A fizika mint alaptudomány fizikai sajátosságainak megjelenése. Hogyan működik a haladás motorja
(az ógörögből. fusis « természet ") a természettudomány egyik területe, olyan tudomány, amely az anyagi világ szerkezetét és fejlődését meghatározó legáltalánosabb és legalapvetőbb törvényeket vizsgálja. A fizika törvényei minden természettudomány alapját képezik.
A „fizika” kifejezés először az ókor egyik legnagyobb gondolkodójának, Arisztotelésznek az írásaiban jelent meg, aki az ie 4. században élt. Kezdetben a „fizika” és a „filozófia” kifejezések szinonimák voltak, mivel mindkét tudományág megpróbálja megmagyarázni az Univerzum működésének törvényeit. A 16. századi tudományos forradalom hatására azonban a fizika önálló tudományos irányzatként jelent meg.
A „fizika” szót Mihail Vasziljevics Lomonoszov vezette be az orosz nyelvbe, amikor kiadta az első oroszországi fizika tankönyvet németről lefordítva. Az első orosz tankönyvet „A fizika rövid vázlata” címmel az első orosz akadémikus, Sztrahov írta.
A modern világban a fizika jelentősége rendkívül nagy. Mindaz, ami a modern társadalmat megkülönbözteti az elmúlt évszázadok társadalmától, a fizikai felfedezések gyakorlati alkalmazásának eredményeként jelent meg. Így az elektromágnesesség területén végzett kutatások a telefonok megjelenéséhez, a termodinamika felfedezései lehetővé tették az autók megalkotását, az elektronika fejlődése pedig a számítógépek megjelenését.
A természetben lezajló folyamatok fizikai megértése folyamatosan fejlődik. A legtöbb új felfedezés hamarosan alkalmazásra kerül a technológiában és az iparban. Az új kutatások azonban folyamatosan új rejtélyeket vetnek fel, és olyan jelenségeket fedeznek fel, amelyek magyarázatához új fizikai elméletekre van szükség. A hatalmas mennyiségű felhalmozott tudás ellenére a modern fizika még mindig nagyon messze van attól, hogy minden természeti jelenséget megmagyarázzon.
A fizikai módszerek általános tudományos alapjait az ismeretelmélet és a tudománymódszertan fejleszti.
Fizika tantárgy.
Fizika a legáltalánosabb értelemben vett természettudomány (a természetrajz része). Tanulmányozza az anyagot és az energiát, valamint a természet alapvető kölcsönhatásait, amelyek irányítják az anyag mozgását.
Egyes törvények minden anyagi rendszerben közösek, ilyen például az energiamegmaradás – úgynevezett fizikai törvények. A fizikát néha „alaptudománynak” nevezik, mivel más természettudományok (biológia, geológia, kémia stb.) az anyagrendszereknek csak egy bizonyos osztályát írják le, amelyek engedelmeskednek a fizika törvényeinek. Például a kémia az atomokat, a belőlük képződött anyagokat és az egyik anyag másikká való átalakulását vizsgálja. Egy anyag kémiai tulajdonságait egyértelműen az atomok és molekulák fizikai tulajdonságai határozzák meg, amelyeket a fizika olyan ágai írnak le, mint a termodinamika, az elektromágnesesség és a kvantumfizika.
A fizika szorosan összefügg a matematikával: a matematika adja azt az apparátust, amellyel a fizikai törvények pontosan megfogalmazhatók. A fizikai elméleteket szinte mindig matematikai értelemben fogalmazzák meg, a többi tudományban megszokottnál összetettebb matematikát használva. Ezzel szemben a matematika számos területének fejlődését a fizikai elméletek igényei ösztönözték.
Elméleti és kísérleti fizika.
1) Lényegében a fizika kísérleti tudomány: minden törvénye és elmélete kísérleti adatokon alapul és támaszkodik. Azonban gyakran új elméletek ösztönzik a kísérleteket, és ennek eredményeként új felfedezések alapját képezik. Ezért szokás különbséget tenni a kísérleti és az elméleti fizika között.
A kísérleti fizika korábban előkészített körülmények között vizsgálja a természeti jelenségeket. Feladatai közé tartozik korábban ismeretlen jelenségek feltárása, fizikai elméletek megerősítése vagy cáfolata. A fizikában számos előrelépés történt a létező elméletek által le nem írt jelenségek kísérleti felfedezése révén (például a fénysebesség kísérletileg felfedezett abszolútsága adta a speciális relativitáselméletet).
2) Az elméleti fizika feladatai közé tartozik az általános természeti törvények megfogalmazása és ezek alapján a különféle jelenségek magyarázata, valamint az eddig ismeretlen jelenségek előrejelzése. Bármely fizikai elmélet pontosságát kísérletileg igazoljuk: ha a kísérleti eredmények egybeesnek az elmélet előrejelzéseivel, akkor megfelelőnek (meglehetősen pontosan leírva az adott jelenséget) tekinthető.
Bármely jelenség tanulmányozása során a kísérleti és az elméleti fizika szerepe egyformán fontos.
Alapvető elméletek.
Bár a fizika számos rendszerrel foglalkozik, néhány fizikai elmélet a fizika nagy területeire alkalmazható. Az ilyen elméleteket általában igaznak tekintik, további korlátozások mellett. Például a klasszikus mechanika akkor helyes, ha a vizsgált objektumok mérete jóval nagyobb, mint az atomok mérete, a sebességek lényegesen kisebbek a fénysebességnél, és a gravitációs erők kicsik. Ezeket az elméleteket még mindig aktívan kutatják; például a klasszikus mechanika olyan aspektusát, mint a káoszelmélet, csak a XX. században fedezték fel. Ezek képezik minden fizikai kutatás alapját.
Hagyományosan a szegfűszeg szinte minden mézeskalács és puncs receptben megtalálható. Ez a fűszer javítja a szószok, valamint a hús- és zöldségételek ízét. A tudósok felfedezték, hogy a fűszeres szegfűszeg kiváló antioxidáns, ezért alkalmas a szervezet védekezőképességének erősítésére.
Olvassa el teljesenKategória: Egészséges életmód
A Ramson (vad fokhagyma) a tavasz egyfajta hírnöke, amelyet izgatottan várnak. Ez nem meglepő, hiszen a medvehagyma zsenge zöld levelei nem csak a kulináris csúcspontok, hanem egészségesek is! A medvehagyma eltávolítja a méreganyagokat, csökkenti a vérnyomást és a koleszterinszintet. Küzd a meglévő érelmeszesedés ellen, és megvédi a szervezetet a baktériumoktól és gombáktól. A rengeteg vitaminon és tápanyagon kívül a medvehagyma az alliin hatóanyagot is tartalmazza, amely egy természetes antibiotikum változatos gyógyító hatással.
Kategória: Egészséges életmód
A tél az influenza ideje. Az influenza megbetegedések éves hulláma általában januárban kezdődik és három-négy hónapig tart. Megelőzhető az influenza? Hogyan védekezhet az influenza ellen? Valóban az influenza elleni védőoltás az egyetlen alternatíva, vagy vannak más lehetőségek? Hogy pontosan mit lehet tenni az immunrendszer erősítésére és az influenza természetes úton történő megelőzésére, azt cikkünkből megtudhatja.
Kategória: Egészséges életmód
Számos gyógynövény létezik megfázás ellen. Cikkünkben megismerkedhet a legfontosabb gyógynövényekkel, amelyek segítenek gyorsabban megbirkózni a megfázással és erősebbé válnak. Megtudhatja, mely növények segítenek az orrfolyás ellen, gyulladáscsökkentő hatásúak, enyhítik a torokfájást és csillapítják a köhögést.
Hogyan legyünk boldogok? Néhány lépés a boldogsághoz Kategória: Párkapcsolatok pszichológiája
A boldogság kulcsai nincsenek olyan messze, mint gondolnád. Vannak dolgok, amik elsötétítik a valóságunkat. Meg kell szabadulnod tőlük. Cikkünkben több olyan lépést is bemutatunk neked, amelyek fényesebbé teszik az életedet, és boldogabbnak fogod érezni magad.
Megtanulni helyesen bocsánatot kérni Kategória: Párkapcsolatok pszichológiája
Az ember gyorsan tud valamit mondani, és észre sem veszi, hogy megbántott valakit. Egy szempillantás alatt veszekedés törhet ki. Egy rossz szó követi a másikat. Egy ponton a helyzet annyira feszültté válik, hogy úgy tűnik, nincs kiút belőle. Az egyetlen üdvösség, ha a veszekedés egyik résztvevője megáll és bocsánatot kér. Őszinte és barátságos. Hiszen egy hideg „Bocsánat” nem vált ki érzelmeket. A megfelelő bocsánatkérés a legjobb kapcsolatgyógyító minden élethelyzetben.
Kategória: Párkapcsolatok pszichológiája
A partnerrel harmonikus kapcsolatot fenntartani nem könnyű, de egészségünk szempontjából végtelenül fontos. Tudsz helyesen étkezni, rendszeresen mozogni, remek munkád és sok pénzed van. De ezek egyike sem segít, ha problémáink vannak a szeretett emberrel való kapcsolatunkban. Ezért annyira fontos, hogy kapcsolataink harmonikusak legyenek, és hogyan érhetjük el ezt, ebben a cikkben a tanácsok segítenek.
Rossz lehelet: mi az oka? Kategória: Egészséges életmód
A rossz lehelet nem csak a szag okozója, hanem szerettei számára is meglehetősen kellemetlen probléma. A kellemetlen szag kivételes esetekben, például fokhagymás étel formájában, mindenkinek megbocsátható. A krónikus rossz lehelet azonban könnyen társadalmi les felé terelheti az embert. Ennek nem szabad megtörténnie, mert a rossz lehelet oka a legtöbb esetben viszonylag könnyen azonosítható és megszüntethető.
Cím:
A hálószoba mindig a béke és a jólét oázisa legyen. Nyilván ezért is szeretnék sokan szobanövényekkel díszíteni hálószobájukat. De ez tanácsos? És ha igen, milyen növények alkalmasak a hálószobába?
A modern tudományos ismeretek elítélik azt az ősi elméletet, hogy a virágok nem megfelelőek a hálószobában. Korábban azt hitték, hogy a zöld és virágzó növények éjszaka sok oxigént fogyasztanak, és egészségügyi problémákat okozhatnak. Valójában a szobanövényeknek minimális oxigénigényük van.
Olvassa el teljesenAz éjszakai fotózás titkai Kategória: Fényképészet
Tehát milyen fényképezőgép-beállításokat kell használnia hosszú expozícióhoz, éjszakai fotózáshoz és gyenge fényviszonyokhoz? Cikkünkben összegyűjtöttünk néhány tippet és ajánlást, amelyek segítenek jó minőségű éjszakai fényképek készítésében.
Absztrakt a témában: "A fizika története"
A fizika fejlődése
A fizika a természettudományok közé tartozik, melynek feladata a természet tanulmányozása, hogy alárendelje az embernek.
Az ókorban a „fiika”) szó természetrajzot jelentett. Ezt követően a természetrajzot számos tudományra osztották: fizika, kémia, csillagászat, geológia, biológia, botanika stb.
E tudományok között a fizika bizonyos mértékig különleges pozíciót foglal el, mivel vizsgálatának tárgya az anyag mozgásának valamennyi alapvető, legáltalánosabb, legegyszerűbb formája.
A természeti jelenségekkel kapcsolatos ismeretek felhalmozása már az ókorban megtörtént. Még a primitív emberek is, akik észrevették a hasonlóságokat és különbségeket a környező világ jelenségeiben, gyakorlatukból szereztek némi ismeretet a természetről. Ezt követően a felhalmozott tudás rendszerezése vezetett a tudomány megjelenéséhez.
A természeti jelenségekkel kapcsolatos ismeretek bővítését, finomítását az emberek gyakorlati igények miatt megfigyelésekkel, a tudomány fejlődésének magasabb fokán pedig kísérletekkel (a megfigyelés egy jelenség természeti környezetben, a kísérlet a egy jelenség mesterséges környezetben történő reprodukálása, hogy a teremtett körülményektől függően feltárjuk e jelenség jellemzőit).
Hipotézisek születtek a jelenségek magyarázatára. A megfigyelésekből, kísérletekből és hipotézisekből levont következtetéseket a tudomány és a gyakorlat különböző kölcsönhatásaiban tesztelték; a gyakorlat a tudományos tapasztalatok (megfigyelések és kísérletek) tisztázására, a hipotézisek kijavítására és a tudomány gazdagítására irányult. A tudomány viszont gazdagította a gyakorlatot.
Ahogy a tudományos ismeretek gyakorlatban történő alkalmazása bővült, felmerült az igény, hogy ezeket az ismereteket a jelenségek előrejelzésére és egy adott cselekvés következményeinek kiszámítására használják fel. Ez ahhoz vezetett, hogy az elszigetelt hipotézisek helyett általánosító és alátámasztott elméleteket kellett alkotni.
Az elmélet iránti igény először az épületek és építmények építése során merült fel, és a mechanika, elsősorban az egyensúlyi doktrína kialakulásához vezetett. Az ókori Egyiptomban és Görögországban fejlesztették ki a szilárd testek statikáját és a hidrosztatikát. A mezőgazdasági munkák idejének meghatározásának igénye és a hajózás során az irány meghatározásának szükségessége lendületet adott a csillagászat fejlődésének. A tudás számos ágát az ókori görög gondolkodó, Arisztotelész támasztotta alá és rendszerezte. „Fizikája” (8 könyvben) hosszú időre meghatározta az általános fizikai világképet.
A természetről felhalmozott tudást az uralkodó osztályok saját érdekeik érdekében használták fel; az ókorban a tudomány a papok (papok) kezében volt, és szorosan összefüggött a vallással. Csak az ókori Görögországban kezdtek a társadalom más kiváltságos rétegeinek képviselői foglalkozni a tudományokkal. Az ókori természetfilozófia, azaz a természetfilozófia legjobb képviselői (Leukipposz, Démokritosz, Lucretius) megalapozták a természet materialista megértését, és a tényanyag rendkívüli hiánya ellenére eljutottak a az anyag atomi szerkezete.
Az ókori társadalom összeomlása átmenetileg megállította a tudomány fejlődését. A középkorban a keresztény egyház a feudális rendszer uralkodó osztályaira támaszkodva rendkívüli kegyetlenséggel, inkvizícióval és kivégzésekkel rendelte alá a filozófiát a teológia céljainak. Arisztotelész fizikáját a haladás lehetőségét kizáró dogmatikus értelmezésével az egyház a Szentírás tekintélyének erősítésére adaptálta. Ebben az időben főleg az arabok körében, akik hatalmas államokat hoztak létre és élénk kereskedelmet folytattak távoli országokkal, a görögöktől és rómaiaktól átvett tudományok elemei megmaradtak, és némi fejlődésben részesültek, különösen a mechanikában, a csillagászatban, a matematikában és a földrajzban.
A XV-XVI. században. Az európai kereskedelem és ipar fejlődése alapján kezdetét vette először a mechanika és a csillagászat, majd az ipari technológia alapját képező tudományok - a fizika és a kémia - gyors növekedése és fejlődése. Kopernikusz, Kepler, Galilei és követőik művei a tudományt a burzsoázia erőteljes fegyverévé tették az elavult feudális rendszer fellegvára - a vallás - elleni küzdelemben. Az egyház elleni küzdelemben egy tudományos alapelvet állítottak fel: minden valódi tudás tapasztalaton (megfigyelések és kísérletek halmazán) alapul, nem pedig ennek vagy annak a tanításnak a tekintélyén.
A 17. században A nagyburzsoázia kompromisszumot keresett a feudális rendszer uralkodó osztályainak maradványaival. Ennek megfelelően a tudomány képviselői kénytelenek voltak kompromisszumot találni a vallással. Newton briliáns tudományos munkákkal együtt megírta az egyházi könyv értelmezését - az apokalipszist. Descartes filozófiai munkáiban megpróbálta bizonyítani Isten létezését. A tudósok támogatták az első lökés hamis elképzelését, amelyre az univerzumnak állítólag szüksége volt a mozgáshoz.
A mechanika fejlődése rányomta bélyegét az akkori tudományos elméletre. A tudósok megpróbálták a világot mechanizmusként szemlélni, és minden jelenséget mechanikus mozgásokra redukálva igyekeztek megmagyarázni.
A természettudomány fejlődésének ebben az időszakában az erő fogalma hatalmas alkalmazást kapott. Minden újonnan felfedezett jelenséggel egy erőt találtak ki, amelyet a jelenség okának nyilvánítottak. Ennek a fizikában a mai napig megőrződött nyoma a jelölésben: élőerő, áramerősség, elektromotoros erő stb.
Ennek az időszaknak a tudományos elméletei, amelyek a világot változatlanul mozgó gépezetnek tekintették, tagadták az anyag fejlődését, a mozgás egyik formából a másikba való átmenetét. A kísérleti anyag bővítésében elért sikerek ellenére a tudomány a gépies világnézet pozíciójában maradt.
A 18. században Klemátisz ov helyesen jósolta meg a testek molekuláris-kinetikai szerkezetének képét, és először fejezte ki az anyag örökkévalóságának és mozgásának egységes törvényét a következő szavakkal: „... a természetben végbemenő minden változás úgy megy végbe, hogy ha valamit hozzáadnak valamihez, aztán elveszik valami mástól... Mivel ez egyetemes természettörvény, kiterjed a mozgás szabályaira is: egy test, amely lökésével mozgásra készteti a másikat, elveszíti, mint sokat a mozgásából, amint átadja a másiknak, általa mozgatva.”
Ugyanezen években Kant és Laplace elmélete a Naprendszernek a ködből való kifejlődéséről kiküszöbölte az első lökés szükségességét.
A 19. században Az ipari kapitalizmus virágkorában a termelőerők kolosszális növekedése alapján a tudomány előrehaladása rendkívül felgyorsult. Az iparban és a közlekedésben egy nagy teljesítményű és sokoldalú motor szükségessége késztette a gőzgép feltalálását, megjelenése pedig a termikus folyamatok tanulmányozására késztette a tudósokat, ami a termodinamika és a molekuláris kinetikai elmélet kialakulásához vezetett. A termodinamika alapján viszont lehetségesnek bizonyult nagyobb teljesítményű és gazdaságosabb motortípusok (gőzturbinák, belső égésű motorok) tervezése. Ebben a példában azt látjuk, hogy a gyakorlat hogyan ösztönzi a tudományos elmélet fejlődését, és az elmélet ezt követően vezető szerepet tölt be a gyakorlattal szemben.
Az elmélet és a gyakorlat összetett kölcsönhatásának másik példája a villamosenergia-elmélet és az elektrotechnika fejlődése. Az elektromos jelenségekről már régóta rendelkezésre állnak töredékes információk. De csak miután felfedezték a villám elektromos természetét, majd felfedezték a galvánáramot, a fizika az elektromosság tanulmányozására összpontosította figyelmét. Faraday, Maxwell, Lenz és mások kidolgozták a modern elektrotechnika fizikai alapjait. Az ipar gyorsan kiaknázta a tudományos felfedezéseket, és a technológia széles körű fejlődése példátlan lehetőségeket nyitott a tudományos kísérletezés előtt. A testek molekuláris szerkezetének tanulmányozása feltárta a molekuláris és atomi kölcsönhatások elektromos természetét, ami viszont napjainkban az anyag atomi mozgásformájának felfedezéséhez vezetett, amely hatalmas távlatokat nyit meg az új technológia előtt.
Felfedezések sorozata – az energia megmaradásának és átalakulásának törvénye, az elektromágneses hullámok elmélete, az elektronok és a radioaktivitás felfedezése – végül megdöntötte a természet változhatatlanságának doktrínáját. A mechanizmus összeomlott.
Kiderült, hogy az új tudományos felfedezések lényegének helyes értékelése és megértése csak a Marx és Engels által megalkotott filozófia szempontjából lehetséges. dialektikus természetes materializmus.
„A dialektikus materializmus a marxista-leninista párt világképe. Azért nevezik dialektikus materializmusnak, mert a természeti jelenségekhez való hozzáállása, a természeti jelenségek vizsgálatának módszere, e jelenségek megismerésének módszere dialektikus, a természeti jelenségek értelmezése, a természeti jelenségek megértése, elmélete materialista.
A dialektikus megközelítésű természeti jelenségeket összefüggésükben, egymásrautaltságukban, egymásrautaltságukban és fejlődésükben kell figyelembe venni, figyelembe véve, hogy a mennyiségi változások alapvető minőségi átalakulásokhoz vezetnek, a jelenségek fejlődését a bennük rejlő ellentmondások küzdelme generálja. .
A természeti jelenségek dialektikus megközelítése a valóság torzításmentes, helyes visszatükrözését biztosítja tudatunkban. A dialektikus módszernek ezt a döntő, abszolút előnyét a természeti jelenségek vizsgálatának minden más megközelítésével szemben az magyarázza, hogy a dialektikus módszert jellemző főbb jellemzőket nem önkényesen találták ki, nem kényszerítenek rá mesterséges, nem benne rejlő halott sémákat. tudást, hanem éppen ellenkezőleg, pontosan reprodukálja a természet dialektikájának legáltalánosabb törvényeit, amelyek kivétel nélkül.
Minden tudomány, különösen a fizika, minden ténnyel egyértelműen megerősíti, hogy:
először is, bármely jelenség szerves, elválaszthatatlan kapcsolatban fordul elő a környező jelenségekkel; Ha egy jelenséget el akarunk különíteni, meg akarjuk szakítani kapcsolatát a környező jelenségekkel, elkerülhetetlenül eltorzítjuk a jelenséget;
másodszor, minden, ami létezik, természetes és kimeríthetetlen változásnak van kitéve, a dolgok természetében rejlő fejlődésnek;
harmadrészt folyamatos fejlődés mellett a mennyiségi változások halmozódása időszakos, görcsös minőségi átalakulásokhoz vezet; negyedszer, minden létező fejlődése a szembenálló irányzatok örök harcában, a régi és az új, a haldoklók és a feltörekvők, az elavultak és a fejlődők közötti harcban következik be.
A természeti jelenségek vizsgálatának dialektikus módszere ezeket az egyetemes objektív törvényeket tükrözi, és az objektív világ dialektikáját reprodukálja a tudás alapelveiben. A valóság helyes tükrözése tudatunkban a természeti jelenségek dialektikus megközelítésével arra kötelez bennünket, hogy a dialektikus módszert ismerjük el a természeti jelenségek vizsgálatának egyetlen helyes módszereként. Csak a dialektikus materializmus szigorúan tudományos világnézet). Minden más filozófiai nézet téves, elszakadt a valóságtól és metafizikai.
A burzsoázia azonban osztályérdekei miatt nem tudja elfogadni a proletariátus filozófiáját - a dialektikus materializmust. század tudósai tudományos munkájuk során nem tehettek mást, mint a külső világ valóságába vetett hitből, amelyet tanulmányoznak; Ezért munkájukban spontán materialisták voltak, de világnézetükben az uralkodó osztály nézeteit tükrözték, és ilyen vagy olyan mértékben tisztelegtek az idealizmus előtt, különösen a filozófiával kapcsolatos kérdésekben. A természettudomány rohamos növekedése és egyben a polgári filozófia hanyatlása a 19. század teoretikusaira jellemző gondolatokat szült. ideológiai zűrzavar és a filozófiával szembeni bizalmatlanság.
Az imperializmus megjelenésével, a 19. század végén és a 20. század elején az idealizmus a machizmus kifinomult formáját öltötte (a doktrína megalapítójáról, Ernst Mach osztrák fizikusról és filozófusról nevezték el). A machiánusok azzal érveltek, hogy „tapasztalataink” során nem az objektív valóság tulajdonságait tanuljuk meg, hanem csak saját érzeteinket. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a „tapasztalat” szót a machiánusok másként értik, mint a materialisták. A materialisták tapasztalatnak nevezik a külvilág törvényeire vonatkozó elméleti következtetések gyakorlati igazolását; a kísérlet döntő mércéje egyik vagy másik tudományos elmélet hűségének, az objektív valóságnak való megfelelésének. A machiánusok számára a tapasztalat az érzéseink összessége, a tudomány pedig azok rendje a tudatunkban.
Az agnoszticizmus is az idealizmus egy fajtája, amely azt állítja, hogy ismerjük a jelenségeket, de nem a „dolgot önmagában”, ami megismerhetetlen.
A természettel kapcsolatos pozitív tényszerű ismeretek kolosszális növekedése és a polgári tudósok által ebből a tudásból levonható idealista következtetések közötti ellentmondás következtében a modern fizika mély válságot él át. V. I. Lenin
a „Materializmus és empirio-kritika” című könyvében nemcsak leleplezte a machizmust, hanem mélyreható elemzést is adott a fizika válságáról.
Hazánk sikerei a kommunizmus felépítésében elrettentik az imperialisták és egyben politikai tevékenységet ébresztenek a dolgozók millióiban a kapitalista, különösen a gyarmati és függő országokban, és ez minden szükséges eszközzel arra kényszeríti a kapitalista világ vezetőit, hogy ellensúlyozzák a növekvő növekedést. a Szovjetunió tekintélye és befolyása. Az imperialisták ideológiai harcának egyik módszere a tudomány fejlődéséről alkotott valós kép meghamisítása: a Szovjetunió vívmányait eltitkolják, eltitkolják, és lekicsinylik az orosz tudósok szerepét a tudomány fejlődésében.
Ami a szovjet fizika sikereit illeti, azokat két tény bizonyítja legjobban: először is, hazánkban a technika soha nem látott csúcsra jutott, a fizika pedig a technika tudományos fejlesztésének alapjául szolgál; második - a szovjet hadsereg megmutatta az egész világnak fegyvereinek példátlan erejét, és a fizika, mint tudjuk, fontos szerepet játszik a katonai felszerelés fejlesztésében.
A dialektikus materializmus filozófiája évről évre a világ minden országában egyre nagyobb befolyást gyakorol a tömegek tudatára. E befolyás ellensúlyozására törekedve az imperialista államok igazi mesterei nagylelkűen bátorítják a tudomány mindenféle idealista irányzatának hírnökeit.
A modern fizika sikerei egyértelműen a dialektikus materializmus győzelmét mutatják. Mindazonáltal a kapitalista országok sajtója különösen a fizikai elméletek olyan változatait hirdeti és hozza divatba, amelyek példátlan formalizmusukkal utat nyitnak az idealista perverzióknak. Nem véletlen, hogy az elmúlt években külföldi fizikai tudományos folyóiratok szívesen szenteltek teret egyes neometafizikai elméletek tárgyalásának. Például kiemelkedő külföldi tudósok azzal vannak elfoglalva, hogy a fizikai relativitáselméletből levonják a következtetést az univerzum végességéről, és kiszámítsák a világ „sugarát” és „korát”.
A. A. Zsdanov egy 1947-es filozófiai vitán elmondott beszédében megmutatta, hogy a fizika divatos külföldi idealista torzításai szolga szerepet játszanak a marxizmus elleni külföldi reakció kampányában. „Vegyük például Eddington angol csillagász tanítását a világ fizikai állandóiról, amely közvetlenül a számok pitagoraszisztikus miszticizmusához vezet, és a matematikai képletekből olyan „lényeges állandókat” vezet le a világnak, mint a 666-os apokaliptikus szám stb. Anélkül, hogy megértenék a tudás dialektikus menetét, az abszolút és relatív igazság kapcsolatát, Einstein számos követője egyetért azzal, hogy az univerzum egy véges, korlátozott tartományának mozgástörvényeinek tanulmányozásának eredményeit az egész végtelen univerzumra átültetik. a világ végességéről, időbeni és térbeli korlátairól, és Mealy csillagász még azt is „kiszámolta”, hogy a világ 2 milliárd évvel ezelőtt keletkezett. Talán nagy honfitársuk, a filozófus Bacon szavai érvényesek ezekre az angol tudósokra, miszerint tudományuk tehetetlenségét a természet elleni rágalmazássá változtatják.
Ugyanígy a modern burzsoá atomfizikusok kanti furcsaságai az elektron „szabad akaratára” vonatkozó következtetésekre, az anyagot csak hullámok bizonyos halmazaként való ábrázolására tett kísérletekre, és más ördögiségekhez vezetik” (A. A. Zsdanov).
A külföldi tudomány idealista irányzatai néhány szovjet fizikusra is hatással voltak. Az idealizmus őszinte prédikálását hazánkban nehezíti, hogy a tudományos közösség ellenállásába ütközik. Mindazonáltal a külföldi tudomány iránti rajongás miatt néhány teoretikusunk, rejtett, skolasztikus formában, időnként az idealista koncepciók aktív védelmével áll elő. Azt próbálják bebizonyítani, hogy bár Einstein, Eddington, Bohr, Heisenberg és mások ügyesen terelték a fizikát a machizmus felé vezető úton, az általuk kialakított nézetek állítólag könnyen összeegyeztethetők a dialektikus materializmussal, ha „elvetjük a machiánus frazeológiát”, és ugyanazok a nézetek érvényesülnek. "dialektikus magyarázatokkal" ellátva" Ezt a hazai fizikánkra rendkívül veszélyes álláspontot olykor az a vágy indokolja, hogy ne veszítsük el az egyes fizikai elméletekben elérhető értékes matematikai módszereket. Ugyanakkor megfeledkeznek arról (vagy hallgatnak), hogy e módszerek továbbfejlesztéséhez már régen más módszertani alap kidolgozására van szükség az alkalmazásukhoz (lásd III. kötet).
Megtévesztő azt állítani, hogy minden „igazi” anyagelmélet materialista. Az uralkodó elméleteket mindig „helyes elméletként” mutatták be a kortársaknak, de idővel világossá vált, hogy csak egy szemernyi igazságot tartalmaznak, és sok mindenről kiderült, amit az elméletek szerzőinek fizikai és filozófiai nézetei vezettek be. téves. Így Sadi Carnot felfedezte a termodinamika második főtételét, de a kalória gondolatát, amely elméletének alapját képezte, harminc-negyven évvel később elvetették. Ampere felfedezte az elektrodinamika néhány törvényét, de az Ampere-féle elektrodinamika módszertani alapjai hamisnak bizonyultak, és elvetették őket azzal a gondolattal együtt, hogy az elektromosságnak nincs tehetetlensége. Az optika terén a legnagyobb eredményeket Huygens és Fresnel érték el az éter mechanikai rezgéseiről stb. jelenleg kizárt elképzelések alapján.
Nincs ok a modern fizikai elméletek abszolutizálására; nem lehet elképzelni, hogy örökkévalónak bizonyulnak, hogy a fizika későbbi fejlődése nem fogja tisztázni őket, és nem csak részletekben, hanem bizonyos kiindulási helyzetekben is.
A fizikai elméletek dialektikus-materialista megközelítése megvilágítja az elméleti fizika helyes, egészséges, haladó irányait, és feltárja az elméletek módszertanilag hibás láncszemeit, feltárja az egyes elméleti premisszák és következtetések áltudományos jellegét, megmutatja, hol, milyen feltevések mellett távolodik el ez vagy az az elmélet. valóságtól, amiben Egyes részeken javításra, feldolgozásra szorul.
Kétségtelenül sok munkára és tehetségre lesz szükség néhány olyan fizikai elmélet tudomány haladásához szükséges feldolgozása, átstrukturálása, amelyeket szerzőik machiánus vagy idealista szellemben dolgoztak ki. Ez a feladat nehéz, de megvalósítható a szovjet fizika számára, amely már megmutatta érettségét és erejét.
Anyag és mozgás
A világ megértésének legegyszerűbb eszközei az érzékszerveink. A műszeres fizika az emberi szem és fül kiegészítő berendezése. Auditív és vizuális észlelésünk szubjektív; érzékeljük a hangtónusokat, színárnyalatokat, szagokat stb. Az eltérő tónusú hangok közötti objektív különbség a hangrezgések egyenlőtlen frekvenciájában rejlik. Ugyanígy a színárnyalatok különbsége objektíven megfelel a fényrezgések frekvenciájának különbségének. A hőről és a hidegről alkotott képünket a molekulamozgás kisebb-nagyobb intenzitása hozza létre. A hangérzékelés, a fény-, íz-, tapintás- és szagérzékelés csak testünk és tudatunk válaszai az azokat kiváltó fizikai jelenségekre.
A mindennapi életben olyan szavakat használunk, mint a „fény”, „szín”, „meleg”, „hang”, „fény intenzitása”, „melegítési fok” bizonyos értelemben: élettani tartalmat adunk beléjük - a tartalom. az érzéseinkről. A fizikában ugyanazokat a szavakat más értelemben használjuk: ezekkel a szavakkal jelöljük azokat az objektíven lezajló folyamatokat, amelyek érzeteinket generálják, vagy olyan jelenségeket, amelyek képesek lennének a megfelelő érzetet kelteni, ha érzékszerveink tökéletesebbek lennének.
Érzékeléseink heterogének. Az ezeket kiváltó jelenségek rendkívül sokfélék. Ismereteink gyarapodásával azonban észrevesszük, hogy sok jelenségnek fontos hasonlóságai vannak. Meggyőződésünk, hogy a világ helyes megértéséhez olyan fogalmakat kell kidolgoznunk, amelyek nagy vonalakban általánosítják a kísérlet eredményeit, és ami a legfontosabb, tükrözik az általunk vizsgált jelenségek bármely sorozatának természeti egységét.
A legáltalánosabb és legalapvetőbb kategóriák az anyag és a mozgás. „Az anyag objektív valóság, amely az emberi tudattól függetlenül létezik, és az tükröződik benne... Az anyag az, amely érzékszerveinkre hatva érzeteket kelt” (Lenin). Nyilvánvaló, hogy érzeteinken keresztül az anyagot csak egyedi megnyilvánulásaiban ismerjük meg; Tudományos és gyakorlati tevékenységünk során sem „általánosan” foglalkozunk az anyaggal, hanem mindig annak konkrét megnyilvánulásaival.
Az anyag attribútuma (inherens tulajdonsága) a mozgás. A mozgás az anyag létezésének egy formája. Amikor mozgásról beszélünk, mindig valaminek valamilyen mozgását képzeljük el, például testek, környezet, részecskék mozgását. Ugyanakkor szem előtt kell tartanunk, hogy a mozgás nem korlátozódik a mozgásra. „Minden mozgáshoz kapcsolódik valamilyen elmozdulás – égitestek, földi tömegek, molekulák, atomok vagy éterrészecskék mozgása. Minél magasabb a mozgásforma, annál jelentéktelenebbé válik ez a mozgás. Semmiképpen sem meríti ki a megfelelő mozgás természetét, de elválaszthatatlan tőle. Ezért mindenekelőtt ezt kell tanulmányozni” (Engels).
A mozgás filozófiai értelemben minden anyagváltozás, a természetben végbemenő bármely folyamat: kémiai reakció, elektromágneses sugárzás, fa növekedése, gondolkodás.
„A mozgás a szó legáltalánosabb értelmében, vagyis az anyag létezési formájaként, az anyagban rejlő tulajdonságként értelmezve magában foglalja az univerzumban végbemenő összes változást és folyamatot, kezdve az egyszerű mozgástól és a gondolkodás” (Engels).
A mechanika a mozgás legegyszerűbb formáját vizsgálja, nevezetesen a testek vagy részecskék térbeli mozgását (mechanikus mozgás).
Néhány fizikai felfedezés a 19. századból. lehetővé tette a mechanikai mozgás szempontjából teljesen heterogénnek tűnő jelenségek egész sorának mintegy „csökkentését”. Így például a test termikus állapota mintha „leredukálódott volna” molekulái mechanikai mozgására. Ezen az alapon megerősödött az a feltevés, hogy minden természeti jelenség végső soron csak mechanikai mozgást jelent; Elhangzott a szlogen – hogy minden természettudományt a mechanikára redukáljunk. Ezt a nézetet gépies világképnek nevezik.
Ez a nézet téves. A magas mozgásformák lényege valójában redukálhatatlan mechanikus mozgásra. Minden mozgásformának vannak sajátosságai, amelyek az eredetiségét (minőségét) alkotják. Még a hőmozgást sem meríti ki, bár molekulák mechanikai mozgásából áll; hőmozgás során a molekulák mozgására átlagosan speciális statisztikai törvények vonatkoznak, amelyek nem következnek a mechanika törvényeiből.
A mechanika törvényei fontosak az alacsonyabb mozgásformák megértéséhez, de nem elegendőek a magasabb (összetettebb) formák megértéséhez. Már a molekuláris mozgásokban olyan jelenségeket fedeznek fel, amelyek nem magyarázhatók és nem jósolhatók meg pusztán Newton törvényeivel. Az atomon belüli mozgások, valamint az elektromos és mágneses folyamatok hátterében álló mozgások vizsgálatakor ezek a jelenségek, amelyek nem magyarázhatók teljes mértékben, ha csak mozgásokból indulunk ki. Az olyan magas mozgásformákban, mint a biológiai folyamatok és a gondolkodás, a mozgások kétségtelenül másodlagos szerepet töltenek be e folyamatok más egyedi, mechanikus mozgásra nem redukálható aspektusaihoz képest. A természet bonyolultabb, mint azt a gépészek gondolják.
A fizika a mozgás legegyszerűbb formáit vizsgálja: 1) mechanikus mozgást (transzlációs, forgó, oszcillációs, hullám) és az univerzális gravitáció mechanikai mozgáshoz kapcsolódó megnyilvánulásait; 2) molekuláris hőmozgás és intermolekuláris kölcsönhatások által okozott folyamatok (az aggregációs, diffúziós és oldódási állapotok tulajdonságai és változásai, hőátadás stb.); 3) elektromos és elektromágneses folyamatok és 4) a testek atomon belüli mozgása és tulajdonságai, amelyeket az atomok szerkezete határoz meg (különösen a testek optikai tulajdonságai, az anyagok legfontosabb kémiai tulajdonságainak eredete, az elemek átalakulásának kozmikus és laboratóriumi folyamatai stb., az intranukleáris energia felszabadításáig) .
A fizikai jelenségek tudományos vizsgálata során az esetek túlnyomó többségében az anyagmozgás ezen formáinak legszorosabb összekapcsolásával, áthatolásával és átalakulásával találkozunk.
Jelenleg nagyon nehéz határt húzni a fizika és a rokon tudományok, különösen a kémia között.
A fizikában mind a hatalmas számú molekulából álló testek mozgását, mind az anyagmozgás finomabb formáit tanulmányozzák - a molekulák, atomok, magjaik, elektronok mozgását. Néha makrofizikának nevezik a fizika azon ágát, amely nagyszámú atomot vagy molekulát tartalmazó testekkel foglalkozik; A fizika azon ágát, amely az egyes apró részecskék mozgását és kölcsönhatásait vizsgálja, mikrofizikának nevezik.
A kémia foglalkozik atomokkal és molekulákkal is, de egy anyag minőségi jellemzőit vizsgálja, amelyeket az atomban lévő elektronok számában, a molekulákban lévő atomok számában és típusában bekövetkező mennyiségi változások okoznak. A fizika és a kémia határterületén több tudományág is kialakult: fizikai kémia, kolloidkémia stb.
A fizika olyan tudományokat foglal magában, amelyek a minket körülvevő Földön (geofizika, meteorológia, hidrológia), az égitestekben (asztrofizika) és az élő szervezetekben (biofizika) körülvevő anyagok meghatározott állapotait vizsgálják.
A fizika, a kémia, a csillagászat, a geológia és a biológia közötti mély belső kapcsolatot az anyag szerkezetének egysége és közössége biztosítja minden sajátos megnyilvánulásában. A legtávolabbi csillagok, a Nap, a földkéreg, az élő szervezetek ugyanazokból a kémiai elemekből épülnek fel. A molekuláris erők, a kémiai atomközi erők, az atomon belüli erők főleg elektromos jellegűek. Valamennyi kémiai elem atomja bizonyos mértékig ugyanúgy épül fel: pozitív töltésű, nagy tömegű atommagokból és az általunk ismert legkönnyebb elemi részecskékből - elektronokból, amelyek gyors mozgásukban az atommag körüli zárt pályán mintegy képződnek. , az atommagot beborító elektronfelhő. Az összes atom magja protonokból épül fel - pozitív töltésű hidrogénatommagokból, amelyek tömege 1836-szor nagyobb, mint egy elektron tömege, és közel azonos tömegű, de elektromosan semleges részecskék - neutronok.
Ezen alapvető, stabil részecskék mellett a kozmikus sugarakban alacsony stabilitású részecskék létezését fedezték fel: pozitív elektronok - pozitronok, amelyek tömege megegyezik a negatív elektronokkal, valamint mezonok - háromféle töltésű részecskék - negatív, pozitív és semleges - és többféle méretű tömeg: mezonok, amelyek tömege körülbelül 210-szer nagyobb, mint egy elektron tömege, és mezonok, amelyek tömege körülbelül 280-szor nagyobb, mint egy elektron tömege.
Abban a térben, ahol rejtett, számunkra ismeretlen elektromos töltések helyezkednek el, anyagmozgások történnek, amelyek a tér bármely pontjára bevitt próbatöltésre elektromos erők, illetve a térben lévő mágneses erők hatásában nyilvánulnak meg. mozgó töltés; A mozgó anyagnak ezt a speciális formáját (amely különbözik a részecskéktől, de elektromosan töltött részecskék és mágnesezett testek kölcsönhatását generálja) elektromos és mágneses térnek nevezik.
Az elektromossággal ellentétben nincs szabad, kötetlen poláris mágnesesség – a mágneses pólusok nem választhatók szét. Az elektromos és mágneses energia folyamatosan oszlik el az elektromos és mágneses térben. De a fizika egyik fő törvényeként (melyet a III. kötetben kifejt) állapítanak meg, hogy ahol energia van, ott arányos mennyiségben tömeg is van. Így az elektromos és mágneses mezőknek anyagi alapjuk van - tömegük és energiájuk.
Elmondhatjuk, hogy a modern fizika az anyagot két fő formában ismeri, amelyek azonban minden ellentétük ellenére elválaszthatatlanul összefüggenek: anyagrészecskék és mezők formájában. Az elektronok e két anyagforma kombinációja: az elektron egy részecske és egyben az általa generált elektromágneses tér középpontja, amely energiájának és tömegének hordozója.
A neutronok (elektromosan semleges részecskék, amelyek tömege egy hidrogénatommag) a legtipikusabb példája az anyag korpuszkuláris formájának. Valamilyen mező is benne rejlik a neutronban, de ennek a mezőnek a természete és szerkezete továbbra is tisztázatlan.
A fizika jól ismeri a másik végletet - az anyag elektromágneses formáját. Ez a fény, a hősugárzás és általában a kvantumsugárzás, ami egy hullám elektromágneses tér, amely az azt létrehozó töltésektől leszakadva a legnagyobb mozgási sebességgel - fénysebességgel terjed. Az elektromágneses tér elválasztása az azt létrehozó töltésektől a kvantumtörvény szerint történik, amely szerint az energia csak bizonyos részletekben, az e=hv értékkel megegyező vagy többszörösen ismétlődő mennyiségben bocsát ki energiát, ahol h valamilyen univerzális állandó és v a kibocsátott elektromágneses tér rezgésének frekvenciája. A sugárzás ezen részeit fotonoknak nevezzük.
Az energia minden töredéke egy vele arányos tömegnek felel meg: a fotont kibocsátó atom az energiával együtt egy bizonyos tömeget veszít; ezt a tömeget elviszi a foton. A sugárzás előtt ez az elektromágneses töltéstér valamely részének tömege volt, a sugárzás után pedig a fotonok tömege lett.
Az egyes könyvekben a tömeg energiává alakításáról szóló viták figyelmetlenséget, a prezentáció pontatlanságát vagy a fizika szándékos idealista torzítását jelentik. A tömeg soha nem alakul át energiává.
Az integritás és a tömeg jelenléte értelmében a fotonok a részecskékre hasonlítanak, és bizonyos esetekben részecskeként jelennek meg, ugyanakkor a fotonok, amelyek nem rendelkeznek szerkezetileg különálló tömeg- és energiakoncentrációs központokkal, a teljes. a részecskék ellentéte; a foton egy elektromágneses tér, amely elkülönült a töltésektől, de megőrzi sértetlenségét, annak ellenére, hogy a térben többé-kevésbé egy csoportként, hullámcsomagként terül el.
Két fő anyagforma (részecskék és mezők) helyett az anyagfajták részletesebb osztályozásával az egyes részecsketípusok és stabil kombinációik speciális anyagtípusnak tekinthetők. Így a fizikában az anyagot megkülönböztetik:
különböző hullámhosszú fotonok formájában;
elemi részecskék formájában, nevezetesen: elektronok (atomban elektronfelhő, fémben elektrongáz, elektronáram, elektronsugarak) és nukleáris részecskék (pozitronok, protonok, neutronok, mezonok és a legegyszerűbb atommagok, amelyek felfedik magukat a folyamat során radioaktivitás és nukleáris reakciók );
atomok, ionok, molekulák és ezek vegyi anyagokká való kombinációi formájában.
A fizika által vizsgált fizikai mozgásformák és anyagfajták megadott osztályozásai megfelelnek a fizika modern fejlődési szakaszának. Ahogy az anyag természetére és szerkezetére vonatkozó ismereteink elmélyülnek, az ilyen típusú osztályozásokat folyamatosan felülvizsgálják és javítják.
A fizika fejlődésével a fizikai elméletek változnak, a fizika törvényszerűségei és fogalmai tisztázódnak, tökéletesednek. A fizika fejlődésével változás áll be a fizika tárgykörében és a világ fizikai kutatásának módszereiben.
A fizika eleinte természettudomány volt, vagyis témája, úgy tűnik, összehasonlíthatatlanul szélesebb volt, mint a modern, amikor számos természettudomány vált el és vált elszigetelődve a fizikától: kémia, biológia, geológia stb. figyelembe véve, hogy a fizikát, amelyet az ókorban természettudományként értelmeztek, a valóságban néhány olyan jelenség volt a vizsgálat tárgya, amely néhány tudomány iránt érdeklődő szabad szemmel végzett, szűk köréből ismertté vált az emberiség számára.
Már a középkorban, amikor a születőben lévő kémia és néhány más természettudomány kezdete elvált a fizikától, a fizika tanulmányozásának tárgya nemcsak hogy nem szűkült, hanem éppen ellenkezőleg, bővült (ami a természettudományok különválását idézte elő). említett tudományok). Valóban, ekkorra már nagyon kibővültek az emberek ismeretei a testek mozgásáról és egyensúlyáról, a szilárd anyagok folyadékban való lebegtetéséről, hőjelenségekről, forrásról, oldódásról, kristályosodásról, időjárási jelenségekről stb. a fizika gyakorlati szükségletei okozták, a kézművesség és a kereskedelem elterjedésével összefüggésben, és a megfigyelések, egyszerű kísérletek bővülésének, némi javulásának köszönhető.
A termelés és a technikai eszközök bővülésével a fizika műszeressé vált; Fokozatosan bekerültek a fizikai kutatás gyakorlatába a mérlegek, a hidrométerek, a hőmérők, a nedvességmérők, a nagyítók, a mikroszkóp, az optikai prizmák, a spektrométerek és egyéb műszerek. Ezzel párhuzamosan olyan matematikai módszereket fejlesztettek ki, amelyek lehetővé tették a fizikusok számára, hogy a számításokon keresztül mentálisan behatoljanak olyan jelenségek birodalmába, amelyek fizikai műszerekkel történő közvetlen vizsgálata nem volt hozzáférhető. Mindez nagymértékben kibővítette a fizika tárgyát; a mechanikai, hő-, hang- és fényjelenségek, valamint a szilárd, folyékony és gáznemű testek tulajdonságainak vizsgálata kiegészült az elektromos és mágneses folyamatok vizsgálatával, a molekulák és atomok világának vizsgálatával, majd a felfedezéssel. az atom szerkezetéről.
A technológia fejlődése és a fizika jelentős mértékben megnövekedett ipari jelentősége a fizikai laboratóriumok számos precíziós műszerrel és mindenekelőtt rendkívül kifinomult elektromos és optikai berendezéssel való felszereléséhez vezetett. A testek kémiai összetételének és szerkezetének vizsgálatára szolgáló szigorú módszereket - spektrális elemzést, mikroszkópos és röntgendiffrakciós elemzést - még finomabb módszerekkel egészítettek ki, ahol a fény- és röntgensugarakat atom- és elektronsugarak váltották fel. Olyan módszereket találtak, amelyek lehetővé teszik a közönséges anyagokból radioaktív anyagok előállítását és atommagreakciók végrehajtását, vagyis a kémiai elemek átalakítását. Ennek eredményeként a fizika a kísérleti és elméleti felfedezések modern szintjére emelkedett, ami a technológia új gyors fejlődéséhez és átalakulásához vezet.
Az elmondottakból kitűnik, hogy a fizika fejlődésének egyik jellemző vonása az, hogy a fizika fokozatosan és szisztematikusan tanulmányozza az anyag fizikai mozgásának egyre finomabb, rejtettebb típusait, ahol a mozgást egyre kisebb részecskék tapasztalják meg. anyag és ahol maga a részecskék geometriai mozgása háttérbe szorul más jelenségekhez képest. A fizika történeti fejlődésének ezen iránya a következő sémával jellemezhető: testek mechanikai mozgásának vizsgálata (szilárd, folyékony és gáznemű testek mechanikája) ® testek rugalmas mozgásának vizsgálata (rugalmasság elmélete, akusztika) ® molekuláris hőmozgás (kinetikai elmélet, termodinamika) ® elektromos mozgás tanulmányozása ( elektrodinamika) ® intramolekuláris és intraatomikus mozgások vizsgálata (fizikai kémia, optika) ® korpuszkuláris-sugárzó és intranukleáris mozgások vizsgálata (elektronika fizika, radioaktivitás és kozmikus sugarak vizsgálata , a nukleáris átalakulások tanulmányozása).
Természetesen ez a rendszer, mint általában minden rendszer, leegyszerűsíti a dolgokat. Valójában a felsorolt mozgástípusok annyira összefüggenek egymással, hogy sok esetben az egyik mozgástípus területén tett felfedezések nagymértékben befolyásolják más mozgástípusok vizsgálatát. Ezért lehetetlen egyértelműen azonosítani a fizika fejlődésének olyan történelmi szakaszait, amelyek szigorúan megfelelnének az adott sémának. Ennek ellenére ez a diagram helyesen jelzi a fizika fejlődésének általános irányát.
A fizika fejlődésének egy másik jellegzetessége is figyelemre méltó: sokáig (a 17., 18. és a 19. század első felében) a különböző fizikai mozgástípusok tanulmányozásában az új fizikai elméletekben a fő helyet az ún. az erő fogalma; ezt követően, a 19. század második felében az energia fogalma foglalta el a fő helyet a fizikai elméletekben; század fizikájában. A fizikai elméletekben a fő helyet a cselekvés fogalma (az energia és az idő terméke) foglalja el. A fizika fejlődésének ez az iránya a fizika felszabadítását jelenti a metafizikai eszmék hatása alól, amelyek arra ösztönöztek bennünket, hogy az erőket tekintsük a mozgás „megjelenésének” okainak; a fizika felfedezte annak szükségességét, hogy az elméletekben az első helyre kell helyezni azt a mennyiséget, amely a legteljesebben meghatározza a különböző típusú mozgások interkonvertibilitását; Először azt feltételezték, hogy ez a mennyiség energia, de kiderült, hogy a főszerep a cselekvésé.
tükröződött az objektív valóság hiánya a fizikai elméletekben
A fizika céljának és tartalmának meghatározását a materialisták és idealisták teljesen más álláspontokból közelítik meg, törvényeinek és elméleteinek igazságtartalmát. Az igazság megértése és az igazság feltárásának lehetősége a világ fizikai tanulmányozása során ellentétes a materialisták és idealisták körében.
A külföldön ma már legelterjedtebb idealista irányzat képviselői - Mach követői - abból indulnak ki, hogy a természetről való tudásunk az érzéseken keresztül formálódik, és azzal érvelnek, hogy ennek következtében a világ fizikai tanulmányozása nem adhat többet. mint a minden ember által általánosan elismert összefüggések megállapítása az érzetek tényei között . Mach egyik művében (1872-ben) egyenesen azt írta, hogy a fizika feladata „az érzések közötti kapcsolat törvényeinek felfedezése”.
A legkövetkezetesebb machiánusok úgy vélik, hogy a világ igazi elemei az érzések, és nem a dolgok; A neokantiánus meggyőződés többi machisa egyetért a materialistákkal abban, hogy az érzetek okai objektíven létező dolgok, ugyanakkor a materialistákkal ellentétben úgy vélik, hogy tudásunk az érzetekre korlátozódik, a dolgok alapvetően megismerhetetlenek maradnak.
Ennek megfelelően a machiánusok tagadják az abszolút igazság feltárásának lehetőségét. Véleményük szerint nincs abszolút igazság, és ha lenne is, az mindig kívül maradna az emberi tudás határain.
De mi az igazság? Minden filozófus mindig feltette magának ezt a kérdést, és különbözőképpen válaszolt rá.
A vallásos nézeteket valló filozófusok sikertelenül keresték az igazságot a vallásban, egyes idealista filozófusok az igazságot az ember erkölcsi tökéletességében, mások szubjektív elképzeléseiben, mások az egész természet spiritualizálásában, mások az igazságot megismerhetetlennek tartották, stb. A machisták szerint az emberi tudás nem lehet megbízható, ezért minden igazság viszonylagos; Nincs objektív, abszolút igazság.
A machiánusok szerint a tudomány célja nem az igazság feltárása, hanem a tények olyan rendszerbe hozása, amely a gondolkodás legnagyobb gazdaságosságát biztosítaná. A fizikai fogalmak, törvények és elméletek a machiánusok szerint nem fedik fel a dolgok természetét, hanem csak kényelmes formát képviselnek egy teljesen konvencionális „tényleírásnak”. A „tények” alatt a machiánusok érzéseink komplexumait értik,
Hogyan kellene akció Megérthető-e a világ fizikai kutatásának tartalma és határai?
„Először is meg kell jegyezni, hogy a valóságban a tudomány történeti fejlődésének teljes menete, valamint minden egyes tudományos kutatás menete a V. I. Lenin által a következő szavakkal megfogalmazott dialektikus törvény szerint zajlik: élő kontempláció az absztrakt gondolkodásig és onnan a gyakorlatig - ez az igazság megismerésének, az objektív valóság megismerésének dialektikus útja." A tudományos kutatás tehát az elmélet és a gyakorlat egysége a gyakorlat meghatározó szerepével és az elmélet vezető szerepével.
Egy olyan kísérlet eredménye, amelynek felállítása során a kutatót már egy bizonyos hipotézis vezérli, lehetővé teszi a hipotézis tesztelését, tisztázását és elméleti szintre való kiterjesztését, fizikai törvényszerűség megállapítását, azaz a hipotézis természetének megállapítását. objektív kapcsolat a különböző fizikai mennyiségek között.
A tapasztalat (megfigyelés, kísérlet, gyakorlat) minden tudásunk forrása. De a tapasztalatok mellett az elméleti gondolkodás is irányadó jelentőségű a tudás fejlesztésében. Elméleti általánosítások, a kísérletek ésszerű irányára vonatkozó elméleti utasítások nélkül lehetetlen a tudomány előrehaladása.
A modern fizika elméleti általánosításai összefoglalják mindazt, amit a kíváncsi emberi elme elért a fizikai jelenségek tanulmányozása terén a kulturális fejlődés teljes hosszú időszaka során. Az általánosítások tisztázása és a számtalan tény lefedése viszonylag kevés elméleti fogalom és képlet segítségével szükségessé vált számos matematikai tudomány megalkotása: a differenciál- és integrálszámítás, a differenciál- és integrálegyenletek elmélete, a variációszámítás. , matematikai valószínűségszámítás, vektoranalízis, matematikai térelmélet, tenzoranalízis stb. Nem könnyű elsajátítani ezt a kiterjedt matematikai apparátust. A matematikai nehézségek, amelyek a modern fizikai elméletek helyes használatának útjában állnak, néha elkedvetlenítik néhány kísérletező fizikust; Az ilyen fizikusok nagy része a lapos, vulgáris empirizmus, ami zsákutcába vezeti kutatásaikat.
Gyakran előfordul, hogy matematikai nehézségek miatt az egyes fizikusok ahelyett, hogy helyesen alkalmaznák a modern fizikai elméleteket, saját speciális, nagyon leegyszerűsített hipotézisekkel állnak elő, amelyek nem veszik figyelembe a teljes komplex halmazt. A fizika által vizsgált tények lemaradnak a tudomány mögött, ezért általában tehetetlennek vagy akár károsnak bizonyulnak.
A kísérletekkel gazdagított fizika fejlődésében a matematikára támaszkodik. A fizika bizonyos matematizálására van szükség, de veszélyes a fizikai elméletek túlzott absztrakciója és a kérdések matematikailag bonyolult értelmezése, amelyet nem a valós szükségszerűség okoz. Az ilyen, túlzott formalizmustól szenvedő fizikai elméleteket a kísérletezők nem használják, és a fizikát a gyakorlattól való elszakadás felé tolják.
Jellemző, hogy a matematikai apparátus szükségtelen hipertrófiája egyes fizikai elméletekben, amelyet szerzőik a matematikai „művészet a művészetért” kedvéért engedélyeztek az elmélet fizikai egyértelműségének és egyszerűségének nyilvánvaló rovására, sokak szükségtelen találmánya. új, használhatatlan szimbólumok a szimbolizmus szeretete, a kitalált segédmennyiségek és azok feltételes átalakítása iránti különleges előszeretet miatt - a fizika formalizmusának mindezen és hasonló vonásai leginkább az idealista fizikusokra jellemzőek.
Bármilyen elvont is egy elmélet, ha helyes, ha helyesen van megszerkesztve, akkor nemcsak a következtetéseinek kell megfelelnie a valóságnak, hanem az elmélet minden láncszemének, minden fogalomnak és mennyiségnek, amellyel működik, objektívet is tükröznie kell. a valóságot a lehető legpontosabban.
Nézzük meg közelebbről az elméleti gondolkodás és az objektív valóság közötti normális kapcsolat kérdését. A gondolkodás forrása elsősorban a benyomásaink. A nagy orosz fiziológus, Sechenov munkái révén megállapították, hogy mindig van valami köztes kapcsolat a benyomás és a benyomást keltő objektív okok között. Például a vizuális benyomásoknál a köztes kapcsolat a retinán lévő tárgyak képe. Egy közbülső láncszem, például a szem alján kapott tárgy képét az idegrostok és az agykéreg aktivitása tükrözi vissza a tudat. Különösen fontos Sechenov meggyőző bizonyítéka, hogy a tárgyak alakja és tulajdonságai, térbeli eloszlásuk, mozgásuk helyesen, a valósággal teljes összhangban tükröződik.
Sechenovnak ez a következtetése megfelel a reflexió marxista-leninista elméletének: tudatunk az érzetekből merít benyomásokat, amelyek egyrészt a külső tárgyak érzékekre gyakorolt hatásának az eredménye, másrészt elválaszthatatlanok az érzésektől. a gondolati munka; Az élő szemlélődésből a megismerési folyamat a gyakorlat által igazolt elvont gondolkodáshoz vezet, és ennek eredményeként az emberi tudat helyesen tükrözi az objektív valóságot.
Az emlékezet és a gondolkodás tevékenysége egyrészt a tények feldarabolására (elemzésére), másrészt a megkülönböztetett dolgok egy egésszé történő összekapcsolására irányul - általánosításra (szintézisre) azáltal, hogy elvonatkoztat egy tárgy másodlagos tulajdonságaitól vagy a jelenség lényegtelen jeleitől. A nagyszámú tény általánosítása következtében tudatunk ötleteket, fogalmakat hoz létre. Az absztrakt gondolkodás tehát olyan fogalmakkal operál, amelyek az objektív valósággal teljes összhangban tükrözik sok hasonló dolog jellemző vonásait és a homogén jelenségek jellemző vonásait. A reflexió megegyezés, megfeleltetés az észlelés vagy gondolat és az objektív valóság között; A reflexió egy kép, vagy inkább egy kép, mint az objektív világ másolata.
A világ fizikai tanulmányozása során az olyan mozgásformákhoz kapcsolódó mintázatok feltárására, mint például az elektromos jelenségek, amelyek közvetlenül nem biztosítanak nagyszámú érzékszervi észlelést, a mozgástudományok tanulmányozása során kidolgozott elképzeléseket, fogalmakat használjuk fel. legvizuálisabb, legkézzelfoghatóbb mozgásforma - mechanikus mozgások. Így került be a fizikába az elektromos erő, az elektromos munka, a mágneses erő és a munka fogalma, valamint a kapcsolódó fogalmak az elektromos és mágneses térerősség, az elektromos potenciál stb.. Ahogy a mozgás bonyolultabb formáira vonatkozó ismereteink kibontakoztattak néhány ötletet a mechanikából a fizikába sikertelenül bevezetett fogalmakat pedig el kellett vetni, hiszen egyetlen összetett mozgásforma sem redukálható teljesen egyszerűbb mozgásformára; más fogalmak lényegében megmaradtak, és a vizsgált mozgásforma feltárt sajátosságai szerint részletesen átalakultak.
Így a fizikai mennyiségekre vonatkozó fizikai fogalmak és elképzelések egyáltalán nem gondolkodásunk kreativitásának önkényes gyümölcsei, vagy a fizikusok által a mérések egységesítése érdekében kötött megállapodások egyszerű eredménye, ahogyan azt a machiánusok látják; a fizikai fogalmak és a fizikai mennyiségekre vonatkozó elképzelések az objektív valóságot tükrözik, és annál pontosabban és teljesebben tükrözik azt, minél magasabb a fizika fejlettségi szintje.
Minden hibás, amit ismereteink elégtelensége és a formalizmus iránti szenvedély miatt bevezetnek a tudományba, amely gyakran eltömi a fizikát mesterséges, hamis eszmékkel - mindez a tudomány későbbi fejlődésében az igazsággal való eltérésként tárul fel. eldobták.
A fizikai és elméleti fogalmak kialakulása egyes elavult elméletek más, fejlettebb elméletekkel való felváltásán keresztül valósul meg, amelyek új, pontosabb módon magyarázzák a vizsgált jelenségek megnövekedett körét, és egyben megtartják a benne rejlő igazság minden szemcséjét. a régi elméletek.
Ezzel a fejlődésükhöz, azaz a valóság teljesebb tükrözéséhez vezető elméleti változással együtt a fizika fejlődése szempontjából óriási jelentősége van a fizikai fogalmak jelentésének és tartalmának fokozatos, néha hirtelen átalakulásának folyamatának.
Példa erre az egyik alapvető fizikai koncepció – az anyagatom fogalmának – kidolgozása.
Az ókori görögök az atomot rendkívül kicsi anyagrészecskének tartották, kemény, apró kavicshoz hasonló, gömbölyű, ovális vagy más formájú, és horog alakú kiemelkedésekkel van ellátva, amelyek az atomok összeérésekor kapcsolódásaikkal biztosítják a test erejét. A 17. és 18. században. az atomot az anyag mechanikai és kémiai osztódásának határaként, abszolút szilárd inert részecskéként fogták fel, amely egyben a kölcsönös gravitációs és molekuláris kohéziós erők központja. A 19. század végén és a 20. század elején. Az atomot komplex részecskeként kezdték elképzelni, amely pozitív elektromosság felhőjéből és bizonyos számú elektronból áll, amelyek a rájuk gyakorolt külső hatások hatására a klasszikus elektrodinamika törvényei szerint elmozdulnak és mozognak. Valamivel később, a 20. század második évtizedének elején fedezték fel, hogy az atom pozitív elektromossága egy apró masszív atommagban összpontosul; Az atommag körül óriási sebességgel forognak az elektronok, amelyeket csak bizonyos stacioner pályákon tartanak, és nem a klasszikus elektrodinamika törvényei szerint, hanem egészen más, kvantumtörvények szerint tapasztalnak változást a mozgásállapotban. Jelenleg tudjuk, hogy bármely atom magja összetett, és a hidrogénatom pozitív magjaiból áll - protonokból és azonos tömegű semleges részecskékből - neutronokból; ráadásul világossá vált, hogy az atom szerkezetét nem egy geometriai, hanem egy energiakép ábrázolja az igazsághoz közelebb, amit a hullámmechanika tár fel (III. kötet).
Az elektronok fogalma is mélyreható, radikális változáson ment keresztül, amelyet a fizika a közelmúltig a legkisebb elektromosságcseppeknek tartott, amelyek egyenletesen oszlanak el a golyó térfogatában, vagy koncentrálódnak a labda felületén. Elég, ha csak annyit mondunk, hogy jelenleg az elektronokat és a pozitronokat olyan részecskéknek képzeljük el, amelyek nemcsak elektromos, hanem tisztán mágneses tulajdonságokkal is rendelkeznek, mintha ezeknek a részecskéknek a tengelyük körüli forgása okoznák, valójában azonban összetettebb eredetűek; emellett ismert, hogy az elektronok és pozitronok, mint általában a legkisebb anyagrészecskék, rendelkeznek a hullámokban rejlő tulajdonságokkal; Végül felfedezték, hogy bizonyos körülmények között egy részecskepár, egy elektron és egy pozitron, úgynevezett gamma-foton-anyagú elektromágneses hullámcsomaggá alakulhat, mint egy sugárzás részecskéje, ami még jobban áthatol. mint a röntgen.
Még az olyan egyszerűnek tűnő fogalmak is, mint a tömeg és a tömeg, mélyreható változásokon mentek keresztül a fizika fejlődése során.
A testek súlya fogalmának első átalakulását a Föld gömbölyűségének felfedezése okozta: a súly fogalmát össze kellett kapcsolni a súlyerőnek a Föld közepe felé irányuló irányával. Newton gravitációs törvénye lehetővé tette egy test súlyának, mint e test állandó tulajdonságának téves értelmezését, és a súly, mint a szóban forgó test és a földgömb vagy más égitest közötti gravitáció megnyilvánulása kiterjesztett megértéséhez vezetett. , ha a test súlyát értjük például a Holdhoz viszonyítva, amelyhez -akár a bolygóhoz, akár a Naphoz, stb.
Ugyanakkor világossá vált, hogy a Földön lévő test súlya függ a test tengerszint feletti magasságától. Ezekkel a mechanikai törvényekkel, valamint a Föld napi forgásának tényével és pontatlanul gömb alakú alakjával összhangban felfedezték a súlynak, mint a testnek egy támaszra gyakorolt nyomásának összetett függését a terület földrajzi szélességétől. Einstein gravitációs elméletében a súly még kibővítettebb elképzelése született: itt a gravitáció, és különösen a súly megértése magának a térnek a tulajdonságaihoz kapcsolódott, amelyben a gravitációs tömegek találhatók.
A tömeg mint a testben lévő anyag mennyisége és egyben a tehetetlenség mértéke gondolatát Newton vezette be a fizikába. A tömeget sokáig a test abszolút, változatlan tulajdonságaként értelmezték, amely teljesen független a test mozgási állapotától, felmelegedésének, villamosításának mértékétől stb. Amikor azonban az elektronokat felfedezték és tanulmányozták felfedezték, hogy tömegük elektromágneses eredetű. Ez pedig oda vezetett, hogy felfedezték, hogy a test tömege függ a mozgás sebességétől, ami csak nagyon nagy, a fénysebességgel összemérhető sebességeknél hat. Ez a felfedezés azt sugallta, hogy a fény sebessége az ürességben (az éterben) a korlátozó, lehetséges legnagyobb mozgássebesség. Végül megállapították, hogy a test tömege és a test energiája az anyag mozgásának két mértéke, és ez a két mérték: az egyik az anyag mennyiségét - tömegét, a másik pedig a mozgás mértékét. és kölcsönhatás - energia, szigorúan arányosak egymással. Az arányossági együttható, amellyel egy test grammban kifejezett tömegét meg kell szorozni, hogy energiáját ergekben megkapjuk, egyenlő a vákuumban mért fénysebesség négyzetével (cm/s-ban).
A fizika fejlődése során, mint ismeretes, a felismerhetetlenségig megváltoztak a hőről, a mágnesességről, a fényről, a molekuláris erők természetéről, stb. teljesen.
A fizika célja, hogy elősegítse a természet meghódítását az ember által, és ezzel összefüggésben feltárja az anyag valódi szerkezetét és mozgásának törvényeit.
A fizika teljes története nagyjából három fő szakaszra osztható:
· ókori és középkori,
· klasszikus fizika,
· modern fizika.
A fizika fejlődésének első szakaszát néha tudomány előttinek is nevezik. Ez az elnevezés azonban nem tekinthető teljesen indokoltnak: a fizika és általában a természettudomány alapvető magvait már az ókorban elvetették. Ez a leghosszabb szakasz. Arisztotelész korától a 17. század elejéig terjedő időszakot öleli fel, ezért is nevezik az ún. ókori és középkori korszak.
A második szakasz kezdete - a klasszikus fizika szakasza- kapcsolatban áll az egzakt természettudomány egyik megalapítójával - Galileo Galilei olasz tudóssal és a klasszikus fizika megalapítójával, az angol matematikussal, mechanikussal, csillagászsal és fizikussal, Isaac Newtonnal. A második szakasz a 19. század végéig tartott.
A 20. század elejére olyan kísérleti eredmények jelentek meg, amelyek a klasszikus fogalmak keretei között nehezen magyarázhatók. Ebben a tekintetben egy teljesen új megközelítést javasoltak - a kvantumot, amely egy diszkrét koncepción alapul. A kvantummegközelítést először Max Planck (1858–1947) német fizikus vezette be 1900-ban, aki a kvantumelmélet egyik megalapítójaként vonult be a fizika fejlődésének történetébe. Művei megnyitják a fizika fejlődésének harmadik szakaszát - a modern fizika szakasza, amely nemcsak a kvantum, hanem a klasszikus fogalmakat is magában foglalja.
Adjunk rövid leírást az egyes szakaszokról. Általánosan elfogadott, hogy az első szakaszt a világszférák Arisztotelész által kidolgozott geocentrikus rendszere nyitja meg. A világ geocentrikus rendszerének doktrínája a gyűrűs világrendek geocentrikus rendszerével kezdődött jóval korábban - a 6. században. időszámításunk előtt e. Anaximander (kb. 610 - ie 547 után), egy ókori görög filozófus javasolta, a milesiai iskola képviselője. Ezt a tant Eudoxus of Cnidus (i. e. 406 körül - i. e. 355 körül), egy ókori görög matematikus és csillagász dolgozta ki. Arisztotelész geocentrikus rendszere tehát az elődei által előkészített ideológiai talajon született meg.
Az egocentrizmusból – a világhoz való viszonyulásból, amelyet az egyéni „én”-re való összpontosítás jellemez – a geocentrizmusba való átmenet az első és talán a legnehezebb lépés a természettudomány csíráinak megjelenése felé. Az égboltnak a lokális horizont által határolt, közvetlenül látható félgömbje a teljes égi szférához hasonló láthatatlan féltekével egészült ki. Úgy tűnt, a világ teljesebbé válik – specifikusabbá, de az égi szférára korlátozódik. Ennek megfelelően magát a Földet, szemben az (égi) szférikus Univerzum többi részével, mivel állandóan különleges, központi helyet foglal el benne és abszolút mozdulatlan, gömb alakúnak kezdték tekinteni. Nemcsak az antipódok létezésének lehetőségét kellett felismernünk - a földgolyó egymással szemben lévő részeinek lakói, hanem a világ összes földi lakója alapvető egyenlőségét is. Az ilyen, főként spekulatív jellegű elképzelések jóval később – az első világkörüli utak és a nagy földrajzi felfedezések korszakában, vagyis a 15. és 16. század fordulóján – megerősítést nyertek, amikor Arisztotelész nagyon is geocentrikus tanítása a Az ideális egyenletesen forgó égigömbök kanonikus rendszere, amelyek forgástengelyeikkel tagolódnak egymással, alapvetően eltérő fizikával vagy mechanikával a földi és égitestek esetében már utolsó éveit élte.
Csaknem másfél ezer év választja el Claudius Ptolemaiosz görög csillagász (kb. 90 - 160) elkészült geocentrikus rendszerét a lengyel matematikus és csillagász, Nicolaus Kopernikusz (1473–1543) meglehetősen tökéletes heliocentrikus rendszerétől (3.1. ábra). ). A heliocentrikus rendszer csúcsának tekinthetők a bolygómozgás törvényei, amelyeket Johannes Kepler (1571–1630) német csillagász, a modern csillagászat egyik megteremtője fedezett fel.
Rizs. 3.1. Kopernikusz szerinti világrendszer (a Nap a középpontban van)
Galileo Galilei csillagászati felfedezései és fizikai kísérletei, valamint a mechanika általános dinamikus törvényei, valamint az Isaac Newton által megfogalmazott egyetemes gravitációs törvény lefektette az alapot. a fizika klasszikus fejlődési szakasza.
Nincsenek egyértelmű határok e szakaszok között. A fizikát és általában véve a természettudományt nagyrészt progresszív fejlődés jellemzi: a Kepler-törvények a megkoronázzák a nagyon hosszú múltra visszatekintő, az ókorban kezdődő heliocentrikus rendszert; Newton törvényeit megelőzték Kepler törvényei és Galilei művei; Kepler a geocentrizmusból a heliocentrizmusba való logikailag és történetileg természetes átmenet eredményeként fedezte fel a bolygómozgás törvényeit, de nem az arisztotelészi mechanika heurisztikus elképzelései nélkül.
Arisztotelész mechanikája földire és mennyeire tagolódott, vagyis nem volt meg a kellő alapvető egysége: Arisztotelész Föld és Mennyország kölcsönös szembenállását a rájuk vonatkozó mechanika törvényeinek alapvető szembeállítása kísérte, ami így általánosságban érvényesült. belsőleg ellentmondásos és tökéletlen.
Galilei cáfolta a Föld és az Ég arisztotelészi ellentétét. Javasolta Arisztotelész tehetetlenségi törvényének alkalmazását, amely az égitestek egyenletes mozgását jellemzi a Föld körül, a vízszintes irányban szabadon mozgó földi testekre. Mindenféle földi testet mentálisan külön részekre bontva megállapította számukra az egyformán gyors (vagy ugyanolyan egyenletesen gyorsuló) szabadesés törvényét, függetlenül a tömegüktől, amikor a Föld középpontja felé függőleges irányú szabadesés ideális körülmények között történik. körülmények között, minden ellenállás nélkül, azaz az ürességben. Ez a törvény ellentétes a kanonizált arisztotelészi tanítással, amely szerint „a természet irtózik a vákuumtól”, és a súlyos testek valós körülmények között esnek le a benne rejlő gravitáció hatására, sőt, minél gyorsabban, minél nagyobb a tömegük.
Kepler és Galileo tehát a kezdeti elképzelésekből kiindulva gyökeresen átdolgozta az összes mechanikát. A geocentrizmusból a heliocentrizmusba való átmenet eredményeként eljutottak a saját kinematikai törvényeikhez, amelyek előre meghatározták Newton mechanikáját, amely alapvetően egységes volt a földi és égitestekre, az összes általa megfogalmazott klasszikus dinamikai törvénnyel, beleértve az egyetemes gravitáció egyetemes törvényét is. . Ugyanakkor a „Természetfilozófia matematikai alapelveiből” – Isaac Newton alapművéből – arra a következtetésre juthatunk, hogy dinamikus törvényei nemcsak Kepler és Galilei megfelelő kinetikai törvényeiből következnek, hanem maguk is mindennek az alapját képezhetik. Kepler három kinematikai törvénye és mindkét Galilei kinematikai törvény, valamint az ezektől való mindenféle elméletileg várható eltérés az egymással kölcsönhatásban lévő testek bonyolult szerkezete és kölcsönös gravitációs perturbációi miatt.
Kepler törvényei szolgáltak alapul új bolygók felfedezéséhez. Így az Uránusz bolygó mozgásában bekövetkezett eltérések 1781-ben William Herschel (1738–1822) angol csillagász és optikus, John Couch Adams (1819–1892) angol csillagász és matematikus, valamint a francia megfigyelések eredményei szerint. Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877) csillagász egymástól függetlenül, és szinte egyidejűleg elméletileg megjósolta egy másik – egy poszturáni bolygó – létezését, amelyet Johann Halle (1812–1910) német csillagász fedezett fel 1846-ban az égen. . Ezt a bolygót Neptunusznak hívják. Majd Percival Lovell (1855–1916) amerikai csillagász 1905-ben hasonlóan megjósolta egy újabb poszturán bolygó létezését, és szisztematikus kutatást szervezett ennek utána az általa létrehozott csillagvizsgálóban, melynek eredményeként egy fiatal amerikai amatőrcsillagász 1930-ban felfedezte a vágyott új bolygó - Plútó.
Nemcsak Newton klasszikus mechanikája fejlődött gyors ütemben. A klasszikus fizika szakaszát a fizika más ágaiban elért jelentős eredmények is jellemzik: termodinamika, molekuláris fizika, optika, elektromosság, mágnesesség stb. A legfontosabb eredmények felsorolására szorítkozunk. Kísérleti gáztörvényeket állapítottak meg. Javasolunk egy egyenletet a gázok kinetikai elméletére. Megfogalmazódik az energia szabadsági fokok közötti egyenletes eloszlásának elve, a termodinamika első és második törvénye. Felfedezték a Coulomb, Ohm és az elektromágneses indukció törvényeit. A fény interferencia, diffrakciója és polarizációja hullámértelmezést kapott. Megállapították a fényelnyelés és -szórás törvényeit.
Nevezhetnénk persze más, hasonlóan fontos eredményeket is, amelyek között kiemelt helyet foglal el a kiváló angol fizikus, James Clerk Maxwell által kidolgozott elektromágneses elmélet. Maxwell nemcsak a klasszikus elektrodinamika megalkotója, hanem a statisztikus fizika egyik megalapítója is. Megállapította a molekulák sebesség szerinti statisztikai eloszlását, amelyet róla neveztek el. Michael Faraday (1791–1867) gondolatait kidolgozva megalkotta az elektromágneses tér elméletét (Maxwell-egyenletek), amely nemcsak sok addig ismert elektromágneses jelenséget magyarázott, hanem a fény elektromágneses természetét is megjósolta. Maxwell elektromágneses elmélete aligha hasonlítható össze a klasszikus fizikában egy másik jelentősebb elmélettel. Maxwell elmélete azonban nem bizonyult mindenhatónak.
A múlt század végén egy teljesen fekete test sugárzási spektrumának vizsgálatakor kísérletileg megállapították a sugárzási spektrum energiaeloszlásának mintázatát. A kísérleti eloszlási görbéknek volt egy jellemző maximuma, amely a hőmérséklet emelkedésével rövidebb hullámok felé tolódott el. Maxwell klasszikus elektrodinamikája keretein belül nem lehetett megmagyarázni az energiaeloszlás mintázatát egy abszolút fekete test sugárzási spektrumában. Az abszolút fekete test energiafényességének spektrális sűrűségének megfelelő kifejezését, amely összhangban van a kísérleti adatokkal, 1900-ban Max Planck találta meg. Ehhez fel kellett hagynia a klasszikus fizika kialakult álláspontjával, amely szerint bármely rendszer energiája folyamatosan változhat, azaz tetszőlegesen közeli értéket vehet fel. A Planck által felállított kvantumhipotézis szerint az atomoszcillátorok nem folyamatosan, hanem bizonyos részekben - kvantumokban - bocsátanak ki energiát, és a kvantum energiája arányos a rezgési frekvenciával.
A fizika harmadik fejlődési szakaszának jellemző vonása az modern színpad– abban rejlik, hogy a klasszikus fogalmakkal együtt széles körben elterjednek a kvantumfogalmak, amelyek alapján számos, az atomon, az atommagon és az elemi részecskéken belül lezajló mikrofolyamatokat magyarázzák meg, és amelyek kapcsán a modern fizika új ágai jelentek meg. : kvantumelektrodinamika, szilárdtestek kvantumelmélete, kvantumoptika és még sok más.
fejezet első. Az ókor fizikája
A tudományos tudás eredete
Az ember a létért folytatott kemény küzdelem során szerzett ismereteket az őt körülvevő világról. Ebben a küzdelemben távoli ősei elszakadtak az állatvilágtól, fejlődött kezük és értelmük. A botok és kövek véletlenszerű és öntudatlan védekezés és élelemszerzési használatától kezdve a szerszámok gyártásáig jutott el, először durván és primitíven megmunkált kődarabok formájában, majd az egyre kifinomultabb kőeszközök felé, az íjakig és nyilakig. horgászfelszerelés, vadászcsapdák – ezek az első programozó eszközök. Az ember legnagyobb hódítása a tűz megszerzése és használata volt. Ebben az évezredekig tartó evolúcióban kialakult az emberi tudat, fejlődött a beszéd, felhalmozódtak a világgal kapcsolatos ismeretek, elképzelések, keletkeztek az első antropomorf magyarázatok a környező jelenségekre, amelyek maradványait nyelvünk őrzi. A primitív emberhez hasonlóan a mi napunk is „sétál”, a hónap „néz” stb.
A primitív embernek nem volt más módja a természet megértésére, önmagához, élőlényhez való hasonlítására, érzésekkel és tudattal való felruházásra. Ebből a forrásból a tudományos ismeretek és a vallási meggyőződés egyaránt fejlődött.
A világ teremtésének bibliai mítoszában, amelyet már a fejlett rabszolgatársadalom korában rögzítettek, ezek az antropomorf elképzelések Istenről, aki úgy cselekszik, mint egy emberi földműves, nagyon világosan megfogalmazódnak; meliorációs munkákat végez (elválasztja a vizet a földtől), tüzet gyújt („legyen világosság”), megteremti a környező dolgokat és munka után pihen.
A természetről szóló fantasztikus elképzelések mellett az ember valódi ismeretekkel gazdagodott az égitestekről, növényekről és állatokról, mozgásról és erőkről, meteorológiai jelenségekről stb. A felhalmozott tudás és gyakorlati készségek, amelyek generációról generációra adják tovább, alkották a kezdeti a jövő tudományának háttere. A társadalom és a társadalmi munka fejlődésével felhalmozódtak a stabil civilizáció létrejöttének előfeltételei. A mezőgazdaság megjelenése itt döntő szerepet játszott. Ahol megvoltak a feltételek a fenntartható betakarításhoz ugyanazon a helyen és évről évre, ott települések, városok, majd államok jöttek létre.
Ilyen állapotok alakultak ki Észak-Afrikában a Nílus völgyében, amelynek évi áradásai termékeny iszapot hagytak a szántóföldeken, a Tigris és az Eufrátesz közötti két folyóban, ahol már a Kr. e. 4. évezredben. e. A legősibb rabszolgatartó államok kezdtek formálódni, és a modern tudomány bölcsőjévé váltak. Az öntözéses mezőgazdaság rendszere, a fém (réz) kitermelése és feldolgozása, a technológia fejlődése és a szerszámgyártás megteremtette a feltételeket egy fejlett gazdasággal rendelkező komplex társadalmi szervezet kialakulásához. A társadalmi igények vezettek az írás megjelenéséhez: Egyiptomban a hieroglifák, Babilóniában az ékírás, valamint a csillagászati és matematikai ismeretek megjelenéséhez.
Egyiptom máig fennmaradt nagy piramisai jelzik, hogy már a Kr. e. 3. évezredben. e. az állam nagy tömegeket tudott megszervezni, nyilvántartást vezetni az anyagokról, a munkaerőről és a ráfordított munkaerőről. Ehhez speciális emberekre, szellemi munkásokra volt szükség. Egyiptomban a gazdasági feljegyzéseket írástudók vezették, akiknek tulajdonítják koruk tudományos ismereteinek rögzítését. A 2. évezred híres műemlékei: a British Museumban őrzött Rhind papirusz és a moszkvai papirusz a gyakorlatban felmerülő különféle problémák megoldásait, matematikai számításokat, terület- és térfogatszámításokat tartalmaz. A moszkvai papirusz egy képletet ad a csonka piramis térfogatának kiszámításához. Az egyiptomiak a kör területét úgy számították ki, hogy az átmérő nyolckilenced részét négyzetre emelték, ami meglehetősen jó közelítést ad k - 3,16-ra.
A nílusi árvíz kezdetének időpontjának meghatározása alapos csillagászati megfigyeléseket igényelt. Az egyiptomiak kifejlesztettek egy naptárat, amely tizenkét hónapból, 30 napból és öt további napból állt évente. A hónap három tíznapos időszakra volt felosztva, egy nap huszonnégy órára, tizenkét napos időszakra, tizenkét éjszakai időszakra. Mivel a nappal és az éjszaka hossza az évszakokkal változott, az óra értéke nem állandó, hanem évszakonként változott.
A babiloni matematika és csillagászat magas szintet ért el. A babilóniaiak ismerték a Pitagorasz-tételt, négyzeteket és négyzetgyököket, kockákat és köbgyököket számoltak, egyenletrendszereket és másodfokú egyenleteket tudtak megoldani. Ők is az ekliptika felosztásához tartoznak az állatöv tizenkét csillagképére.
Hangsúlyozni kell, hogy az egyiptomiak és babiloniak matematikája gyakorlati jellegű volt, és a gazdasági és építőipari gyakorlat szükségleteiből nőtt ki. A matematikatörténészek szerint a babiloni matematika magasabb tudományos szinten volt, mint az egyiptomi matematika. De a geometria területén az egyiptomiak messzebbre mentek, mint a babilóniaiak.
A csillagászat volt az első a természettudományok közül, amellyel a természettudomány fejlődése megindult, f. Engels a „Természet dialektikájában” egy olyan sémát vázolt fel a természettudomány fejlődésére, amely szerint a csillagászat először a nappal és az éjszaka, az évszakok változásának megfigyeléséből alakult ki, és ezért feltétlenül szükséges a pásztor- és mezőgazdasági népek számára. A csillagászat fejlődéséhez szükség volt a matematikára, az építőipari gyakorlat pedig a mechanika fejlődését ösztönözte.
Kétségtelen, hogy az ókori államok grandiózus építményei (templomok, erődök, piramisok, obeliszkek) legalább empirikus szerkezeti mechanikai és statikai ismereteket igényeltek. Az építési munkák során egyszerű gépeket használtak: karok, görgők, ferde síkok. Így a gyakorlati igények keltették életre az aritmetika, geometria, algebra, csillagászat, mechanika és más természettudományok tudományos ismereteinek kezdeteit.
Ezekre a rövid megjegyzésekre szorítkozunk. Végezetül jegyezzük meg, hogy a kezdeti korszak tudomány- és művelődéstörténeti jelentősége rendkívül nagy, nem véletlen, hogy a matematikatörténészek nagy figyelmet fordítanak az egyiptomi és babiloni matematikára. Itt születtek meg a matematikai ismeretek kezdetei, és mindenekelőtt a szám alapgondolata és a számokkal végzett alapműveletek alakult ki. Itt rakták le a geometria alapjait. Itt írta le először az ember a csillagos eget, a Nap, a Hold és a bolygók mozgását, tanulta meg megfigyelni az égitesteket és teremtette meg az időmérés alapjait, fektette le a betűrendes írás alapjait.
Az írás jelentősége különösen nagy volt – ez a tudomány és a kultúra alapja. Galilei nem hiába méltatta a Párbeszédben az írás alkotóját.
A fizika tao című könyvéből írta: Capra Fritjof A Revolution in Physics című könyvből írta de Broglie Louis Az Atomok és elektronok című könyvből szerző Bronstein Matvej Petrovicsfejezet II. Klasszikus fizika 1. A mechanika továbbfejlesztése Az előző fejezetben nem kívántunk teljes áttekintést adni a klasszikus mechanikáról. Ráadásul ebben a fejezetben nem fogunk minden klasszikus fizikát bemutatni. Itt csak a legfontosabbat jegyezzük meg
A Fizikatörténeti kurzus című könyvből szerző Sztyepanovics Kudrjavcev Pavelfejezet első. A radioaktivitás rejtélye Ebben a könyvben olyan éleslátó nyomozókról szóló történeteket talál, akik megfejtik a világ legrejtélyesebb és legmegfoghatatlanabb rejtélyeit. De ne gondolja, hogy ez a könyv olyan lesz, mint más nyomozókról szóló könyvek - könyvek erről
Az öntudatos univerzum című könyvből. Hogyan hozza létre a tudat az anyagi világot írta Amit GoswamiElső rész. A fizika megjelenése (az ókortól a
A Fizika a játékokban című könyvből írta: Donat BrunoMásodik fejezet. A középkor fizikája Történelmi megjegyzések A rabszolgatartó római állam összeomlásának és a feudalizmusba való átmenetnek Nyugat-Európában a katonai összecsapások, törzsek és nemzetiségek mozgalmai bonyolult közegében ment végbe. Nyomás alatt összeesett
Az Alkotók című könyvből szerző Sznegov Szergej Alekszandrovics George és az Univerzum kincsei című könyvből szerző Hawking Stephen WilliamElső fejezet Kísérletek a mechanikában Rubel egy darab papíron. Helyezzen egy képeslapot az asztal szélére úgy, hogy annak kétharmada kilógjon, és a kártya legszélére helyezzen egy ezüstrubelt vagy nikkelt a szélére (1. kép). Természetesen ezt a helyet az asztalnak nem szabad terítővel letakarni, és az asztalt
A Húrelmélet és az Univerzum rejtett dimenziói című könyvből írta Yau ShintanELSŐ FEJEZET AZ ELSŐ ÖSSZESZÖVEGES...
A király új elméje című könyvből [A számítógépekről, a gondolkodásról és a fizika törvényeiről] írta: Penrose Roger Az idő visszatérése című könyvből [Az ókori kozmogóniától a jövő kozmológiájáig] írta Smolin LeeElső fejezet Az Univerzum valahol a közelben van A teleszkóp feltalálása, majd az évek során végzett fejlesztése segített megerősíteni azt a tényt, amely mára elemi igazsággá vált: sok minden van az Univerzumban, ami megfigyeléseink számára hozzáférhetetlen. Valóban szerint
1. könyvből. Modern természettudomány, a mechanika törvényei szerző Feynman Richard Phillips A Quarks, Protons, Universe című könyvből szerző Barasenkov Vladilen Szergejevics Az Ideal Theory [The Battle for General Relativity] című könyvből írta: Ferreira Pedro A szerző könyvébőlELSŐ FEJEZET, amely előszónak tekinthető; benne az olvasó megismerkedik a szerzővel, és vele együtt elmélkedik a modern fizikai tudomány sajátosságairól.A legmeglepőbb talán a modern fizikában a tér közötti váratlan kapcsolat, ahol a galaxisok ill.
A szerző könyvéből3. fejezet: Helyes matematika, csúnya fizika Az Einstein-féle mezőegyenletek összetett, egymással összefüggő függvények gyűjteményét alkotják, mégis bárki meg tudja őket oldani, aki rendelkezik a szükséges szakértelemmel és kitartással. A megnyitót követően
Hasonló cikkek
-
Banosh, polenta, hominy és más finom kukoricadara ételek
A kukoricadara az egyik leghasznosabb. Tartalmaz karotint (A provitamin), az egészségünk szempontjából nélkülözhetetlen B1-, B2-, C-, PP-vitaminokat, valamint a lizin és triptofán aminosavakat. A kukoricadara nem csak táplálja a szervezetet, hanem...
-
Áttört palacsinta tejjel - receptek vékony lyukas palacsintához Áttört palacsinta élesztővel recept
Az igazi orosz palacsintát csak élesztővel sütik. Áttört, csipkés, porózus, gömbölyded, akárhogy is hívják! Az ilyen palacsinta a háziasszony igazi büszkesége, és ma erről fogunk beszélni. A recept nagyon sikeres, általam tesztelt...
-
Lépésről lépésre recept a varázsló süteményhez a Szovjetunió GOST-ja szerint fotókkal Egyszerű receptek sütés a varázsló tortához
Egy kekszet készítünk. Verjük fel a tojásokat a cukorral, amíg a kristályok teljesen fel nem oldódnak. Ezután óvatosan belekeverjük a lisztet. Egy tepsit kibélelünk sütőpapírral, beletesszük a tésztát, és 180*C-ra előmelegített sütőben addig sütjük, amíg egy fogpiszkáló meg nem szárad....
-
Túrós rakott sütőben
Szinte senkinek sem sikerül elsőre ízletes és tökéletesen elkészített túrós rakott tésztát készíteni. Miért történik ez? Mi a titka az óvodai étel elkészítésének? Klasszikus receptet készítünk sütőben és kalóriaszegény ételt...
-
Diétás saláták: hogyan kell megfelelően elkészíteni az ételt a fogyáshoz
A nyár és az ősz rengeteg zöldséggel és gyümölccsel örvendeztet meg bennünket, melyek fogyasztása jótékony hatással van az alakunkra. Az ilyen receptek sok természeti ajándékot tartalmaznak, amelyek alacsony kalóriatartalmúak. Akár kedvenc rákételed is elkészíthető egy kis...
-
Patkány és Kígyó: lehetséges, hogy összeférnek a szerelemben? Ő egy kígyó, egy oroszlán, ő egy Halak, egy patkány
A Kígyóember maga a báj. Jóképű, bájos és szexualitásával teljesen lenyűgöző. Tudja, hogyan kell érdekesnek és szellemesnek lenni, ezért valószínűleg nem hagy közömbösen egyetlen nőt sem. Ez alól a Patkánynő sem lesz kivétel, aki...