Развитие представлений о движении
Развитие представлений о материи
Лекция №2
ПЛАН ЛЕКЦИИ:
1.4. Развитие представлений о материи
1.5. Развитие представлений о движении
1.6. Развитие представлений о взаимодействии ( частично факультативно )
Фалес: проблема поиска первоначала
Механическая картина мира: единственная форма материи – вещество, состоящее из дискретных корпускул, понятие материальной точки.
Электромагнитная картина мира: две формы материи — вещество и непрерывное электромагнитное поле. Волна как распространяющееся возмущение физического поля. Эффект Доплера: зависимость измеряемой длины волны от взаимного движения наблюдателя и источника волн.
Современная научная картина мира: три формы материи — вещество, физическое поле, физический вакуум
Гераклит: идея безостановочной изменчивости вещей
Учение Аристотеля о движении как атрибуте материи и разнообразии форм движения
Механическая картина мира: единственная форма движения — механическое перемещение. Введение понятия системы отсчета, траектории, пути, перемещения, скорости движения, ускорения и видов движения.
Электромагнитная картина мира: движение — не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн), труды Максвелла и Герца.
Движение как изменение состояния
Химическая форма движения: химический процесс
Биологическая форма движения: процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы
Современная научная картина мира: эволюция как универсальная форма движения материи
Многообразие форм движения, их качественные различия и несводимость друг к другу
1.6. Развитие представлений о взаимодействии (подробные концепции взаимодействия представлены факультативно)
Представления Аристотеля о взаимодействии: одностороннее воздействие движущего на движимое; первоначальная форма концепции близкодействия (передача воздействия только через посредников, при непосредственном контакте)
Механическая картина мира:
введение понятия силы, массы, импульса. Первый и второй законы Ньютона, инерциальные и неинерциальные системы отсчёта
- возникновение концепции взаимодействия (третий закон Ньютона)
- открытие фундаментального взаимодействия (закон всемирного тяготения)
- принятие концепции дальнодействия (мгновенной передачи взаимодействия через пустоту на любые расстояния)
- понятие работы, мощности и энергии в механике, закон сохранения импульса и энергии.
Электромагнитная картина мира:
- открытие второго фундаментального взаимодействия (электромагнитное)
- возврат к концепции близкодействия (взаимодействие передаётся только через материального посредника — физическое поле — с конечной скоростью)
- полевой механизм передачи взаимодействий (заряд создаёт соответствующее поле, которое действует на соответствующие заряды)
Современная научная картина мира:
- четыре фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое)
- первые представления о квантовой механике, квантовомеханический механизм передачи взаимодействий (объект испускает виртуальные частицы-переносчики соответствующего взаимодействия, поглощаемые другими аналогичными объектами)
- частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий (фотоны, гравитоны, глюоны, промежуточные векторные бозоны)
Фундаментальные взаимодействия, преобладающие между объектами:
- микромира (сильное, слабое и электромагнитное)
- макромира (электромагнитное)
- мегамира (гравитационное)
На пути к Великому объединению ( схлопывание взаимодействий )
Список рекомендуемой литературы: / 1, 2, 3, 6, 10 /
Контрольные задания и вопросы:
1. Представления о материи в механической картине мира.
2. Введите понятия системы отсчета, траектории, пути, перемещения, скорости движения, ускорения и видов движения.
3. Представления о материи в электромагнитной картине мира.
4. В чем смысл химической и биологической формы движения?
5. Эволюция как универсальная форма движения.
6. Представления Аристотеля о взаимодействии.
7. Введите понятия силы, массы, импульса.
8. Сформулируйте три закона Ньютона. Что такое инерциальные и неинерциальные системы отсчета?
9. Смысл и роль закона всемирного взаимодействия. Концепция дальнодействия.
10. Введите понятие работы, мощности и энергии в механике, закон сохранения импульса и энергии.
11. В чем смысл концепции взаимодействия в электромагнитной картине мира?
12. Четыре вида фундаментальных взаимодействий в природе.
13. Модели фундаментальных взаимодействий в природе ( полевая и квантовомеханическая ).
14. Что понимают под понятием «Великое объединение» ?