Тема 4 ФИЗИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ Лекция Кричевский Сергей Владимирович

Тема 4. ФИЗИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ Лекция Кричевский Сергей Владимирович доктор философских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «РАНХи. ГС при Президенте РФ» E-mail: svkrich@mail. ru Дисциплина «Концепции современного естествознания» Москва, МИГСУ РАНХи. ГС, бакалавры ГМУ, 14 марта 2012 г.

Физика ( греч. «physis» - природа) — наука, изучающая наиболее фундаментальные закономерности материального мира. Предмет физики и его эволюция. Универсальность законов физики. Физическая картина мира

Эволюция научной картины мира в физике Натурфилософские представления Механистическая картина мира (XVII-XVIII вв. ) Термодинамическая картина мира (XIX в. ) Электромагнитная картина мира (XIX в. ) Релятивистская картина мира (XIX - XX вв. ) Квантово-механическая картина мира (1 -я половина XX в. ) Синергетическая картина мира (2 -я половина ХХ в. - XXI в. ) ?

Структурные уровни организации материи Система как совокупность элементов и связей. Неживая природа и живая природа. Микромир. Макромир. Мегамир. Дискретность и непрерывность. Основные виды существования материи (вещество и поле). Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Фундаментальные физические взаимодействия: . 1) сильное; 2) электромагнитное; 3) слабое; 4) гравитационное.

Основные физические концепции: Атомистическая концепция строения материи. Концепции пространства и времени. Концепция дальнодействия и близкодействия. Концепция корпускулярно-волнового дуализма. Квантово-механическая концепция описания микромира.

Принципы современной физики: Принцип относительности (Галилей — Ньютон); специальная и общая теория относительности (А. Эйнштейн). Принцип единства элементарных частиц. Принцип симметрии (+ Теорема Эмми Нётер: каждой непрерывной симметрии физической системы соответствует некоторый закон сохранения. Так, закон сохранения энергии соответствует однородности времени, закон сохранения импульса — однородности пространства, закон сохранения момента импульса — изотропии пространства, закон сохранения электрического заряда — калибровочной симметрии и т. д. ).

Принцип суперпозиции (результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть просто сумма результатов воздействия каждой из сил; в электростатике, линейность). Принцип неопределенности (принцип соотношения неопределенностей В. Гейзенберга). Принцип дополнительности Н. Бора (принцип корпускулярноволнового дуализма). Принцип возрастания энтропии.

Законы сохранения – законы, согласно которым численные значения некоторых физических величин не изменяются с течением времени при различных процессах. Важнейшие законы сохранения: - энергии; - импульса; - момента импульса; - электрического заряда. Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени.

Порядок и хаос. Энтропи я (от греч. ἐντροπία — поворот, превращение) в естественных науках — мера порядка системы, состоящей из единого элемента. В частности, в статистической физике — мера вероятности осуществления конкретного макроскопического состояния; в теории информации — мера конкретизации какого-либо опыта (испытания), который должен иметь разные исходы, а значит и качество информации; в исторической науке, для экспликации феномена альтернативности истории (инвариантности и вариативности исторического процесса). Понятие энтропии впервые было введено Клаузиусом в термодинамике в 1865 году для определения меры необратимого рассеивания энергии, меры отклонения реального процесса от идеального. Определённая как сумма приведённых теплот, она является функцией состояния и остаётся постоянной при обратимых процессах, тогда как в необратимых — её изменение всегда положительно (см. : Энтропия / Википедия). Начала (законы) термодинамики. Принцип возрастания энтропии (в закрытых системах). Энтропия в открытых системах.

Состояние физической системы. Состоя ние — абстрактный термин, обозначающий множество стабильных значений переменных параметров объекта. Состояние характеризуется тем, что описывает переменные свойства объекта. Состояние стабильно до тех пор, пока над объектом не будет произведено действие; если над объектом будет произведено некоторое действие, его состояние может измениться. Последовательная смена состояний объекта называется процессом. Динамические и статистические закономерности.

Выдающиеся ученые в области физики Аристотель, Ньютон, Гейзенберг, Герц, Больцман, Максвелл, Томсон (Кельвин), Паули, Планк, Ампер. Фарадей, Ферми, Эйнштейн, Бор, Кюри, Резерфорд, . . . Ломоносов, Столетов, Гамов, Капица, Курчатов, Ландау, Прохоров, Алферов. . . Современные проблемы и перспективы развития физики

Тема 4 с. Физические концепции Вопросы к практическому занятию: 1. Эволюция научной картины мира в физике: Натурфилософские представления. Механистическая картина мира (XVII-XVIII вв. ) Термодинамическая картина мира (XIX в. ). Электромагнитная картина мира (XIX в. ). Релятивистская картина мира (XIX - XX вв. ). Квантово-механическая картина мира (XX в. ). 2. Принципы современной физики: Принцип относительности. Принцип симметрии (теорема Эмми Нётер). Принцип суперпозиции. Принцип соотношения неопределенностей В. Гейзенберга. Принцип дополнительности Бора. Принцип возрастания энтропии. 3. Основные физические концепции: Атомистическая концепция строения материи. Концепции пространства и времени. Концепция дальнодействия и близкодействия. Концепция корпускулярно-волнового дуализма. Квантово-механическая концепция описания микромира. 4. Законы сохранения импульса, момента импульса, механической энергии и их связь с симметрией пространства и времени. 5. Фундаментальные взаимодействия, их роль в природе. Переносчики различных взаимодействий. 6. Общая классификация семейств элементарных частиц и их характеристики.

Литература Основная 1. Баранников А. А. , Фирсов А. В. Основные концепции современной физики. – М. : Изд-во Высшая школа, 2008. 2. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / Под ред. В. Н. Лавриненко, В. П. Ратникова. – 4 -е изд. , перераб. и доп. - М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - С. 95 -130, 143 -169. 3. Концепции современного естествознания. - М. : Изд-во РАГС, 2011. - С. 52 -87, 288. 4. Концепции современного естествознания / А. Д. Урсул, В. А. Лось: Учебник. - М. : Изд-во РАГС, 2005. - С. 132 -145. Дополнительная 1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для вузов. - 2 -е изд. М. : Изд-во «Academia» , 2006. 2. Канке В. А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - 2 изд. , исправл. М. : Логос, 2007. 3. Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - 9 -е изд. , испр. и доп. М. : Академический Проект; Фонд «Мир» , 2005. 4. Концепции современного естествознания: Электронный учебник Московского Государственного Открытого Университета. - http: //nrc. edu. ru/est/ 5. Лихин А. Ф. Концепции современного естествознания. Учебник / М. : ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. 6. Фейнмановские лекции по физике. - М. , 1997. 7. Сайт Википедия - Свободная энциклопедия. - http: //ru. wikipedia. org/wiki/ 8. Сайт Наука и жизнь. - http: //www. nkj. ru/ 9. Сайт Российская академия наук. - http: //www. ras. ru/ 10. Сайт Федеральный Интернет-экзамен в сфере профессионального образования. http: //www. fepo. ru/ 11. Электронные научные журналы. - http: //www. benran. ru/el_jur. htm