte u potpunosti

Kategorija: Psihologija odnosa

Održavanje harmonične veze sa partnerom nije lako, ali je beskrajno važno za naše zdravlje. Možete se pravilno hraniti, redovno vježbati, imati odličan posao i puno novca. Ali ništa od ovoga neće pomoći ako imamo problema u odnosu sa voljenom osobom. Stoga je toliko važno da naši odnosi budu harmonični, a kako to postići, pomoći će vam savjeti u ovom članku.

Pročitajte u potpunosti

Loš zadah: šta je razlog? Kategorija: Zdrav način života

Neprijatan zadah je prilično neugodan problem ne samo za krivca ovog mirisa, već i za njegove najmilije. Neugodan miris u izuzetnim slučajevima, na primjer, u obliku hrane od bijelog luka, svima je oprošten. Kronični loš zadah, međutim, može lako dovesti osobu do društvenog ofsajda. To se ne bi trebalo dogoditi jer se uzrok lošeg zadaha u većini slučajeva može relativno lako identificirati i eliminirati.

Pročitajte u potpunosti

Naslov:

Spavaća soba uvek treba da bude oaza mira i blagostanja. To je očigledno razlog zašto mnogi ljudi žele da svoju spavaću sobu ukrase sobnim biljkama. Ali da li je ovo preporučljivo? I ako je tako, koje biljke su prikladne za spavaću sobu?

Moderna naučna saznanja osuđuju drevnu teoriju da cvijeće nije prikladno u spavaćoj sobi. Ranije se vjerovalo da zelene i cvjetnice noću troše puno kisika i mogu uzrokovati zdravstvene probleme. U stvari, sobne biljke imaju minimalnu potrebu za kiseonikom.

Pročitajte u potpunosti

Tajne noćne fotografije Kategorija: Fotografija

Koje postavke fotoaparata trebate koristiti za duge ekspozicije, noćne fotografije i fotografije pri slabom osvjetljenju? U našem članku prikupili smo nekoliko savjeta i preporuka koji će vam pomoći da napravite visokokvalitetne noćne fotografije.

Sažetak na temu: "Istorija fizike"

Razvoj fizike

Fizika je jedna od prirodnih nauka čiji je zadatak da proučava prirodu kako bi je podredio čovjeku.

U davna vremena, riječ “fiika”) značila je prirodnu istoriju. Potom je prirodna istorija podijeljena na brojne nauke: fiziku, hemiju, astronomiju, geologiju, biologiju, botaniku itd.

Među ovim naukama fizika u određenoj mjeri zauzima poseban položaj, budući da su predmet njenog proučavanja svi osnovni, najopštiji, najjednostavniji oblici kretanja materije.

Akumulacija znanja o prirodnim pojavama dogodila se već u antičko doba. Čak su i primitivni ljudi, uočavajući sličnosti i razlike u pojavama okolnog svijeta, stekli određena znanja o prirodi iz svoje prakse. Nakon toga, sistematizacija akumuliranog znanja dovela je do pojave nauke.

Proširenje i usavršavanje znanja o prirodnim pojavama ljudi su radi praktičnih potreba vršili posmatranjem, a na višoj fazi razvoja nauke - eksperimentima (posmatranje je proučavanje fenomena u prirodnom okruženju, eksperiment je reprodukcija fenomena u vještačkom okruženju kako bi se otkrile karakteristike ove pojave u zavisnosti od stvorenih uslova).

Stvorene su hipoteze da objasne fenomene. Zaključci iz zapažanja, eksperimenata i hipoteza testirani su u različitim interakcijama između nauke i prakse; praksa je ukazala na načine za razjašnjavanje naučnog iskustva (zapažanja i eksperimenti), korigovala hipoteze i obogatila nauku. Nauka je, zauzvrat, obogatila praksu.

Kako se širila primjena naučnog znanja u praksi, pojavila se potreba da se to znanje koristi za predviđanje pojava i izračunavanje posljedica određene radnje. To je dovelo do potrebe za stvaranjem generalizirajućih i potkrijepljenih teorija umjesto izoliranih hipoteza.

Po prvi put se potreba za teorijom javila prilikom izgradnje zgrada i objekata i dovela do razvoja mehanike, prvenstveno doktrine ravnoteže. U starom Egiptu i Grčkoj razvijena je statika čvrstih tijela i hidrostatika. Potreba za određivanjem vremena za poljoprivredne radove i potreba za određivanjem pravca tokom plovidbe dali su podsticaj razvoju astronomije. Određene grane znanja potkrijepio je i sistematizirao starogrčki mislilac Aristotel. Njegova “Fizika” (u 8 knjiga) dugo je odredila opći fizički pogled na svijet.

Znanje o prirodi, kako se akumulira, koristile su vladajuće klase u svojim interesima; u antičko doba nauka je bila u rukama sveštenstva (sveštenika) i bila je usko povezana sa religijom. Tek su se u staroj Grčkoj predstavnici drugih privilegiranih slojeva društva počeli baviti naukom. Najbolji predstavnici antičke prirodne filozofije, odnosno filozofije prirode (Leukip, Demokrit, Lukrecije), postavili su temelje materijalističkom shvaćanju prirode i, uprkos krajnjem nedostatku činjeničnog materijala, došli su do ideje o atomska struktura materije.

Kolaps antičkog društva privremeno je zaustavio razvoj nauke. U srednjem vijeku, kršćanska crkva, oslanjajući se na vladajuće klase feudalnog sistema, podredila je filozofiju ciljevima teologije kroz ekstremnu okrutnost, inkviziciju i pogubljenja. Aristotelovu fiziku, sa svojim dogmatskim tumačenjem, koje je isključivalo mogućnost napretka, crkva je prilagodila da ojača autoritet Svetog pisma. U to vrijeme, uglavnom među Arapima, koji su stvarali ogromne države i vodili živu trgovinu sa dalekim zemljama, sačuvani su i dobili određeni razvoj elementi nauka preuzetih od Grka i Rimljana, posebno u mehanici, astronomiji, matematici i geografiji.

U XV-XVI vijeku. Na osnovu razvoja evropske trgovine i industrije, počeo je nagli rast i razvoj najpre mehanike i astronomije, a kasnije i nauka koje čine osnovu industrijske tehnologije - fizike i hemije. Djela Kopernika, Keplera, Galileja i njihovih sljedbenika učinila su nauku moćnim oružjem u borbi buržoazije protiv uporišta zastarjelog feudalnog sistema - religije. U borbi protiv crkve istaknut je naučni princip: svo pravo znanje temelji se na iskustvu (na skupu zapažanja i eksperimenata), a ne na autoritetu ovog ili onog učenja.

U 17. veku Krupna buržoazija je tražila kompromis sa ostacima vladajućih klasa feudalnog sistema. Shodno tome, predstavnici nauke bili su primorani da nađu kompromis sa religijom. Newton je, uz briljantne naučne radove, napisao tumačenje crkvene knjige - apokalipse. Descartes je u svojim filozofskim djelima pokušao dokazati postojanje Boga. Naučnici su podržali lažnu ideju o prvom pritisku koji je svemir navodno trebao da se pokrene.

Razvoj mehanike ostavio je traga u naučnoj teoriji tog vremena. Naučnici su pokušavali da posmatraju svet kao mehanizam i nastojali su da objasne sve pojave svodeći ih na mehanička kretanja.

Tokom ovog perioda razvoja prirodne nauke, koncept sile je dobio ogromnu primenu. Sa svakim novootkrivenim fenomenom izmišljana je sila koja je proglašena uzrokom pojave. Do danas su se u fizici sačuvali tragovi toga u zapisima: živa sila, jačina struje, elektromotorna sila itd.

Naučne teorije ovog perioda, koje su posmatrale svet kao mašinu koja se uvek kreće, poricale su razvoj materije, prelaze kretanja iz jednog oblika u drugi. Uprkos uspjesima u širenju eksperimentalnog materijala, nauka je ostala na poziciji mehanističkog pogleda na svijet.

U 18. vijeku Clematis ov je tačno predvideo sliku molekularno-kinetičke strukture tela i prvi put izrazio jedinstveni zakon večnosti materije i njenog kretanja rečima: „...sve promene koje se dešavaju u prirodi se dešavaju na način da ako se nešto se nečemu dodaje, onda se oduzima nečemu drugom... Pošto je ovo univerzalni zakon prirode, on se proteže i na pravila kretanja: tijelo koje svojim guranjem pobuđuje drugo na kretanje, gubi kao mnogo od svog kretanja kako prenosi drugome, pokretano njime.”

Tih istih godina teorija Kanta i Laplacea o razvoju Sunčevog sistema iz magline eliminirala je ideju o potrebi za prvim pritiskom.

U 19. vijeku Na osnovu kolosalnog rasta proizvodnih snaga tokom procvata industrijskog kapitalizma, napredak nauke se enormno ubrzao. Potreba za snažnim i svestranim motorom za industriju i transport potaknula je pronalazak parnog stroja, a njegova pojava potaknula je znanstvenike na proučavanje toplinskih procesa, što je dovelo do razvoja termodinamike i molekularne kinetičke teorije. Zauzvrat, na osnovu termodinamike, pokazalo se da je moguće dizajnirati snažnije i ekonomičnije tipove motora (parne turbine, motori sa unutrašnjim sagorevanjem). Na ovom primjeru vidimo kako praksa podstiče razvoj naučne teorije, a teorija potom preuzima vodeću ulogu u odnosu na praksu.

Još jedan primjer složene interakcije između teorije i prakse je razvoj teorije električne energije i elektrotehnike. Fragmentarne informacije o električnim pojavama dostupne su već duže vrijeme. Ali tek nakon što je otkrivena električna priroda munje, a zatim i galvanska struja, fizika je svoju pažnju usmjerila na proučavanje elektriciteta. Faraday, Maxwell, Lenz i drugi razvili su fizičke osnove moderne elektrotehnike. Industrija je brzo iskoristila naučna otkrića, a široki razvoj tehnologije otvorio je neviđene mogućnosti za naučno eksperimentisanje. Proučavanje molekularne strukture tijela otkrilo je električnu prirodu molekularnih i atomskih interakcija, što je zauzvrat dovelo u naše dane do otkrića atomskog oblika kretanja materije, što otvara ogromne izglede za novu tehnologiju.

Niz otkrića - zakon održanja i transformacije energije, teorija elektromagnetnih valova, otkriće elektrona i radioaktivnosti - konačno je srušio doktrinu o nepromjenjivosti prirode. Mehanizam se srušio.

Ispostavilo se da je moguće ispravno procijeniti i razumjeti suštinu novih naučnih otkrića samo sa stanovišta filozofije koju su stvorili Marx i Engels dijalektički prirodni materijalizam.

„Dijalektički materijalizam je pogled na svet marksističko-lenjinističke partije. Naziva se dijalektičkim materijalizmom jer je njegov pristup prirodnim pojavama, njegov metod proučavanja prirodnih pojava, njegov metod poznavanja ovih pojava dijalektički, a njegovo tumačenje prirodnih pojava, njegovo razumijevanje prirodnih pojava, njegova teorija je materijalistička.

Prirodne pojave sa dijalektičkim pristupom njima se moraju razmatrati u njihovoj međusobnoj povezanosti, međuzavisnosti, međuzavisnosti iu njihovom razvoju, vodeći računa da kvantitativne promjene dovode do temeljnih kvalitativnih transformacija, da je razvoj pojava generiran borbom kontradikcija skrivenih u njima. .

Dijalektički pristup prirodnim pojavama pruža neiskrivljen, ispravan odraz stvarnosti u našoj svijesti. Ova odlučujuća, apsolutna prednost dijalektičke metode u odnosu na sve druge pristupe proučavanju prirodnih pojava objašnjava se činjenicom da glavne karakteristike koje karakteriziraju dijalektičku metodu nisu proizvoljno izmišljene, ne nameću umjetne, mrtve sheme koje joj nisu svojstvene našim znanja, već, naprotiv, precizno reproduciraju najopćenitije, zakone dijalektike prirode koji nemaju izuzetaka.

Sve nauke, a posebno fizika, svakom činjenicom jasno potvrđuju da:

prvo, bilo koja pojava se javlja u organskoj, neraskidivoj vezi sa okolnim pojavama; Želeći da izolujemo fenomen, da prekinemo njegovu vezu sa okolnim pojavama, mi neminovno iskrivljujemo fenomen;

drugo, sve što postoji podložno je prirodnoj i neiscrpnoj promjeni, razvoju svojstvenom samoj prirodi stvari;

treće, uz kontinuirani razvoj, akumulacija kvantitativnih promjena dovodi do povremenih, grčevitih kvalitativnih transformacija; četvrto, razvoj svega postojećeg odvija se u vječnoj borbi suprotstavljenih tendencija, u borbi između starog i novog, između umirućih i nastajućih, između zastarjelog i razvijajućeg.

Dijalektički metod proučavanja prirodnih pojava odražava ove univerzalne objektivne zakone i reprodukuje dijalektiku objektivnog svijeta u principima znanja. Ispravan odraz stvarnosti u našoj svijesti dijalektičkim pristupom prirodnim pojavama obavezuje nas da prepoznamo dijalektičku metodu kao jedinu ispravnu metodu za proučavanje prirodnih pojava. Samo dijalektički materijalizam je strogo naučni pogled na svet). Sva druga filozofska gledišta su pogrešna, odvojena od stvarnosti i metafizička.

Međutim, buržoazija, zbog svojih klasnih interesa, ne može prihvatiti filozofiju proletarijata - dijalektički materijalizam. Naučnici 19. veka u svom naučnom radu nisu mogli a da ne polaze od vjerovanja u stvarnost vanjskog svijeta koji proučavaju; Stoga su u svom radu bili spontani materijalisti, ali su u svom svjetonazoru odražavali stavove vladajuće klase i, u jednoj ili drugoj mjeri, odavali počast idealizmu, posebno u pitanjima vezanim za filozofiju. Brzi rast prirodnih nauka i istovremeno pad buržoaske filozofije iznedrili su ideje karakteristične za teoretičare 19. veka. ideološka zbrka i nepovjerenje u filozofiju.

Sa pojavom imperijalizma, krajem 19. i početkom 20. stoljeća, idealizam je dobio rafinirani oblik mahizma (nazvan po osnivaču ove doktrine, austrijskom fizičaru i filozofu Ernstu Machu). Mahovci su tvrdili da u našem "iskustvu" ne učimo svojstva objektivne stvarnosti, već samo naše vlastite senzacije. Treba imati na umu da riječ “iskustvo” različito shvaćaju mahisti nego materijalisti. Materijalisti iskustvom nazivaju provjeru praksom teorijskih zaključaka o zakonima vanjskog svijeta; eksperiment je odlučujuća mjera vjernosti jedne ili druge naučne teorije, njene usklađenosti s objektivnom stvarnošću. Za Mahijance, iskustvo je ukupnost naših senzacija, a nauka je njihovo uređenje u našoj svijesti.

Agnosticizam je takođe vrsta idealizma, koji tvrdi da poznajemo fenomene, ali ne i „stvar po sebi“, koja je nespoznatljiva.

Kao rezultat nesklada između kolosalnog rasta pozitivnog činjeničnog znanja o prirodi i idealističkih zaključaka koje buržoaski naučnici nastoje izvući iz tog znanja, moderna fizika doživljava duboku krizu. V. I. Lenjin

u knjizi “Materijalizam i empiriokritika” ne samo da je razotkrio mahizam, već je dao i duboku analizu krize u fizici.

Uspjesi naše zemlje u izgradnji komunizma plaše imperijaliste i ujedno budi političku aktivnost među milionima radnih ljudi u kapitalističkim, a posebno u kolonijalnim i zavisnim zemljama, a to prisiljava vođe kapitalističkog svijeta svim sredstvima potrebnim da se suprotstave rastućem autoritet i uticaj Sovjetskog Saveza. Jedan od metoda ideološke borbe imperijalista je krivotvorenje prave slike razvoja nauke: dostignuća Sovjetskog Saveza se prešućuju, skrivaju i omalovažava se uloga ruskih naučnika u razvoju nauke.

Što se tiče uspeha sovjetske fizike, o njima najbolje svedoče dve činjenice: prvo, kod nas je tehnologija dostigla neviđeni vrhunac, a fizika služi kao osnova za naučno usavršavanje tehnike; drugo - Sovjetska armija je pokazala cijelom svijetu neviđenu moć svog oružja, a fizika, kao što znamo, igra važnu ulogu u poboljšanju vojne opreme.

Svake godine, u svim zemljama svijeta, filozofija dijalektičkog materijalizma ima sve veći utjecaj na svijest masa. U nastojanju da se suprotstave ovom uticaju, pravi Gospodari imperijalističkih država velikodušno podstiču glasnike svih vrsta idealističkih trendova u nauci.

Uspjesi moderne fizike jasno pokazuju trijumf dijalektičkog materijalizma. Ipak, štampa kapitalističkih zemalja posebno reklamira i uvodi u modu takve vrste fizičkih teorija koje svojim neviđenim formalizmom otvaraju put idealističkim izopačenjima. Nije slučajno što su posljednjih godina strani naučni časopisi o fizici voljno posvetili prostor raspravi o nekim neometafizičkim teorijama. Na primjer, istaknuti strani naučnici zauzeti su pokušajima da iz fizičke teorije relativnosti izvuku zaključak o konačnosti svemira i izračunaju "radijus" i "starost" svijeta.

A. A. Ždanov, u govoru na filozofskoj raspravi 1947. godine, pokazao je da pomodna strana idealistička izobličenja fizike igraju ulogu sluge u kampanji strane reakcije protiv marksizma. “Uzmimo, na primjer, učenje engleskog astronoma Eddingtona o fizičkim konstantama svijeta, koje direktno vodi do pitagorejskog misticizma brojeva i iz matematičkih formula izvodi takve “esencijalne konstante” svijeta kao što je apokaliptički broj 666 itd. Bez razumevanja dijalektičkog toka znanja, odnosa između apsolutne i relativne istine, mnogi Ajnštajnovi sledbenici, prenoseći rezultate proučavanja zakona kretanja konačnog, ograničenog područja univerzuma na ceo beskonačan univerzum, slažu se o konačnosti svijeta, o njegovoj ograničenosti u vremenu i prostoru, a astronom Mealy je čak "izračunao" da je svijet stvoren prije 2 milijarde godina. Možda su na ove engleske naučnike primenljive reči njihovog velikog sunarodnika, filozofa Bekona, da nemoć svoje nauke pretvaraju u klevetu prirode.

Jednako tako, kantovske hirovite modernih buržoaskih atomskih fizičara dovode ih do zaključaka o „slobodnoj volji“ elektrona, do pokušaja da se materija prikaže samo kao određena kolekcija talasa, i do drugog đavola“ (A. A. Ždanov).

Idealistički trendovi u stranoj nauci uticali su i na neke sovjetske fizičare. Iskreno propovedanje idealizma u našoj zemlji otežava činjenica da nailazi na otpor naučne zajednice. Ipak, zbog divljenja prema stranoj nauci, neki od naših teoretičara, u skrivenoj, sholastičkoj formi, ponekad istupaju sa aktivnom obranom idealističkih koncepata. Oni pokušavaju dokazati da iako su Einstein, Eddington, Bohr, Heisenberg i drugi vješto okrenuli fiziku na putu mahizma, stavove koje su razvili navodno je lako pomiriti s dijalektičkim materijalizmom, ako se „odbaci mahijska frazeologija“ i isti stavovi su sa "dijalektičkim objašnjenjima" " Ovakav stav, koji je izuzetno opasan za našu domaću fiziku, ponekad se opravdava željom da se ne izgube vrijedne matematičke metode dostupne u određenim fizičkim teorijama. Istovremeno, zaboravljaju (ili ćute) da je, u cilju poboljšanja ovih metoda, davno prekaljena potreba za razvojem druge metodološke osnove za njihovu primjenu (vidjeti tom III).

Varljivo je tvrditi da je svaka “prava” teorija materije materijalistička. Preovlađujuće teorije su savremenicima uvek predstavljane kao „ispravne teorije“, ali je vremenom postalo jasno da one sadrže samo zrnce istine, a ispostavilo se da je mnogo toga što je uvedeno fizičkim i filozofskim stavovima autora teorija. pogrešno. Tako je Sadi Carnot otkrio drugi zakon termodinamike, ali je ideja o kalorijama, koja je bila osnova njegove teorije, odbačena trideset do četrdeset godina kasnije. Ampere je otkrio neke zakone elektrodinamike, ali se pokazalo da su metodološke osnove Ampereove elektrodinamike pogrešne i odbačene su zajedno sa idejom da je elektricitet lišen inercije. Najveća dostignuća u optici postigli su Huygens i Fresnel na osnovu trenutno isključenih ideja o mehaničkim vibracijama etra itd.

Nema razloga da se moderne fizičke teorije apsolutizuju; ne može se zamisliti da će oni ispasti vječni, da ih kasniji razvoj fizike neće razjasniti, i to ne samo do detalja, već i na nekim početnim pozicijama.

Dijalektičko-materijalistički pristup fizičkim teorijama rasvjetljava ispravne, zdrave, progresivne pravce u teorijskoj fizici i otkriva metodološki pogrešne veze u teorijama, otkriva pseudoznanstvenost pojedinih teorijskih premisa i zaključaka, pokazuje gdje, u kojim pretpostavkama se ova ili ona teorija udaljava. od stvarnosti, u čemu je u nekim dijelovima potrebno poboljšanje i obrada.

Nesumnjivo će biti potrebno mnogo rada i talenta da se izvrši obrada i restrukturiranje nužnih za napredak nauke nekih fizičkih teorija koje su njihovi autori razvili u mahijskom ili idealističkom duhu. Ovaj zadatak je težak, ali izvodljiv za sovjetsku fiziku, koja je već pokazala svoju zrelost i snagu.

Materija i kretanje

Najjednostavniji alat za razumevanje sveta su naša čula. Instrumentalna fizika je dodatna oprema ljudskog oka i uha. Naše slušne i vizuelne percepcije su subjektivne; percipiramo zvučne tonove, nijanse boja, mirise itd. Objektivna razlika koja postoji između zvukova nejednakog tona je u nejednakoj frekvenciji zvučnih vibracija. Na isti način, razlika u nijansama boja objektivno odgovara razlici u frekvencijama svjetlosnih vibracija. Naše percepcije topline i hladnoće generiraju se većim ili manjim intenzitetom molekularnog kretanja. Osjet zvuka, osjet svjetlosti, okusa, dodira i mirisa samo su odgovori našeg tijela i svijesti na fizičke pojave koje ih uzrokuju.

U svakodnevnom životu koristimo riječi kao što su "svjetlo", "boja", "toplina", "zvuk", "intenzitet svjetlosti", "stepen zagrijavanja" u jednom smislu: u njih stavljamo fiziološki sadržaj - sadržaj naših senzacija. U fizici koristimo iste riječi u drugačijem smislu: ovim riječima označavamo one objektivno nastajuće procese koji generiraju naše osjete, ili takve pojave koje bi mogle proizvesti odgovarajući osjet da su naši osjetilni organi savršeniji.

Naši osjećaji su heterogeni. Fenomeni koji ih uzrokuju izuzetno su raznoliki. Međutim, kako naše znanje raste, primjećujemo da mnoge pojave imaju važne sličnosti. Uvjereni smo da za ispravno razumijevanje svijeta moramo razviti koncepte koji naširoko generaliziraju rezultate eksperimenta i, što je najvažnije, odražavaju jedinstvo prirode bilo kojeg niza fenomena koje proučavamo.

Najopštije i osnovne kategorije su materija i kretanje. „Materija je objektivna stvarnost koja postoji nezavisno od ljudske svesti i njome se reflektuje... Materija je ono što, delujući na naše čulne organe, proizvodi senzacije“ (Lenjin). Jasno je da kroz naše senzacije spoznajemo materiju samo u njenim pojedinačnim specifičnim manifestacijama; Takođe, u našim naučnim i praktičnim aktivnostima ne bavimo se materijom „uopšteno“, već uvek njenim specifičnim manifestacijama.

Atribut (inherentno svojstvo) materije je kretanje. Kretanje je oblik postojanja materije. Kada govorimo o kretanju, uvijek zamišljamo neko kretanje nečega, na primjer, kretanje tijela, okoline, čestica. Moramo, međutim, imati na umu da kretanje nije ograničeno na kretanje. „Svako kretanje je povezano sa nekom vrstom pomeranja – kretanjem nebeskih tela, zemaljskih masa, molekula, atoma ili čestica etra. Što je oblik kretanja veći, to kretanje postaje beznačajnije. On ni na koji način ne iscrpljuje prirodu odgovarajućeg pokreta, ali je neodvojiv od njega. Stoga se mora proučavati prije svega” (Engels).

Kretanje u filozofskom smislu je svaka promjena u materiji, bilo koji proces koji se odvija u prirodi: kemijska reakcija, elektromagnetno zračenje, rast drveta, razmišljanje.

„Kretanje, posmatrano u najopštijem smislu te riječi, odnosno shvaćeno kao oblik postojanja materije, kao svojstvo materije, obuhvata sve promjene i procese koji se dešavaju u svemiru, počevši od jednostavnog kretanja do razmišljanje” (Engels).

Mehanika proučava najjednostavniji oblik kretanja, odnosno kretanje tijela ili čestica u prostoru (mehaničko kretanje).

Neka fizička otkrića 19. stoljeća. omogućilo da se, takoreći, „smanji” čitav niz pojava koje su se činile potpuno heterogenim mehaničkom kretanju. Tako je, na primjer, termičko stanje tijela bilo kao da je "svedeno" na mehaničko kretanje njegovih molekula. Na toj osnovi je jačala pretpostavka da sve prirodne pojave u konačnici predstavljaju samo mehaničko kretanje; Postavljen je slogan - sve prirodne nauke svesti na mehaniku. Ovaj pogled se naziva mehanistički pogled na svet.

Ovaj pogled je pogrešan. Suština visokih oblika kretanja je zapravo nesvodiva na mehaničko kretanje. Svaki oblik pokreta ima posebne karakteristike koje čine njegovu originalnost (njegov kvalitet). Čak i toplotno kretanje, iako je sastavljeno od mehaničkog kretanja molekula, njime se ne iscrpljuje; tokom termičkog kretanja, kretanja molekula u prosjeku podliježu posebnim zakonima statistike, koji ne slijede iz zakona mehanike.

Zakoni mehanike su važni za razumijevanje nižih oblika kretanja, ali nisu dovoljni za razumijevanje viših (složenijih) oblika. Već u molekularnim kretanjima otkrivaju se fenomeni koji se ne mogu objasniti i predvidjeti samo Newtonovim zakonima. Upravo ti fenomeni, koji se ne mogu u potpunosti objasniti ako polazimo samo od kretanja, dolaze do izražaja kada se okrenemo proučavanju unutaratomskih kretanja, kao i onih pokreta koji su u osnovi električnih i magnetskih procesa. U tako visokim oblicima kretanja kao što su biološki procesi i mišljenje, pokreti nesumnjivo igraju sporednu ulogu u poređenju sa drugim jedinstvenim aspektima ovih procesa koji se ne mogu svesti na mehaničko kretanje. Priroda je složenija nego što mehaničari misle.

Fizika proučava najjednostavnije oblike kretanja: 1) mehaničko kretanje (translaciono, rotaciono, oscilatorno, talasno) i manifestacije univerzalne gravitacije povezane sa mehaničkim kretanjem; 2) molekularno toplotno kretanje i procesi izazvani međumolekularnim interakcijama (osobine i promene agregacionih stanja, difuzije i rastvaranja, prenos toplote i dr.); 3) električni i elektromagnetni procesi i 4) unutaratomsko kretanje i svojstva tijela određena strukturom atoma (posebno optičkim svojstvima tijela, porijeklom najvažnijih hemijskih svojstava supstanci, kosmičkim i laboratorijskim procesima transformacije elemenata itd., sve do oslobađanja intranuklearne energije).

U naučnom proučavanju fizičkih pojava u ogromnoj većini slučajeva nailazimo na najbližu međusobnu povezanost, prožimanje i transformaciju svih ovih oblika kretanja materije.

Trenutno je veoma teško povući granicu između fizike i srodnih nauka, posebno hemije.

U fizici se proučavaju kako kretanja tijela sastavljenih od ogromnog broja molekula, tako i suptilniji oblici kretanja materije - kretanje molekula, atoma, njihovih jezgara, elektrona. Ponekad se grana fizike koja se bavi tijelima koja sadrže ogroman broj atoma ili molekula naziva makrofizika; Grana fizike koja proučava kretanje i interakcije pojedinačnih sićušnih čestica naziva se mikrofizika.

Hemija se također bavi atomima i molekulama, ali proučava kvalitativne karakteristike tvari, koje su uzrokovane kvantitativnim promjenama broja elektrona u atomu, broja i vrste atoma u molekulima. U graničnom području između fizike i hemije razvilo se nekoliko disciplina: fizička hemija, koloidna hemija itd.

Fizika uključuje nauke koje proučavaju specifična stanja materije koja nas okružuju na Zemlji (geofizika, meteorologija, hidrologija), u nebeskim tijelima (astrofizika) i u živim organizmima (biofizika).

Duboku unutrašnju vezu između fizike, hemije, astronomije, geologije i biologije osigurava jedinstvo i zajedništvo strukture materije u svim njenim specifičnim manifestacijama. Najudaljenije zvijezde, Sunce, zemljina kora, živi organizmi izgrađeni su od istih hemijskih elemenata. Molekularne sile, hemijske međuatomske sile, intraatomske sile su uglavnom električne prirode. Atomi svih kemijskih elemenata građeni su u određenoj mjeri na isti način: od pozitivno nabijenih masivnih atomskih jezgara i najlakših elementarnih čestica koje su nam poznate - elektrona, koji u svom brzom kretanju po zatvorenim orbitama oko jezgra nastaju, takoreći. , oblak elektrona koji obavija jezgro. Jezgra svih atoma građena su od protona - pozitivno nabijenih jezgara atoma vodika, čija je masa 1836 puta veća od mase elektrona, i gotovo iste mase, ali električno neutralnih čestica - neutrona.

Pored ovih osnovnih, stabilnih čestica, u kosmičkim zracima otkriveno je postojanje niskostabilnih čestica: pozitivnih elektrona - pozitrona, koji imaju istu masu kao negativni elektroni, i mezona - čestica tri vrste naelektrisanja - negativnih, pozitivnih i neutralne - i nekoliko varijanti po veličini masa: mezoni, koji imaju masu približno 210 puta veću od mase elektrona, i mezoni, čija je masa približno 280 puta veća od mase elektrona.

U prostoru gde se nalaze električni naboji, skriveni, nama nepoznati, dešavaju se kretanja materije koja se manifestuju u delovanju električnih sila na probni naboj unet na bilo koje mesto u ovom prostoru, i u delovanju magnetnih sila na pokretno punjenje; ovaj poseban oblik pokretne materije (različit od čestica, ali stvara interakciju električno nabijenih čestica i magnetiziranih tijela) naziva se električno i magnetsko polje.

Za razliku od elektriciteta, ne postoji slobodan, nevezani polarni magnetizam – magnetni polovi se ne mogu razdvojiti. Električna i magnetska energija se kontinuirano distribuiraju u električnom i magnetskom polju. Ali ustanovljeno je kao jedan od glavnih zakona fizike (koji je objašnjen u tomu III) da tamo gdje postoji energija, postoji i masa u proporcionalnoj količini. Dakle, električna i magnetna polja imaju materijalnu osnovu – imaju masu i energiju.

Možemo reći da moderna fizika poznaje materiju u dva glavna oblika, koji su, međutim, i pored svoje suprotnosti, neraskidivo povezani: u obliku čestica materije i u obliku polja. Elektroni su kombinacija ova dva oblika materije: elektron je čestica i istovremeno je središte elektromagnetnog polja koje ona stvara, a koje je nosilac njegove energije i mase.

Neutroni (električno neutralne čestice s masom jezgra vodika) su najtipičniji primjer korpuskularnog oblika materije. Neka vrsta polja je takođe svojstvena neutronu, ali priroda i struktura ovog polja ostaju nejasne.

Fizika je dobro svjesna druge krajnosti - elektromagnetnog oblika materije. To je svjetlo, toplinsko zračenje i kvantno zračenje općenito, a to je valno elektromagnetno polje koje se odvojilo od naboja koji su ga generirali i širi se maksimalnom brzinom kretanja - brzinom svjetlosti. Odvajanje elektromagnetnog polja od naboja koji su ga generisali odvija se prema kvantnom zakonu, prema kojem se energija emituje samo u određenim dijelovima, u količinama jednakim ili nekoliko puta ponavljajući vrijednost e=hv, gdje je h neka univerzalna konstanta i v je frekvencija oscilacija u emitovanom elektromagnetnom polju. Ovi dijelovi zračenja nazivaju se fotoni.

Svaki dio energije odgovara masi proporcionalnoj njoj: atom koji emituje foton gubi određenu masu zajedno s energijom; ovu masu nosi foton. Prije zračenja to je bila masa nekog dijela elektromagnetnog polja naboja, a nakon zračenja postala je masa fotona.

Rasprave koje se nalaze u nekim knjigama o transformaciji mase u energiju predstavljaju nepažnju, netačnost prezentacije ili namjerno idealističko iskrivljavanje fizike. Pretvaranje mase u energiju nikada se ne dešava.

U smislu cjelovitosti i prisutnosti mase, fotoni su slični česticama, au određenim slučajevima se pojavljuju kao čestice, ali su fotoni, koji nemaju strukturno odvojene centre za koncentraciju mase i energije, potpuni. suprotno od čestica; foton je elektromagnetno polje koje je odvojeno od naelektrisanja, ali zadržava svoj integritet, uprkos činjenici da je manje-više rasprostranjeno u prostoru kao grupa, paket talasa.

Umjesto dva glavna oblika materije (čestice i polja), uz detaljniju klasifikaciju vrsta materije, svaka vrsta čestica i njihove stabilne kombinacije mogu se smatrati posebnom vrstom materije. Dakle, u fizici se materija razlikuje:

u obliku fotona različitih talasnih dužina;

u obliku elementarnih čestica, i to: elektrona (elektronski oblak u atomu, elektronski plin u metalu, elektronska struja, elektronski zraci) i nuklearnih čestica (pozitroni, protoni, neutroni, mezoni i najjednostavnija atomska jezgra, koja se otkrivaju tokom radioaktivnosti iu nuklearnim reakcijama);

u obliku atoma, jona, molekula i njihovih kombinacija u hemijske supstance.

Date klasifikacije fizičkih oblika kretanja materije i tipova materije koje proučava fizika odgovaraju savremenom stepenu razvoja fizike. Kako se naše znanje o prirodi i strukturi materije produbljuje, klasifikacije ove vrste su stalno predmet revizije i poboljšanja.

Sa razvojem fizike, fizičke teorije se mijenjaju, zakoni i koncepti fizike se pojašnjavaju i poboljšavaju. Razvojem fizike dolazi do promjene predmeta fizike i metoda fizičkog istraživanja svijeta.

Fizika je u početku bila nauka o prirodi, odnosno njen predmet je, čini se, bio neuporedivo širi od modernog, kada su se brojne prirodne nauke odvojile i izolovale od fizike: hemija, biologija, geologija itd. Međutim, trebalo bi da bude uzevši u obzir da je fizika, u antičko doba shvatana kao prirodna nauka, u stvarnosti predmet proučavanja nekoliko pojava koje su čovečanstvu postale poznate iz uskog kruga posmatranja golim okom od strane nekolicine ljudi zainteresovanih za nauku.

Već u srednjem vijeku, kada su nastajala kemija i počeci nekih drugih prirodnih znanosti odvojeni od fizike, predmet proučavanja fizike ne samo da se nije suzio, već se, naprotiv, proširio (što je uzrokovalo izdvajanje pomenute nauke). Zaista, do tog vremena, znanje ljudi o kretanju i ravnoteži tijela, plutanju čvrstih tijela u tekućinama, toplinskim pojavama, ključanju, rastvaranju, kristalizaciji, vremenskim pojavama, itd., znatno se proširilo. Ovo proširenje polja proučavanih pojava fizikom je uzrokovan praktičnim potrebama ljudi, u vezi sa širenjem zanata i trgovine, a nastao je zahvaljujući širenju i izvjesnom poboljšanju opažanja i jednostavnih eksperimenata.

Kako su proizvodna i tehnička sredstva rasla, fizika je postala instrumentirana; Vage, hidrometri, termometri, higrometri, lupe, mikroskop, optičke prizme, spektrometri i drugi instrumenti postepeno su uvodjeni u praksu fizikalnih istraživanja. Uz to, razvijene su i matematičke metode koje su fizičarima omogućile da kroz proračune mentalno prodre u sferu pojava koje nisu bile dostupne direktnom ispitivanju fizičkim instrumentima. Sve ovo je uveliko proširilo predmet fizike; proučavanje mehaničkih, toplotnih, zvučnih i svetlosnih pojava, kao i osobina čvrstih, tečnih i gasovitih tela, dopunjeno je proučavanjem električnih i magnetnih procesa, proučavanjem sveta molekula i atoma, a kasnije i otkrićem strukture atoma.

Razvoj tehnologije i znatno povećan značaj fizike za industriju doveli su do opremanja laboratorija za fiziku mnogim preciznim instrumentima i prije svega visokosofisticiranom električnom i optičkom opremom. Rigorozne metode za proučavanje hemijskog sastava i strukture tela – spektralna analiza, mikroskopija i analiza difrakcije rendgenskih zraka – dopunjene su još suptilnijim metodama, gde su svetlost i rendgenski zraci zamenjeni atomskim i elektronskim zracima. Pronađene su metode koje omogućavaju stvaranje radioaktivnih tvari iz običnih tvari i izvođenje atomskih nuklearnih reakcija, odnosno transformacija kemijskih elemenata. Kao rezultat toga, fizika se podigla na savremeni nivo eksperimentalnih i teorijskih otkrića, koja su dovela do novih brzih poboljšanja i transformacija tehnologije.

Iz rečenog je jasno da je jedna od karakterističnih karakteristika razvoja fizike postepeno i sistematično proučavanje fizike sve suptilnijih, skrivenijih tipova fizičkog kretanja materije, pri čemu kretanje doživljavaju sve manje čestice materije. materije i gde se samo geometrijsko kretanje čestica povlači u drugi plan u poređenju sa drugim pojavama. Ovaj pravac u istorijskom razvoju fizike može se okarakterisati sledećom šemom: proučavanje mehaničkog kretanja tela (mehanika čvrstih, tečnih i gasovitih tela) ® proučavanje elastičnih kretanja tela (teorija elastičnosti, akustika) ® proučavanje molekularno termalno kretanje (kinetička teorija, termodinamika) ® proučavanje električnog kretanja (elektrodinamika) ® proučavanje intramolekularnih i intraatomskih kretanja (fizička hemija, optika) ® proučavanje korpuskularno-radijativnih i intranuklearnih kretanja (elektronska fizika, proučavanje kosmičkih radioaktivnih zraka , proučavanje nuklearnih transformacija).

Naravno, ova shema, kao i svaka shema općenito, pojednostavljuje stvari. U stvari, navedene vrste kretanja su toliko međusobno povezane da u mnogim slučajevima otkrića na području jedne vrste pokreta uvelike utječu na proučavanje drugih vrsta kretanja. Stoga je nemoguće jasno identificirati istorijske faze u razvoju fizike koje bi striktno odgovarale datoj shemi. Ipak, ovaj dijagram ispravno ukazuje na opći smjer razvoja fizike.

Još jedna karakteristična karakteristika u razvoju fizike je vrijedna pažnje: dugo vremena (u 17., 18. i prvoj polovini 19. stoljeća) u proučavanju različitih fizičkih tipova kretanja glavno mjesto u novim fizičkim teorijama zauzimao je koncept sile; kasnije, u drugoj polovini 19. veka, koncept energije zauzima glavno mesto u fizičkim teorijama; u fizici XX veka. Glavno mjesto u fizičkim teorijama zauzima koncept akcije (proizvod energije i vremena). Ovaj pravac u razvoju fizike znači oslobađanje fizike od uticaja metafizičkih ideja koje su nas podsticale da sile smatramo „uzrocima nastanka“ kretanja; fizika je otkrila potrebu da se na prvo mjesto u teorijama stavi veličina koja najpotpunije određuje međukonvertibilnost različitih vrsta kretanja; U početku se pretpostavljalo da je ta količina energija, ali se pokazalo da glavnu ulogu ima akcija.

Reflected nedostatak objektivne stvarnosti u fizičkim teorijama

Materijalisti i idealisti pristupaju određivanju svrhe i sadržaja fizike, procjenjujući istinitost njenih zakona i teorija sa potpuno različitih pozicija. Samo shvatanje istine i mogućnost otkrivanja istine tokom fizičkog proučavanja sveta suprotno je kod materijalista i idealista.

Predstavnici idealističke škole koja je danas najraširenija u inostranstvu - sledbenici Maha - polaze od činjenice da se naše znanje o prirodi formira kroz senzacije, i tvrde da nam, kao rezultat toga, fizičko proučavanje sveta ne može dati ništa više nego uspostavljanje veze opštepriznatih od svih ljudi između činjenica senzacija . Mach je u jednom od svojih djela (1872.) direktno napisao da je zadatak fizike „otkriti zakone povezanosti između osjeta“.

Najdosledniji mahovci veruju da su senzacije, a ne stvari, istinski elementi sveta; drugi mahisti neokantovskog ubjeđenja, slažući se s materijalistima da su uzrok senzacija objektivno postojeće stvari, u isto vrijeme, za razliku od materijalista, vjeruju da je naše znanje ograničeno na senzacije, da stvari ostaju u osnovi nespoznatljive.

Shodno tome, mahovci poriču mogućnost otkrivanja apsolutne istine. Po njihovom mišljenju, apsolutne istine nema, a da postoji, uvijek bi ostala izvan granica ljudskog znanja.

Ali šta je istina? Svi filozofi su se u svakom trenutku postavljali ovo pitanje i na njega različito odgovarali.

Filozofi religioznih stavova bezuspješno su tražili istinu u religiji, neki idealistički filozofi vidjeli su istinu u moralnom savršenstvu čovjeka, drugi u njegovim subjektivnim idejama, treći u produhovljenju cijele prirode, treći su istinu smatrali nespoznatljivom, itd. Prema mahistima, ljudsko znanje ne može biti pouzdan, pa su stoga sve istine relativne; Ne postoji objektivna, apsolutna istina.

Prema Mahovcima, cilj nauke nije otkrivanje istine, već uvođenje činjenica u sistem koji bi osigurao najveću ekonomičnost mišljenja. Fizički koncepti, zakoni i teorije, prema Mahovcima, ne otkrivaju prirodu stvari, već predstavljaju samo prikladan oblik za potpuno konvencionalno “opisivanje činjenica”. Pod "činjenicama" mahijanci podrazumevaju komplekse naših senzacija,

Kako treba akcija Da li je moguće razumjeti sadržaj i granice fizičkog istraživanja svijeta?

„Prije svega, treba napomenuti da se u stvarnosti cijeli tok istorijskog razvoja nauke, kao i tok svakog pojedinačnog naučnog istraživanja, odvija prema dijalektičkom zakonu koji je formulisao V. I. Lenjin sljedećim riječima: „Od živa kontemplacija do apstraktnog mišljenja i odatle do prakse – to je dijalektički put spoznaje istine, spoznaje objektivne stvarnosti.” Dakle, naučno istraživanje je jedinstvo teorije i prakse sa odlučujućom ulogom prakse i vodećom ulogom teorije.

Rezultat eksperimenta, pri postavljanju kojeg se istraživač već vodi određenom hipotezom, omogućava testiranje hipoteze, njeno razjašnjavanje i proširenje na nivo teorije, uspostavljanje fizičkog zakona, tj. utvrđivanje prirode objektivni odnos između različitih fizičkih veličina.

Iskustvo (posmatranje, eksperiment, praksa) je izvor svih naših znanja. Ali uz iskustvo, teorijsko razmišljanje je od vodeće važnosti za razvoj znanja. Bez teorijskih generalizacija, bez instrukcija iz teorije o razumnom pravcu eksperimenata, nemoguće je da nauka napreduje.

Teorijske generalizacije moderne fizike sažimaju sve ono što je radoznali ljudski um stekao u oblasti proučavanja fizičkih pojava tokom čitavog dugog perioda kulturnog razvoja. Da bi se razjasnile generalizacije i obuhvatio bezbroj činjenica kroz relativno malo teorijskih koncepata i formula, pokazalo se da je potrebno stvoriti niz matematičkih nauka: diferencijalni i integralni račun, teorija diferencijalnih i integralnih jednadžbi, varijacijski račun. , matematička teorija vjerovatnoće, vektorska analiza, matematička teorija polja, tenzorska analiza itd. Nije lako savladati ovaj opsežni matematički aparat. Matematičke poteškoće koje stoje na putu ispravnoj upotrebi modernih fizičkih teorija ponekad obeshrabruju neke eksperimentalne fizičare; Sudbina takvih fizičara je ravan, vulgarni empirizam, koji njihova istraživanja vodi u ćorsokak.

Često se dešava da, zbog matematičkih poteškoća, pojedini fizičari, umjesto da pravilno koriste moderne fizičke teorije, „iz vedra neba“ iznesu svoje posebne, vrlo pojednostavljene hipoteze, hipoteze koje ne uzimaju u obzir cijeli složeni skup činjenice koje proučava fizika, zaostaju za naukom i stoga se obično ispostavi da su bespomoćne ili čak štetne.

Fizika, obogaćena eksperimentima, u svom razvoju oslanja se na matematiku. Potrebna je određena matematizacija fizike, ali su prekomjerna apstrakcija fizičkih teorija i matematički komplikovana interpretacija pitanja koja nisu uzrokovana stvarnom nuždom opasni. Takve fizičke teorije, koje pate od pretjeranog formalizma, eksperimentatori ne koriste i guraju fiziku ka odvajanju od prakse.

Karakteristično je da nepotrebna hipertrofija matematičkog aparata u nekim fizičkim teorijama, koju su njihovi autori dopuštali zarad matematičke „umetnosti radi umetnosti” na očiglednu štetu fizičke jasnoće i jednostavnosti teorije, nepotrebni izum mnogih novi, neupotrebljivi simboli zbog ljubavi prema simbolizmu, posebne sklonosti izmišljenim pomoćnim veličinama i njihovim uslovnim transformacijama - sve ove i slične osobine formalizma u fizici najkarakterističnije su za idealističke fizičare.

Koliko god neka teorija bila apstraktna, ako je ispravna, ako je ispravno konstruisana, onda ne samo da njeni zaključci treba da odgovaraju stvarnosti, već i sve veze teorije, svi koncepti i količine s kojima ona radi treba da odražavaju i objektivnost. stvarnost što je tačnije moguće.

Pogledajmo izbliza pitanje normalnog odnosa između teorijskog mišljenja i objektivne stvarnosti. Izvor razmišljanja su prvenstveno naši utisci. Kroz radove velikog ruskog fiziologa Sečenova ustanovljeno je da uvijek postoji neka međuveza između utiska i objektivnih razloga koji su doveli do utiska. Na primjer, u vizualnim utiscima, srednja karika je slika objekata na mrežnici. Međukarika, na primjer, slika predmeta dobivena na dnu oka, odražava se aktivnošću nervnih vlakana i korteksa mozga kroz svijest. Posebno je važan Sečenovljev uvjerljiv dokaz da se oblici i svojstva objekata, njihova distribucija u prostoru, njihova kretanja odražavaju ispravno, u potpunom skladu sa stvarnošću.

Ovaj zaključak Sečenova odgovara marksističko-lenjinističkoj teoriji refleksije: naša svijest crpi utiske iz osjeta, koji su, s jedne strane, rezultat utjecaja vanjskih objekata na osjetila, a s druge strane, neodvojivi su od rad misli; Od žive kontemplacije, proces spoznaje vodi do apstraktnog mišljenja, provjerenog praksom, i kao rezultat toga, ljudska svijest ispravno odražava objektivnu stvarnost.

Djelatnost pamćenja i mišljenja usmjerena je kako na rasparčavanje (analizu) činjenica tako i na povezivanje onoga što se izdvaja u jednu cjelinu – na generalizaciju (sintezu) apstrahiranjem od sekundarnih svojstava predmeta ili nevažnih znakova pojave. Kao rezultat generalizacije velikog broja činjenica, naša svijest stvara ideje i koncepte. Dakle, apstraktno mišljenje operira pojmovima koji odražavaju, u potpunom skladu s objektivnom stvarnošću, tipične karakteristike mnogih sličnih stvari i karakteristične osobine homogenih pojava. Refleksija je saglasnost, korespondencija između percepcije ili misli i objektivne stvarnosti; refleksija je slika, tačnije slika, kao kopija objektivnog svijeta.

U fizičkom proučavanju svijeta, kako bismo otkrili obrasce vezane za takve oblike kretanja, kao što su električni fenomeni, koji nam ne pružaju direktno veliki broj osjetilnih percepcija, koristimo se idejama i konceptima razvijenim u proučavanju najvizuelniji, najopipljiviji oblik kretanja - mehanički pokreti. Tako su u fiziku uvedeni pojmovi električne sile, električnog rada, magnetske sile i rada i srodni pojmovi jačine električnog i magnetskog polja, električnog potencijala itd. Kako su se iz našeg znanja o složenijim oblicima kretanja razvile neke ideje a pojmovi koji su neuspješno uvedeni u fiziku iz mehanike morali su biti odbačeni, jer nijedan složeni oblik kretanja nije u potpunosti sveden na jednostavniji oblik kretanja; ostali pojmovi su u suštini sačuvani, te su se detaljno transformisali prema otkrivenim osobinama oblika kretanja koji se proučava.

Dakle, fizički koncepti i ideje o fizičkim veličinama nisu nimalo proizvoljan plod kreativnosti našeg razmišljanja ili jednostavan rezultat dogovora koje su fizičari sklopili kako bi ujedinili mjerenja, kako se to čini Mahovcima; fizički koncepti i ideje o fizičkim veličinama odražavaju objektivnu stvarnost i odražavaju je točnije i potpunije, što je viši nivo razvoja fizike.

Sve pogrešno što se u nauku unosi zbog nedovoljnosti našeg znanja i zbog strasti za formalizmom, koji fiziku često zakrči umjetnim, lažnim idejama – sve se to u kasnijem razvoju nauke otkriva kao nesklad sa istinom i odbačen.

Razvoj fizičkih i teorijskih koncepata odvija se kroz zamjenu nekih zastarjelih teorija drugim, naprednijim, koje na nov, precizniji način objašnjavaju povećani raspon proučavanih pojava i istovremeno zadržavaju sva zrnca istine sadržana u stare teorije.

Uz ovu promjenu teorije, koja dovodi do njihovog poboljšanja, odnosno do potpunijeg odraza stvarnosti, proces postupne, a ponekad i nagle transformacije značenja i sadržaja fizičkih pojmova od ogromnog je značaja za razvoj fizike.

Primjer je razvoj jednog od osnovnih fizičkih koncepata - koncepta atoma materije.

Stari Grci su smatrali da je atom izuzetno mala čestica materije, tvrda, poput sićušnog kamenčića, sfernog, ovalnog ili nekog drugog oblika i opremljena izbočinama u obliku kuka, koje svojim spojevima kada se atomi spoje, osigurati snagu tijela. U 17. i 18. vijeku. atom je shvaćen kao granica mehaničke i hemijske podjele materije, kao apsolutno čvrsta inertna čestica, koja je ujedno i centar međusobnih gravitacijskih sila i sila molekularne kohezije. Krajem 19. i početkom 20. vijeka. Počeli su zamišljati atom kao složenu česticu koja se sastoji od oblaka pozitivnog elektriciteta i određenog broja elektrona smještenih u njemu, koji se pod vanjskim utjecajima na njih pomiču i kreću po zakonima klasične elektrodinamike. Nešto kasnije, početkom druge decenije 20. veka, otkriveno je da je pozitivni elektricitet atoma koncentrisan u sićušnom masivnom atomskom jezgru; Elektroni rotiraju oko jezgre ogromnom brzinom, koji se drže samo u određenim stacionarnim orbitama i doživljavaju promjenu stanja kretanja ne prema zakonima klasične elektrodinamike, već prema potpuno drugačijim, kvantnim zakonima. Trenutno znamo da je jezgra bilo kojeg atoma složena i da se sastoji od pozitivnih jezgara atoma vodika - protona i neutralnih čestica iste mase - neutrona; osim toga, postalo je jasno da je struktura atoma bliže istini prikazana ne geometrijskom, već energetskom slikom, koju otkriva talasna mehanika (sv. III).

Koncept elektrona, koji je donedavno fizika smatrala najmanjim kapljicama elektriciteta, ravnomjerno raspoređenim po volumenu lopte ili koncentrisanim na njenoj površini, također je doživio duboku, radikalnu promjenu. Dovoljno je reći da trenutno zamišljamo elektrone i pozitrone kao čestice koje imaju ne samo električna, već i čisto magnetska svojstva, kao da su uzrokovane rotacijom ovih čestica oko njihove ose, ali u stvarnosti imaju složenije porijeklo; osim toga, poznato je da elektroni i pozitroni, kao i sve najmanje čestice materije općenito, imaju neka svojstva svojstvena valovima; Konačno, otkriveno je da se, pod određenim uslovima, par čestica, elektron i pozitron, može pretvoriti u takozvani paket gama-foton-materijala elektromagnetnih talasa, poput čestice zračenja, koja je još prodornija. nego X-zrake.

Čak i takvi naizgled jednostavni koncepti kao što su težina i masa pretrpjeli su duboke promjene tokom razvoja fizike.

Prvu transformaciju koncepta težine tijela izazvalo je otkriće sferičnosti Zemlje: pojam težine je morao biti povezan sa smjerom sile težine prema centru Zemlje. Newtonov zakon gravitacije omogućio je otkrivanje pogrešnog razumijevanja težine tijela kao nepromjenjivog svojstva ovog tijela i doveo do proširenog razumijevanja težine kao manifestacije gravitacije između dotičnog tijela i globusa ili drugog nebeskog tijela. , ako mislimo na težinu tijela u odnosu na, na primjer, Mjesec, prema kojem - ili prema planeti, prema Suncu itd.

Istovremeno je postala jasna zavisnost težine tela na Zemlji od visine tela iznad nivoa mora. U skladu sa ovim zakonima mehanike i činjenicom dnevne rotacije Zemlje i njenog neprecizno sfernog oblika, otkrivena je složena zavisnost težine kao pritiska tijela na oslonac od geografske širine područja. Još proširena ideja težine uspostavljena je u Einsteinovoj teoriji gravitacije: ovdje je razumijevanje gravitacije, a posebno, prema tome, težine, povezano sa svojstvima samog prostora u kojem se nalaze gravitirajuće mase.

Ideju o masi kao količini materije u tijelu i istovremeno kao mjeri inercije u fiziku je uveo Newton. Masu se dugo vremena shvaćalo kao apsolutno, nepromjenjivo svojstvo tijela, potpuno neovisno o stanju kretanja tijela, stepenu njegovog zagrijavanja, naelektriziranosti itd. Međutim, kada su elektroni otkriveni i proučavani, to je bilo otkrili da je njihova masa elektromagnetnog porijekla. To je, pak, dovelo do otkrića zavisnosti mase tijela o brzini njegovog kretanja, što djeluje samo na vrlo velike brzine, usporedive sa brzinom svjetlosti. Ovo otkriće sugerira da je brzina svjetlosti u praznini (u eteru) ograničavajuća, najveća moguća brzina kretanja. Konačno je utvrđeno da su masa tijela i energija tijela dvije mjere materije u njegovom kretanju i da su te dvije mjere: jedna koja određuje količinu materije - masu, a druga koja određuje obim kretanja i interakcija - energija, strogo su proporcionalne jedna drugoj. Koeficijent proporcionalnosti kojim se masa tijela izražena u gramima mora pomnožiti da bi se dobila njegova energija u ergovima jednak je kvadratu brzine svjetlosti u vakuumu (u cm/sec).

U procesu razvoja fizike, kao što je poznato, do neprepoznatljivosti su se menjale ideje o toploti, magnetizmu, svetlosti, prirodi molekularnih sila itd. Svaki novi, promenjeni sadržaj fizičkih pojmova dublje, tačnije, sve više odražava objektivnu stvarnost. u potpunosti.

Cilj fizike je promovirati čovjekovo osvajanje prirode i, s tim u vezi, otkriti pravu strukturu materije i zakone njenog kretanja.

Cijela historija fizike može se grubo podijeliti u tri glavne faze:

· antički i srednjovekovni,

· klasična fizika,

· moderna fizika.

Prvi stupanj razvoja fizike ponekad se naziva prednaučnim. Međutim, ovaj naziv se ne može smatrati potpuno opravdanim: temeljno sjeme fizike i prirodnih znanosti općenito posijano je u davna vremena. Ovo je najduža faza. Obuhvata period od vremena Aristotela do početka 17. veka, zbog čega se i zove antička i srednjovjekovna faza.

Početak druge etape - faza klasične fizike- povezuje se sa jednim od osnivača egzaktnih prirodnih nauka - italijanskim naučnikom Galileom Galilejem i osnivačem klasične fizike, engleskim matematičarem, mehaničarom, astronomom i fizičarem Isakom Njutnom. Druga faza je trajala do kraja 19. vijeka.

Početkom 20. stoljeća pojavili su se eksperimentalni rezultati koje je bilo teško objasniti u okviru klasičnih koncepata. S tim u vezi, predložen je potpuno novi pristup - kvantni, zasnovan na diskretnom konceptu. Kvantni pristup prvi je uveo 1900. godine njemački fizičar Max Planck (1858–1947), koji je ušao u historiju razvoja fizike kao jedan od osnivača kvantne teorije. Njegovi radovi otvaraju treću etapu u razvoju fizike - stadijum moderne fizike, uključujući ne samo kvantne, već i klasične koncepte.

Dajemo kratak opis svake faze. Općenito je prihvaćeno da prvu fazu otvara geocentrični sistem svjetskih sfera koji je razvio Aristotel. Doktrina geocentričnog sistema sveta počela je sa geocentričnim sistemom prstenastih svetskih poredaka mnogo ranije - u 6. veku. BC e. Predložio ga je Anaksimandar (oko 610. - poslije 547. godine prije Krista), starogrčki filozof, predstavnik Milesijske škole. Ovu doktrinu je razvio Eudoks iz Knida (oko 406. - oko 355. pne), starogrčki matematičar i astronom. Aristotelov geocentrični sistem je tako rođen na ideološkom tlu koje su pripremili njegovi prethodnici.

Prijelaz od egocentrizma – stava prema svijetu koji karakterizira usmjerenost na svoje individualno “ja” – na geocentrizam je prvi i, možda, najteži korak ka nastanku klica prirodne nauke. Direktno vidljiva hemisfera neba, ograničena lokalnim horizontom, dopunjena je sličnom nevidljivom hemisferom punoj nebeskoj sferi. Činilo se da je svijet postao potpuniji – specifičan, ali je ostao ograničen na nebesku sferu. Shodno tome, sama Zemlja, nasuprot ostatku (nebeskog) sfernog Univerzuma koji u njemu stalno zauzima poseban, središnji položaj i apsolutno nepomična, počela se smatrati sferičnom. Morali smo prepoznati ne samo mogućnost postojanja antipoda - stanovnika dijametralno suprotnih dijelova zemaljske kugle, već i temeljnu ravnopravnost svih zemaljskih stanovnika svijeta. Takve ideje, koje su uglavnom bile spekulativne prirode, potvrđene su mnogo kasnije - u doba prvih putovanja oko svijeta i velikih geografskih otkrića, odnosno na prijelazu iz 15. u 16. stoljeće, kada je samo geocentrično učenje Aristotela sa kanonski sistem idealnih ravnomjerno rotirajućih nebeskih sfera međusobno zglobljenih osa rotacije, sa fundamentalno različitom fizikom ili mehanikom za zemaljska i nebeska tijela, već je doživio svoje posljednje godine.

Gotovo hiljadu i po godina razdvaja dovršeni geocentrični sistem grčkog astronoma Klaudija Ptolomeja (oko 90. - oko 160.) od prilično savršenog heliocentričnog sistema (slika 3.1) poljskog matematičara i astronoma Nikole Kopernika (1473–1543. ). Vrhom heliocentričnog sistema mogu se smatrati zakoni kretanja planeta koje je otkrio njemački astronom Johannes Kepler (1571–1630), jedan od tvoraca moderne astronomije.

Rice. 3.1. Sistem sveta po Koperniku (Sunce je u centru)

Astronomska otkrića Galilea Galileija i njegovih fizičkih eksperimenata, kao i opći dinamički zakoni mehanike, zajedno sa univerzalnim zakonom gravitacije koji je formulirao Isaac Newton, postavili su temelj klasična faza razvoja fizike.

Ne postoje jasne granice između ovih faza. Fiziku i prirodne nauke uopšte karakteriše u velikoj meri progresivan razvoj: Keplerovi zakoni su kruna heliocentričnog sistema sa veoma dugom istorijom, počev od antičkih vremena; Njutnovim zakonima prethodili su Keplerovi zakoni i Galilejeva dela; Kepler je otkrio zakone kretanja planeta kao rezultat logički i povijesno prirodnog prijelaza iz geocentrizma u heliocentrizam, ali ne bez heurističkih ideja Aristotelove mehanike.

Aristotelova mehanika je bila podijeljena na zemaljsku i nebesku, tj. nije imala pravo temeljno jedinstvo: Aristotelovo međusobno suprotstavljanje Zemlje i Neba pratila je fundamentalna suprotnost zakona njegove mehanike koji se odnose na njih, što se pokazalo općenito iznutra kontradiktorna i nesavršena.

Galileo je opovrgao aristotelovsku opoziciju između Zemlje i Neba. Predložio je da se Aristotelov zakon inercije, koji karakteriše ravnomerno kretanje nebeskih tela oko Zemlje, primeni za zemaljska tela kada se slobodno kreću u horizontalnom pravcu. Mentalno dijeleći sve vrste zemaljskih tijela na odvojene dijelove, za njih je ustanovio zakon jednako brzog (ili jednako jednako ubrzanog) slobodnog pada, bez obzira na njihovu masu, kada se pod idealnim uvjetima dogodi slobodan pad u vertikalnom smjeru prema centru Zemlje. uslovima, bez ikakvog otpora, odnosno u praznini. Ovaj zakon je u suprotnosti sa kanonizovanim aristotelovskim učenjem, prema kojem se „priroda gnuša vakuuma“, a teška tela padaju u stvarnim uslovima pod uticajem svoje inherentne gravitacije, u stvari, što je brže veća njihova masa.

Kepler i Galileo, polazeći tako od početnih ideja, radikalno su revidirali svu mehaniku. Kao rezultat prijelaza s geocentrizma na heliocentrizam, došli su do svojih kinematičkih zakona, koji su predodredili Newtonovu mehaniku, koja je u osnovi bila ujedinjena za zemaljska i nebeska tijela, sa svim klasičnim dinamičkim zakonima koje je on formulirao, uključujući univerzalni zakon univerzalne gravitacije. . Istovremeno, iz “Matematičkih principa prirodne filozofije” - temeljnog djela Isaka Njutna - možemo zaključiti da njegovi dinamički zakoni ne samo da slijede iz odgovarajućih kinetičkih zakona Keplera i Galilea, već i sami mogu biti osnova svih tri Keplerova kinematička zakona i oba kinematička zakona Galilea, kao i svakakva teorijski očekivana odstupanja od njih zbog složene strukture i međusobnih gravitacijskih poremećaja tijela u interakciji.

Keplerovi zakoni poslužili su kao osnova za otkriće novih planeta. Dakle, prema rezultatima zapažanja devijacija u kretanju planete Urana koje su 1781. godine izvršili engleski astronom i optičar William Herschel (1738–1822), engleski astronom i matematičar John Couch Adams (1819–1892) i francuski astronom Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877) nezavisno jedan od drugog i gotovo istovremeno teoretski predvidio postojanje druge - posturanske planete, koju je na nebu 1846. otkrio njemački astronom Johann Halle (1812–1910) . Ova planeta se zove Neptun. Zatim je američki astronom Percival Lovell (1855–1916) 1905. na sličan način predvidio postojanje još jedne post-uranske planete i organizirao je sistematsku potragu za njom u opservatoriji koju je stvorio, uslijed čega je mladi američki astronom amater otkrio 1930. željena nova planeta - Pluton.

Nije se samo Newtonova klasična mehanika razvijala brzim tempom. Fazu klasične fizike karakterišu i velika dostignuća u drugim granama fizike: termodinamici, molekularnoj fizici, optici, elektricitetu, magnetizmu itd. Ograničićemo se na nabrajanje nekih od najvažnijih dostignuća. Uspostavljeni su eksperimentalni zakoni o plinu. Predložena je jednadžba za kinetičku teoriju plinova. Formuliran je princip ravnomjerne raspodjele energije po stupnjevima slobode, prvi i drugi zakon termodinamike. Otkriveni su zakoni Coulomb-a, Ohma i elektromagnetne indukcije. Fenomeni interferencije, difrakcije i polarizacije svjetlosti dobili su talasnu interpretaciju. Utvrđeni su zakoni apsorpcije i rasipanja svjetlosti.

Naravno, mogla bi se navesti i druga jednako važna dostignuća, među kojima posebno mjesto zauzima elektromagnetna teorija koju je razvio istaknuti engleski fizičar James Clerk Maxwell. Maxwell nije samo tvorac klasične elektrodinamike, već i jedan od osnivača statističke fizike. Ustanovio je statističku distribuciju molekula po brzini, nazvanu po njemu. Razvijajući ideje Michaela Faradaya (1791–1867), stvorio je teoriju elektromagnetnog polja (Maxwellove jednačine), koja ne samo da je objasnila mnoge elektromagnetne fenomene poznate u to vrijeme, već je i predvidjela elektromagnetnu prirodu svjetlosti. Maxwellova elektromagnetna teorija teško se može porediti sa drugom značajnijom teorijom klasične fizike. Međutim, ispostavilo se da Maxwellova teorija nije svemoćna.

Krajem prošlog stoljeća, prilikom proučavanja spektra zračenja apsolutno crnog tijela, eksperimentalno je utvrđen obrazac raspodjele energije u spektru zračenja. Eksperimentalne krivulje raspodjele imale su karakterističan maksimum, koji se s porastom temperature pomjerao prema kraćim valovima. U okviru Maxwellove klasične elektrodinamike nije bilo moguće objasniti obrazac raspodjele energije u spektru zračenja apsolutno crnog tijela. Tačan izraz za spektralnu gustinu energetske luminoznosti apsolutno crnog tijela, u skladu s eksperimentalnim podacima, pronašao je 1900. Max Planck. Da bi to učinio, morao je napustiti ustaljeni stav klasične fizike, prema kojem se energija bilo kojeg sistema može kontinuirano mijenjati, odnosno može poprimiti bilo koje proizvoljno bliske vrijednosti. Prema kvantnoj hipotezi koju je iznio Planck, atomski oscilatori emituju energiju ne neprekidno, već u određenim dijelovima - kvantima, a energija kvanta je proporcionalna frekvenciji oscilovanja.

Karakteristična karakteristika trećeg stupnja razvoja fizike je moderna pozornica– leži u tome što se, uz klasične, naširoko uvode kvantni koncepti na osnovu kojih se objašnjavaju mnogi mikroprocesi koji se dešavaju unutar atoma, jezgra i elementarnih čestica, a u vezi s kojima su nastale nove grane moderne fizike : kvantna elektrodinamika, kvantna teorija čvrstih tijela, kvantna optika i mnogi drugi.

Prvo poglavlje. Fizika antike

Poreklo naučnog znanja

Čovjek je stekao znanje o svijetu oko sebe u oštroj borbi za postojanje. U ovoj borbi, njegovi daleki preci su se odvojili od životinjskog svijeta, a njihove ruke i intelekt su se razvili. Od nasumične i nesvjesne upotrebe štapa i kamenja za zaštitu i dobivanje hrane, prešao je na izradu oruđa, prvo u obliku grubo i primitivno obrađenih komada kamena, zatim na sve sofisticiranije kameno oruđe, do lukova i strijela, pribor za ribolov, lovačke zamke - ovi prvi uređaji za programiranje. Najveće osvajanje čovjeka bilo je stjecanje i korištenje vatre. U toj evoluciji koja je trajala hiljadama i hiljadama godina formirala se ljudska svijest, razvijao govor, akumulirala znanja i ideje o svijetu, nastala su prva antropomorfna objašnjenja okolnih pojava, čiji su ostaci sačuvani u našem jeziku. Poput primitivnog čovjeka, naše sunce „šeta“, mjesec „izgleda“ itd.

Primitivni čovjek nije imao drugog načina da razumije prirodu, kako je uporedi sa sobom, živim bićem, da je obdari osjećajima i svijesti. Iz ovog izvora razvila su se i naučna saznanja i religijska vjerovanja.

U biblijskom mitu o stvaranju svijeta, zabilježenom već u doba razvijenog robovlasničkog društva, ove antropomorfne ideje o Bogu, koji se ponaša kao ljudski zemljoradnik, vrlo su jasno izražene; vrši melioracione radove (odvaja vodu od zemlje), pali vatru („neka bude svjetlost“), stvara sve okolne stvari i odmara se nakon rada.

Uz ove fantastične ideje o prirodi, čovjek je bio obogaćen stvarnim znanjem o nebeskim tijelima, biljkama i životinjama, o kretanju i silama, meteorološkim pojavama itd. Akumulirana znanja i praktične vještine, koje su se prenosile s generacije na generaciju, formirale su početno pozadina buduće nauke. Kako su se društvo i društveni rad razvijali, gomilali su se preduslovi za stvaranje stabilne civilizacije. Pojava poljoprivrede je ovdje odigrala odlučujuću ulogu. Tamo gde su postojali uslovi za dobijanje održivih plodova na istom mestu i iz godine u godinu stvarala su se naselja, gradovi, a potom i države.

Takvi uslovi su nastali u severnoj Africi u dolini Nila, čije su godišnje poplave ostavljale plodan mulj na poljima, u dve reke između reka Tigra i Eufrata, gde je već u 4. milenijumu pr. e. Najstarije robovlasničke države počele su da se oblikuju, postajući kolevka moderne nauke. Sistem navodnjavanja, vađenje metala (bakra) i njegova prerada, razvoj tehnologije i izrada oruđa stvorili su preduslove za nastanak složenog društvenog organizma sa razvijenom ekonomijom. Društvene potrebe dovele su do pojave pisanja: hijeroglifa u Egiptu, klinopisa u Babiloniji i pojave astronomskog i matematičkog znanja.

Velike egipatske piramide koje su preživjele do danas ukazuju da je već u 3. milenijumu pr. e. država je mogla organizirati velike mase ljudi, voditi evidenciju o materijalu, radu i utrošenom radu. U tu svrhu su bili potrebni posebni ljudi, mentalni radnici. Ekonomske zapise u Egiptu vodili su pisari, koji su zaslužni za bilježenje naučnih saznanja svog vremena. Poznati spomenici 2. milenijuma: Rajndov papirus, pohranjen u Britanskom muzeju, i Moskovski papirus, sadrže rješenja za različite probleme sa kojima se susreću u praksi, matematičke proračune, proračune površina i volumena. Moskovski papirus daje formulu za izračunavanje zapremine krnje piramide. Egipćani su izračunavali površinu kruga tako što su kvadrirali osam devetina prečnika, što daje prilično dobru aproksimaciju za k - 3,16.

Određivanje vremena kada je počela poplava Nila zahtijevalo je pažljiva astronomska posmatranja. Egipćani su razvili kalendar koji se sastojao od dvanaest mjeseci od 30 dana i pet dodatnih dana godišnje. Mjesec je bio podijeljen na tri desetodnevna perioda, dan na dvadeset četiri sata, dvanaest dnevnih perioda, dvanaest noćnih perioda. Pošto se dužina dana i noći menjala sa godišnjim dobima, vrednost sata nije bila konstantna, već je varirala sa godišnjim dobima.

Babilonska matematika i astronomija dostigli su visok nivo. Babilonci su poznavali Pitagorinu teoremu, računali kvadrate i kvadratne korijene, kocke i kubne korijene, i bili su u stanju riješiti sisteme jednačina i kvadratnih jednačina. Oni takođe pripadaju podeli ekliptike na dvanaest sazvežđa zodijaka.

Treba naglasiti da je matematika Egipćana i Babilonaca bila praktične prirode i nastala je iz potreba ekonomske i građevinske prakse. Prema istoričarima matematike, babilonska matematika je bila na višem naučnom nivou od egipatske. Ali u oblasti geometrije, Egipćani su otišli dalje od Babilonaca.

Astronomija je bila prva od prirodnih nauka, s kojom je započeo razvoj prirodnih nauka, f. Engels je u “Dijalektici prirode” iznio shemu razvoja prirodne znanosti, prema kojoj je astronomija najprije nastala promatranjem promjene dana i noći, godišnjih doba, te stoga apsolutno neophodna za pastirske i zemljoradničke narode. Matematika je bila potrebna za razvoj astronomije, a građevinska praksa je podstakla razvoj mehanike.

Nesumnjivo je da su grandiozne strukture drevnih država (hramovi, tvrđave, piramide, obelisci) zahtijevale barem empirijsko znanje o strukturnoj mehanici i statici. Prilikom građevinskih radova korišćene su jednostavne mašine: poluge, valjci, kosi ravni. Tako su praktične potrebe oživjele početke naučnog znanja aritmetike, geometrije, algebre, astronomije, mehanike i drugih prirodnih nauka.

Ograničićemo se na ove kratke napomene. Napominjemo u zaključku da je značaj početnog perioda u istoriji nauke i kulture izuzetno velik.Nije slučajno što istoričari matematike veliku pažnju poklanjaju egipatskoj i vavilonskoj matematici. Ovdje su rođeni počeci matematičkog znanja, a prije svega se formirala temeljna ideja broja i osnovnih operacija s brojevima. Ovdje su postavljeni temelji geometrije. Ovdje je čovjek prvi put opisao zvjezdano nebo, kretanje Sunca, Mjeseca i planeta, naučio da posmatra nebeska tijela i stvorio temelje za mjerenje vremena, te postavio temelje za abecedno pisanje.

Posebno je bio veliki značaj pisanja – osnove nauke i kulture. Nije uzalud Galileo u svom Dijalogu oduševljeno hvalio tvorca pisanja.

Iz knjige Tao fizike autor Capra Fritjof

Iz knjige Revolucija u fizici od de Broglie Louis

Iz knjige Atoms and Electrons autor Bronshtein Matvey Petrovich

Poglavlje II. Klasična fizika 1. Dalji razvoj mehanike U prethodnom poglavlju nismo imali namjeru da damo potpuni pregled klasične mehanike. Štaviše, u ovom poglavlju nećemo predstavljati svu klasičnu fiziku. Ovdje ćemo navesti samo njegovu glavnu

Iz knjige Kurs istorije fizike autor Stepanovič Kudryavtsev Pavel

Prvo poglavlje. Misterija radioaktivnosti U ovoj knjizi ćete pronaći priče o pronicljivim detektivima koji rješavaju najzagonetnije zagonetke, najnerazumljivije misterije na svijetu. Ali nemojte misliti da će ova knjiga biti kao druge knjige o detektivima - knjige o

Iz knjige The Self-Aware Universe. Kako svijest stvara materijalni svijet od Amit Goswamija

Prvi dio. Pojava fizike (od antike do

Iz knjige Fizika u igrama od Donata Bruna

Poglavlje drugo. Fizika srednjeg vijeka Historijske napomene Proces sloma robovlasničke rimske države i prelazak na feudalizam u zapadnoj Evropi odvijao se u složenom okruženju vojnih sukoba i kretanja plemena i narodnosti. Srušen pod pritiskom

Iz knjige Kreatori autor Snegov Sergej Aleksandrovič

Iz knjige George and the Treasures of the Universe autor Hawking Stephen William

Prvo poglavlje Eksperimenti u mehanici Rublja na komadu papira. Postavite razglednicu na ivicu stola tako da dve trećine štrči, a na karticu na samoj ivici stavite srebrnu rublju ili nikl na njenu ivicu (slika 1). Naravno, ovo mjesto stola ne treba prekrivati ​​stolnjakom, već stolom

Iz knjige Teorija struna i skrivene dimenzije svemira od Yau Shintana

PRVO POGLAVLJE PRVA SVESAJEDNICA...

Iz knjige The King's New Mind [O kompjuterima, razmišljanju i zakonima fizike] od Penrosea Rogera

Iz knjige Povratak vremena [Od drevne kosmogonije do buduće kosmologije] od Smolin Lee

Prvo poglavlje Univerzum je negde u blizini Pronalazak teleskopa i njegovo naknadno usavršavanje tokom godina pomogli su da se potvrdi činjenica koja je sada postala elementarna istina: postoji mnogo toga u Univerzumu što je nedostupno našim posmatranjima. Zaista, prema

Iz knjige 1. Savremena nauka o prirodi, zakoni mehanike autor Feynman Richard Phillips

Iz knjige Kvarkovi, protoni, svemir autor Barašenkov Vladilen Sergejevič

Iz knjige Idealna teorija [Bitka za opštu relativnost] od Ferreira Pedra

Iz knjige autora

PRVO POGLAVLJE, koje se može smatrati predgovorom; u njoj se čitalac upoznaje sa autorom i zajedno s njim razmišlja o odlikama moderne fizičke nauke.Možda najiznenađujući u savremenoj fizici je neočekivana veza između svemira, gde galaksije i

Iz knjige autora

Poglavlje 3: Ispravna matematika, ružna fizika Ajnštajnove jednačine polja su kolekcija složenih, međusobno povezanih funkcija, ali ih može rešiti svako sa potrebnom veštinom i upornošću. Nakon otvaranja