Физика как фундаментальная наука

Слайд #1

Тема 3. Физика как фундаментальная наука

Слайд #2

Рассмотрим следующие вопросы: Место физики в системе естествознания. Понятие физической реальности. Основные концептуальные модели природы.

Слайд #3

Понятие «физика» Физика – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, а также законы ее движения. В ее состав входят: классическая механика, молекулярная физика, термодинамика, электродинамика, оптика, атомная и ядерная физика, квантовая механика, астрофизика, биофизика и др.

Слайд #4

Главная задача физики Главная задача физики – выявление самого простого и самого общего в природе. Под самым простым обычно понимают первичные объекты: молекулы, атомы, элементарные частицы, поля и т.д. Под самым общим принято понимать движение, пространство, время, энергию и т.п.

Слайд #5

Главный признак физики как фундаментальной науки Физика изучает самые разнообразные явления и объекты природы, и при этом сложное сводит к простому, конкретное – к общему. Так устанавливаются универсальные законы и принципы, справедливость которых подтверждается не только в земных условиях и околоземном пространстве, но и во всей Вселенной.

Слайд #6

Физика как экспериментальная наука Законы физики базируются на фактах, установленных опытным путем, и представляют собой количественные соотношения (как правило, достаточно простые) и формулируются на том или ином математическом языке.

Слайд #7

Структурные уровни организации материи в неживой природе физический вакуум; элементарные частицы; атомы; молекулы; поля; макроскопические тела; планеты и планетные системы; звезды и звездные системы – галактики; система галактик – Метагалактика.

Слайд #8

Уровни строения материи Макромир – мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта; Микромир – мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов; Мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей.

Слайд #9

Понятие «взаимодействие» Взаимодействие – развертывающийся во времени и пространстве процесс воздействия одних объектов на другие путем обмена материей, энергией и информацией.

Слайд #10

Фундаментальные типы физических взаимодействий гравитационное; электромагнитное; сильное ядерное; слабое ядерное.

Слайд #11

Концептуальные модели природы Континуальная (от «континуальный» – непрерывный, без разрывов и неоднородностей); Корпускулярная (от «корпускула» – частица).

Слайд #12

Континуальная модель природы Исходит из представления о том, что основой вещей является некая непрерывная бесконечно делимая субстанция, не имеющая определенных границ и заполняющая Вселенную без пустот.

Слайд #13

Корпускулярная модель природы Основана на представлении о том, что все на свете состоит из мельчайших частиц, атомов, движущихся в пустоте.

Слайд #14

Исход спора между сторонниками разных моделей природы Спор между сторонниками этих моделей природы стали одной из основных движущих сил развития естествознания. В конце концов оказалось, что дискретность (дискретный – прерывный, состоящий из отдельных частей) и непрерывность являются не взаимоисключающими, а взаимодополняющими атрибутами материи.

Слайд #15

Концепции близкодействия и дальнодействия Концепции близко- и дальнодействия – это взаимно противоположные подходы к объяснению взаимодействия материальных структур. Эти концепции по-разному отвечают на вопросы: 1) как передается взаимодействие и 2) какова его скорость.

Слайд #16

Концепция близкодействия Согласно концепции близкодействия, передача взаимодействия: а) осуществляется с помощью физических посредников (от тела к телу, от точки к точки); б) происходит с конечной скоростью.

Слайд #17

Концепция дальнодействия Согласно концепции дальнодействия, передача взаимодействия: а) осуществляется без посредников, через пустоту на сколь угодно большие расстояния; б) происходит мгновенно.

Слайд #18

Понятие «закономерность» Закономерность является более широким, чем «закон», понятием. Если закон проявляет себя строго в конкретных условиях, то закономерность проявляется как взаимосвязь ряда законов. Выделяют динамические и статистические закономерности.

Слайд #19

Динамические закономерности Динамические закономерности – объективные, необходимые, существенные связи и зависимости, характеризующие поведение относительно изолированных объектов (состоящих из небольшого числа элементов), при исследовании которых можно абстрагироваться от многих случайных факторов. Предсказания на основе динамических закономерностей имеют точно определенный, однозначный характер.

Слайд #20

Статистические закономерности Статистические закономерности – форма проявления взаимосвязи явлений, при которой данное состояние системы определяет все ее последующие состояния не однозначно, а лишь с определенной вероятностью.

Слайд #21

Учебная литература Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Главы 10-11. Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. 4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. глава 5, §§ 5.1-5.2; глава 6. Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел III. Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С. 66-119, 145-155, 165-170, 202-219.

Слайд #22

Автор презентации Презентацию лекции по теме «Физика как фундаментальная наука» подготовил: Панычик А.В., доцент кафедры философии и культурологии РГЭУ «РИНХ» - 2011 г.