На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Развитие взглядов на физическую картину мира

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 10.08.2012. Сдан: 2011. Страниц: 8. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Содержание
№25                                                                                                                             С.
Введение                                                                                                                       3
I Развитие взглядов на физическую картину мира.                                                 6
1.1  Развитие  взглядов на механическую картину  мира в работах                        
Декарта, Галилея, Ньютона.                                                                                       6
1.2 Развитие  взглядов на электромагнитную  картину мира в работах 
Фарадея, Лоренца, Максвелла, Эйнштейна.                                                           13
1.3 Развитие  взглядов ученых на квантово-полевую  картину мира в 
работах Планка, Эйнштейна, Бора, Луи де Бройля, Гейзенберга, Шредингера, Дирака.                                                                                                                        20
Заключение                                                                                                                 23
Список  используемой литературы
Приложение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      В методологии науки существуют 2 подхода  для объяснения реальной действительности: естественнонаучная и гуманитарная культуры.
      Объектом  исследования естественнонаучной культуры является природа. Объектом исследования гуманитарной культуры является общество.
      Представители естественнонаучной культуры (позитивисты) решили перенести свои методы без изменений в гуманитарную культуру, чему воспротивились представители гуманитарной культуры (антипозитивисты). Эта конфронтация между позитивистами и антипозитивистами продолжалась до середины XX века. Лишь в конце XX века они пришли к согласию, в результате которого были установлены 3 общих метода для двух видов культуры: системный подход при изучении явлений окружающего мира; концепция эволюции явлений и процессов; концепция самоорганизации.
      Культура - это система средств человеческой деятельности, благодаря которой программируются, реализуются, стимулируются активность индивида, группы человечества в их взаимодействии с природой и между собой. Эти средства создаются людьми, постоянно совершенствуются и состоят из трех типов культур: материальной, социальной, духовной.
      Фундаментальными  концепциями, которое выработало естествознание на протяжении всей истории своего развития представляется:
      1. Концепцией системного подхода; 
      2. Концепцией эволюции;
      3. Концепцией самоорганизации.
      Системный подход, получивший широкое распространение  в современном научном познании, ориентирует исследователя на целостный  охват изучаемых процессов и  явлений в их взаимосвязи и  взаимодействии с другими явлениями  и тем самым предостерегает его от односторонности, не полноты и ограниченности результатов.
      Эволюционный  взгляд на явления, события и процессы помогает понять их роль в общем  процессе развития.
      Самоорганизация вскрывает некоторые механизмы  эволюции. Эти основные концепции  естествознания составляют ядро современной картины мира.
      Из  культуры выделяют науку. Такое понятие  «наука» включает в себя: область  культуры; способ познания мира; специальный  институт (в понятие института  входят Высшие учебные заведения, научные  общества, академии, лаборатории, журналы, газеты и т.д.).
      Наука - это часть культуры, представляемая собой совокупность объективных знаний о бытии. В философии в понятие «Бытие» входят три элемента: природа, общество, человек и его формы мышления. В соответствии с этим все научные знания подразделяются в науке на три сферы.
      Первая  сфера дает нам научные знания о природе, что отражается в естествознании.
      Вторая  сфера дает комплекс знаний об обществе, что находит отражение в обществознании.
      Третья  сфера научных знаний - знания о человеке, его мыслительной деятельности.
      С другой стороны наука - это особый рациональный способ познания мира основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве.
     Вся совокупность научных знаний о природе  формируется естествознанием. Естествознание - это система наук, дающих знания о природе. В естествознание входит четыре фундаментальных науки: физика, космология, биология, химия. Сюда включаются знания о веществе и его строение, о движении и взаимодействии веществ, о химических элементах и соединениях, о живой материи и жизни, о земле и космосе.
     Вторым  фундаментальным направлением научного знания явилось обществознание, его предметом являются общественные явления и системы, структуры, процессы. Научные знания об обществе могут быть сгруппированы по трем направлениям: социологические (предметом является общество); экономические (отражают трудовую деятельность людей, общественное производство, обмен, распределение и основанные на них отношения в обществе); государственно-правовые (предметом является государственно-правовые структуры и отношения в общественных системах).
     Третье  фундаментальное направление научных  знаний составляют научные знания о  человеке и его мышлении. Человек  и его мыслительные способности  изучаются психологией, а логика - о формах правового мышления.
     В науке кроме общих методов  исследования имеют место частные, носящие специфический характер. Существуют:
     1.всеобщие  методы исследования (диалектический  и материалистический анализ, синтез, индукция, дедукция, абстрагирование, обобrцение, аналогия, моделирование).
     2. эмпирические (наблюдение, описание, измерение,  эксперимент).
     3.теоретические  (формализация, аксиоматика, гипотетико- дедуктивный метод).
     Естественно-научная  картина окружающего нас мира состоит из:
     1. ФКМ 
     2. ККМ
     3. БКМ 
     4. ХКМ. 
     Тема  данной работы «Развитие взглядов на физическую картину мира». Физическая картина мира описывается микро и макроуровнем, системой неживой природы. В данном реферате описаны развитие взглядов ученых на механическую картину мира, на электромагнитную картину мира, на квантово-полевую картину мира с 16 века по настоящее время. 
 
 
 
 
 
 
 

      I Развитие взглядов на физическую картину мира 

      1.1 Развитие взглядов  на механическую  картину мира в  работах Декарта,  Галилея, Ньютона
      Даже  в античном мире мыслители задумывались над природой  и  сущностью пространства  и  времени. 
        Некоторые философы, в том  числе  Демокрит,  утверждали,  что  пустота существует,  как  материи  и  атомы,  и  необходима  для  их  перемещений  и соединений.
        В  доньютоновский  период  развитие  представлений  о   пространстве  и времени  носило  преимущественно  стихийный  и  противоречивый  характер.  И только в  «Началах»  древнегреческого  математика  Евклида пространственные характеристики объектов впервые обрели строгую математическую форму.  В  это время зарождаются геометрические представления об однородном  и  бесконечном пространстве.
        Геоцентрическая  система  К.   Птолемея,   изложенная   им   в   труде «Альмагест», господствовала в естествознании  до  XVI  в.  Она  представляла собой первую универсальную математическую модель мира, в которой время  было бесконечным,  а  пространство  конечным,  включающим  в   себя   равномерное круговое движение небесных тел вокруг неподвижной Земли.
        Коренное  изменение пространственной  и   всей   физической   картины произошло в гелиоцентрической системе мира, развитой Н. Коперником в  работе «Об обращениях небесных сфер». Принципиальное отличие этой системы мира  от прежних теорий состояло в том,  что  в ней концепция единого однородного пространства и равномерности течения времени  обрела  реальный  эмпирический базис.[4]
      Признав подвижность Земли, Коперник в своей  теории  отверг  все  ранее существовавшие представления  о  ее  уникальности,  «единственности»  центра вращения во  Вселенной.  Тем  самым  теория  Коперника  не  только  изменила существовавшую модель Вселенной, но и направила движение  естественнонаучной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства.
      Космологическая  теория  Д.  Бруно   связала   воедино   бесконечность Вселенной и пространства. В своем произведении «О  бесконечности,  Вселенной и  мирах»  Бруно  писал:  «Вселенная  должна  быть   бесконечной   благодаря способности   и   расположению   бесконечного   пространства   и   благодаря возможности и сообразности бытия  бесчисленных  миров,  подобных  этому...».
      Представляя  Вселенную  как  «целое  бесконечное»,  как «единое,  безмерное пространство», Бруно делает вывод и о безграничности пространства,  ибо оно «не имеет края, предела и поверхности».
      Практическое  обоснование выводы Бруно  получили  в  «физике  неба»  И. Кеплера и в  небесной  механике  Г.  Галилея.  В  гелиоцентрической  картине движения планет Кеплер увидел действие единой физической силы. Он установил универсальную  зависимость  между  периодами  обращения  планет  и  средними расстояниями их до Солнца, ввел представление об их  эллиптических  орбитах.
      Концепция Кеплера  способствовала  развитию  математического  и  физического учения о пространстве.
     Подлинная революция в механике связана  с именем Г. Галилея. Он ввел  в  механику  точный  количественный  эксперимент  и   математическое   описание явлений. Прежде всего было необходимо исследовать природу «естественного движения», т.е. падения тел. Эта проблема исследовалась физиками и до Галилея, но никто из них не мог установить величину скорости падения тел в единицу времени. Галилей понял, что установить это можно лишь в эксперименте. Но необходимо было найти способ уменьшить скорость движения падающего тела без искажения условий свободного падения. Галилей использовал в этих целях движение по наклонной плоскости. Проведение многократных экспериментов с движением тел по наклонной плоскости, а также с помощью маятника позволило Галилею сформулировать закон: законы свободного падения и движения тел по наклонной плоскости и показать ошибочность представлений Аристотеля об естественном и насильственном падении. Аристотель утверждал, что движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое действие. Галилей установил, что если на тело не действуют никакие силы, то оно покоится или движется равномерно и прямолинейно. Таким образом, Галилей показал ошибочность представлений Аристотеля об естественном и насильственном движении.
      Рассматривая движение тела по наклонной плоскости, Галилей делает важный шаг в выработке представлений об инерции - одной из важнейших идей механики. Хотя ему и не удалось дать полную и точную формулировку закона инерции, он выявил способность тел сохранять свою скорость. Использование закона инерции в своих экспериментах позволило Галилею сформулировать идею относительности движения и обосновать систему Коперника. Первостепенную роль в развитии представлений о пространстве  сыграл открытый им общий принцип классической механики  —  принцип  относительности Галилея. Согласно  этому  принципу  все  физические  (механические)  явления происходят одинаково во всех системах, покоящихся или движущихся  равномерно и прямолинейно с постоянной  по  величине  и  направлению  скоростью.  Такие системы  называются  инерциальными.  Математические  преобразования  Галилея отражают движение в двух инерциальных системах,  движущихся  с относительно малой скоростью (меньшей, чем скорость света в вакууме).  Они  устанавливают инвариантность (неизменность) в системах длины, времени и ускорения.[6]
     Математическое  описание экспериментов, осуществленное Галилеем, имело для развития естествознания весьма важное значение. Соединение эксперимента и точного математического анализа  дало возможность решить задачу свободного падения тел, показав, что в воздушном пространстве тела в падении двигались бы по параболической траектории. Этим был задан определенный образец метода физики, который во многом предопределил в последующем развитие физики. Галилей заложил основы современной механики. Им была четко выражена мысль, что единственными свойствами действительности, которые можно описать математически, являются протяженность, положение и плотность. Эта мысль по сути своей была программой сведения экспериментальных исследований к таким первичным качествам, как размер, форма, количество и движение.
      Дальнейшее  развитие представлений о пространстве и времени  связано  с рационалистической физикой Р. Декарта, который создал  первую  универсальную физико-космологическую картину мира. В основу ее Декарт положил идею о  том, что все явления природы объясняются механическим  воздействием  элементарных материальных частиц.  Взаимодействием  элементарных  частиц  Декарт  пытался объяснить все наблюдаемые физические явления: теплоту, свет,  электричество, магнетизм. Само же взаимодействие он представлял в виде давления  или  удара при соприкосновении частиц друг с другом и ввел таким образом в физику  идею близкодействия.
      Декарт  обосновывал единство физики и геометрии. Он  ввел  координатную систему (названную впоследствии его именем), в которой время  представлялось как одна из пространственных осей.  Тезис  о  единстве  физики  и  геометрии привел его к отождествлению материальности и протяженности. Исходя из  этого тезиса,  он  отрицал пустое  пространство  и отождествил   пространство   с протяженностью.
      Декарт  развил  также  представление  о  соотношении  длительности   и времени. Длительность, по его мнению, «соприсуща материальному  миру.  Время же — соприсуще человеку и потому является  модулем  мышления».   
      Декарт  сформулировал три закона природы:
     1. Всякая вещь находится в одном  и том же состоянии, пока  другие вещи не заставят ее  изменить данное состояние.
     2. Всякое движущееся тело стремиться  продолжать свое движение по прямой.
     3. Если движущееся тело встретит  другое, сильнейшее тело, оно ничего  не теряет в своем движении; если же оно встретит слабейшее,  которое может подвинуть, оно  теряет столько, сколько тому  сообщает.[3]
     Легко видеть, что данные законы по сути являются чисто экспериментальными. Система Декарта явилась смесью заключений, опирающихся на эксперимент, с дедуктивными заключениями, основанными на совершенно ясных первоначалах (чего требовал метод Декарта). Декарт утверждал, что в природе существует определенное количество движения, которое никогда не возрастает и не убывает. Так как материя, в представлениях Декарта, однородна и характеризуется только свойством протяженности, то понятие количества материи оказывается практически тождественным понятию объема тела. При анализе столкновений тел Декарт пользовался понятием силы, которая зависела от величины тела, в которое заключена, от скорости движения и способа столкновения тел. Здесь содержится формулировка закона сохранения импульса и закона инерции, хотя понятие импульса еще довольно размыто и выступает как скалярная величина. Декарт, в отличие от Ньютона, говорит о состоянии вообще, а не о состоянии равномерного и прямолинейного движения. Важно, что, по Декарту, инерция тела зависит от его скорости. Важно и то, что физика Декарта не признавала сил, действующих через пустоту на расстоянии. В ней существовали лишь взаимодействия соприкасающихся тел.
     Основное  достижение физики 17-го века - это создание классической механики. Вклад, сделанный Ньютоном в развитие естествознания, заключался в том, что он дал математический метод обращения физических законов в количественно измеримые результаты, которые можно было подтвердить наблюдениями, и, наоборот, выводить физические законы на основе таких наблюдений.
     Ньютон  ввел понятие состояния системы. Первоначально оно было использовано для простейших механических систем. (В дальнейшем понятие состояние обнаружило свою фундаментальную роль и стало применяться в других физических концепциях в качестве одного из основных.) Состояние механической системы в классической механике полностью определяется импульсами и координатами всех тел, образующих данную систему. Если известны координаты и импульсы в данный момент времени, то можно однозначно установить значения координат и импульсов в любой последующий момент времени, а также вычислить значения других механических величин - энергии, момента количества движения и т.д.
     Установленные Ньютоном три закона механики лежат  в основе динамики. Непосредственно  их можно применять к простейшему случаю движения, когда движущееся тело рассматривается как материальная точка, т.е. когда размер и форма тела не учитывается и когда движение тела рассматривается как движение точки, обладающей массой. В динамике имеют дело с инерциальными системами координат, характеризуемыми тем, что относительно них свободная материальная точка движется с постоянной скоростью. Инерциальной системой отсчета называют такую, в которой справедлив закон инерции: материальная точка, на которую не действуют никакие силы, находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Любая система отсчета, движущаяся относительно инерциальной системы отсчета, будет также инерциальной. (Все инерциальные системы отсчета равноправны, т.е. во всех таких системах законы физики одинаковы.)
     Установить  инерциальную систему координат  с абсолютной точностью невозможно, поскольку для этого надо найти  тело, на которое не действуют другие тела. За таковую нельзя принимать  не только системы, связанные с Землей и Солнцем, но и даже с центром Галактики. Следовательно, понятие инерциальной системы координат есть абстракция, которая используется (как и всякое абстрактное понятие) в применении к физическим объектам с определенной степенью точности.
     Второй  закон механики гласит: произведение массы тела на его ускорение равно действующей силе, а направление ускорения совпадает с направлением силы. Такова его современная формулировка. Ньютон сформулировал его иначе: изменение количества движения пропорционально приложенной действующей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует. Т.е. Ньютон в формулировке второго закона оперирует понятием количества движения, понимаемым как мера движения, пропорциональная массе и скорости. Количество движения - величина векторная (Ньютон учитывал направление движения при формулировании правила параллелограмма скоростей).
     Третий  закон Ньютона  гласит: действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны. Иначе говоря, силы, с которыми действуют два тела друг на друга, равны по величине и направлены в противоположные стороны. Ньютон распространил действие этого закона на случай и столкновения тел, и на случай их взаимного притяжения. [4]
     В механической картине мира материал – это корпускула или неделимый атом. Механическое движение бывает поступательным и вращательным. Поступательное движение характеризуется линейными величинами – путь, скорость, ускорение. Вращательное движение характеризуется угловыми величинами – угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение.
     По Ньютону пространство – это «черный ящик», в котором могли бы находиться все объекты, и если бы объекты исчезли, то ящик бы сохранился, пространство было бы абсолютным. Пространство в механической картине мира характеризовалось абсолютностью, однородностью, изотропностью, трехмерностью.
     Время по Ньютону связывалось с образом  текущей реки. Время характеризовалось  абсолютностью, однородностью, одномерностью, обратимостью.
     Сила  подчиняется принципу дальнодействия – взаимодействие передается мгновенно  на большие расстояния с огромной скоростью и материальных посредников.
     Считается, что стержнем динамики Ньютона является понятие силы, а основная задача динамики заключается в установлении закона из данного движения и, обратно, в определении закона движения тел по данной силе. Из законов Кеплера Ньютон вывел существование силы, направленной к Солнцу, которая была обратно пропорциональна квадрату расстояния планет от Солнца. Это означало физическое обоснование коперниканской гелиоцентрической системы. Обобщив идеи, высказанные Кеплером, Гюйгенсом, Декартом, Борелли, Гуком, Ньютон придал им точную форму математического закона, в соответствии с которым утверждалось существование в природе силы всемирного тяготения, обусловливающей притяжение тел. Сила тяготения (притяжения) прямо пропорциональна массе тяготеющих тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Данный закон описывает взаимодействие любых тел - важно лишь то, чтобы расстояние между телами было достаточно велико по сравнению с их размерами (это дает возможность принимать тела за материальные точки). В ньютоновской теории тяготения принимается, что сила тяготения передается от одного тяготеющего тела к другому мгновенно, при чем без посредства каких бы то ни было сред.
     1.2 Развитие взглядов на электромагнитную картину мира в работах Фарадея, Лоренца, Максвелла, Эйнштейна
     М. Фарадей пришел к мысли о необходимости  замены корпускулярных представлений  о материи континуальными, непрерывными. Открыв явление электромагнитной индукции, он сделал вывод, что огромную роль в передаче электрических и магнитных сил играет среда.
     Блестящий математик и физик Джеймс Максвелл берет под защиту метод Фарадея, его идею близкодействия и поля, утверждая, что идеи Фарадея могут  быть выражены в виде обычных математических формул, и эти формулы сравнимы с формулами профессиональных математиков.
     Теорию  поля Д. Максвелл разрабатывает в  своих трудах «О физических линиях силы» (1861-1865) и «Динамическая теория поля (1864-1865). В последней работе и была дана система знаменитых уравнений, которые (по словам Герца) составляют суть теории Максвелла. Эта суть сводилась к тому, что изменяющееся магнитное поле создает не только в окружающих телах, но и в вакууме вихревое электрическое поле, которое, в свою очередь, вызывает появление магнитного поля. Таким образом, в физику была введена новая реальность – электромагнитное поле. Это ознаменовало начало нового этапа в физике - этапа, на котором электромагнитное поле стало реальностью, материальным носителем взаимодействия.
     Важнейшим понятием новой теории являются: заряд, который может быть как положительным, так и отрицательным; напряженность  поля – сила, которая действовала  бы на тело, несущее единичный заряд, если бы оно находилось в рассматриваемой  точке. Когда электрические заряды движутся друг относительно друга, появляется дополнительная магнитная сила. Поэтому общая сила, объединяющая электрическую и магнитную силы, называется электромагнитной.[7]
     Мир стал представляться электродинамической  системой, построенной из электрически заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля. Система уравнений для электрических и магнитных полей, разработанная Максвеллом, состоит из 4-х уравнений, которые эквивалентны 4-м утверждениям.
    Уравнение           Утверждение 
div E ~ q Электрическое поле, соответствующее какому-либо распределению заряда, определяется из закона Кулона
div H = 0       Магнитные заряды не существуют
rot E ~ dH/dt Переменное  магнитное поле возбуждает электрический  ток
rot H ~ I+dE/dt Магнитное поле возбуждается токами и переменными  электрическими полями
     Анализируя  свои уравнения, Максвелл пришел к выводу, что должны существовать электромагнитные волны, причем скорость их распространения  должна равняться скорости света. Отсюда вывод: свет – разновидность электромагнитных волн. На основе своей теории Максвелл предсказал существование давления, оказываемого электромагнитной волной, а, следовательно, и светом, что было блестяще доказано экспериментально в 1906 г. П.Н. Лебедевым.
     Вершиной научного творчества Максвелла явился «Трактат по электричеству и магнетизму». Развитие корпускулярно-континуальных представлений в трудах Максвелла. Развивая теорию электромагнитного поля, Максвелл не отвергал и дискретность материи. Он писал: «Даже атом, когда мы приписываем ему способность вращаться, можно представлять состоящим из многих элементарных частиц. Таким образом, Максвелл не отдавал предпочтения ни дискретности, ни непрерывности материи, допуская возможность и того и другого.
     В электромагнитной картине мира материя есть континуум, движение – колебания электромагнитных волн. Пространство в электромагнитной картине мира характеризуется относительностью, однородностью, четырехмерностью. Время относительно, однородно, необратимо.
     Сила  подчиняется принципу близкодействия. Взаимодействие передается от точки к точке в пространстве с конечной скоростью
     Разработав  ЭМКМ, Максвелл завершил картину мира классической физики («начало конца  классической физики»). Теория Максвелла  является предшественницей электронной теории Лоренца и специальной теории относительности А. Эйнштейна.
     Голландский физик Г. Лоренц (1853-1928) считал, что  теория Максвелла нуждается в  дополнении, так как в ней не учитывается структура вещества. Лоренц высказал в этой связи свои представления об электронах, т.е. крайне малых электрически заряженных частицах, которые в громадном количестве присутствуют во всех телах.
     В 1895 г. Лоренц дает систематическое изложение  электронной теории, опирающейся, с  одной стороны, на теорию Максвелла, а с другой – на представления об «атомарности» (дискретности) электричества. В 1987 г. был открыт электрон, и теория Лоренца получила свою материальную основу.
     Совместно с немецким физиком П. Друде Лоренц разработал электронную теорию металлов, которая строится на следующих положениях.
     1. В металле есть свободные электроны  – электроны проводимости, образующие  электронный газ. 2. Остов металла образует кристаллическая решетка, в узлах которой находятся ионы. 3. При наличии электрического поля на беспорядочное движение электронов накладывается их упорядоченное движение под действием сил поля. 4. При своем движении электроны сталкиваются с ионами решетки. Этим объясняется электрическое сопротивление.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.