Предмет физика

  I   Введение.

 

 

     II  Предмет физики.

 

 

         1. Основные открытия в физике  на рубеже XIX-XX столетий.

 

 

         2. Основные философские вопросы  современной физики:

 

 

            а) неисчерпаемость и бесконечность  материи;

 

 

            б) движение: абсолютность и относительность;

 

 

            в) вопрос об объективной реальности  в квантовой физике;

 

 

            г) проблема причинности;

 

 

            д) философские размышления о пространстве и времени с

 

 

               точки зрения   относительности;  о  непрерывном  и

 

 

               дискретном пространстве и времени.

 

 

         3.  Неразрешенные вопросы физики.

 

 

     III  Заключение.

 

 

                            Введение.

 

 

     Наши дни - время преобразований, время выдающихся достижений

 

науки и техники. Особенности развития современной  науки влияют на

 

структуру и  характер научного познания. Именно они  составляют ис-

 

торически определенные границы,  обусловливающие специфику позна-

 

вательного процесса.  Более того,  научные знания о природе имеют

 

существенное  значение и для философского  осмысления  окружающего

 

мира. То  обстоятельство,  что  физика по сравнению  с другими ес-

 

тественными науками ( например, химией или биологией ) занимается

 

относительно  более общими явлениями окружающего  материального ми-

 

ра, в известной степени определяет ее более непосредственную, не-

 

жели у других естественных наук, связь с философией.

 

     Физику всегда приходится решать  разнообразные онтологические

 

и гносеологические  вопросы,  и  поэтому он вынужден обращаться к

 

философии. М.  Борн писал: "... Физика на каждом шагу встречается

 

с логическими  и гносеологическими трудностями ... каждая фаза ес-

 

тественнонаучного познания находится в тесном  взаимодействии  с

 

философской системой  своего  времени:  естествознание доставляет

 

факты наблюдения, а философия - методы мышления."

 

     Физики при  разработке современных  теорий критически переос-

 

мысливают накопленные в прошлом знания. Новое знание как бы отри-

 

цает предшествовавшие, но отрицает диалектически, сохраняя момент

 

абсолютной  истины. Философские идеи, как об этом убедительно сви-

 

детельствует история,  играют  чрезвычайно важную роль в процессе

 

становления физических теорий;  без преувеличения  можно  сказать,

 

что без философского обоснования физическая теория не может  сфор-

 

мироваться.

 

 

     Основные открытия в физике  на рубеже XIX-XX столетий.

 

 

     Физика - комплекс научных дисциплин,  изучающих общие свойс-

 

тва структуры взаимодействия и движения материи.

 

     Физику ( в соответствии с этими задачами  )  весьма  условно

 

можно подразделить на 3 большие области:  структурную  физику, фи-

 

зику взаимодействий и физику движения.

 

     Науки, образующие структурную  физику,  довольно четко разли-

 

чаются по изучаемым объектам,  которыми могут  быть  как  элементы

 

структуры вещества ( элементарные частицы, атомы, молекулы ), так

 

и более сложные  образования ( плазма, кристаллы, звезды и т. д. ).

 

     Физика взаимодействий,  основанная  на представлении о поле,

 

как материальном носителе взаимодействия,  делится  на 4 отдела  (

 

сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное ).

 

     Физика движения ( механика ) включает  в  себя  классическую

 

( Ньютоновскую ) механику, релятивистскую ( Энштейновскую ) меха-

 

нику, нерелятивистскую квантовую механику и релятивистскую  кван-

 

товую механику.

 

     Уже в глубокой древности возникли  зачатки знаний,  впоследс-

 

твии вошедшие в состав физики и связанные с простейшими представ-

 

лениями о длине,  тяжести,  движении, равновесии и т. д. В недрах

 

греческой натурфилософии сформулировались зародыши всех трех час-

 

тей физики,  однако на первом плане стояла физика движения, пони-

 

маемая,как изменение вообще. Взаимодействие отдельных вещей трак-

 

товалось наивно-антропоцентрически ( например,  мнение об одушев-

 

ленности магнита у Фалеса ).  Подобное рассмотрение проблем, свя-

 

занных с анализом движения как перемещения в пространстве,  впер-

 

вые было  осуществлено  в знаменитых апориях  Зенона Элейского.  В

 

связи с обсуждением  структуры первоначал зарождаются  и конкуриру-

 

ют концепции  непрерывной делимости до бесконечности  ( Анаксагор )

 

и дискретности существования неделимых элементов  ( атомисты ).  В

 

этих концепциях  закладывается понятийный базис  будущей структур-

 

ной физики.

 

     В связи с задачами анализа  простейшей формы движения ( изме-

 

нения по месту ) возникают попытки уточнения понятий "движение",

 

"покой", "место",  "время".  Результаты, полученные на этом пути,

 

образуют  основу понятийного аппарата будущей  физики  движения  -

 

механики. При  сохранении  антропоморфных  тенденций  у атомистов

 

четко намечается понимание взаимодействия  как  непосредственного

 

столкновения  основных первоначал - атомов. Полученные умозритель-

 

ным путем достижения греческой натурфилософии вплоть  до  XVI  в.

 

служили единственными  средствами построения картины мира в науке.

 

     Превращение физики в самостоятельную  науку обычно связывает-

 

ся с именем Галилея. Основной задачей физики он считал эмпиричес-

 

кое установление количественных связей между характеристиками яв-

 

лений и выражение этих  связей  в математической форме с целью

 

дальнейшего исследования их математическими  средствами,  в  роли

 

которых выступали геометрические чертежи и арифметическое учение

 

о пропорциях. Использование этих средств регулировалось сформули-

 

рованными им  основными принципами  и законами ( принцип относи-

 

тельности, принцип независимости действия сил,  закон равноуско-

 

ренного движения и др. ).

 

     Достижения Галилея и его современников  в области физики дви-

 

жения ( Кеплер, Декарт, Гюйгенс ) подготовили почву для работ Нь-

 

ютона, преступившего к оформлению целостного предмета механики  в

 

систему понятий. Продолжая методологическую ориентацию на принци-

 

Ньютон сформулировал  три закона  движения  и  вывел  из  них  ряд

 

следствий, трактовавшихся прежде как самостоятельные законы.  Нь-

 

ютоновские "Математические начала натуральной философии"  подвели

 

итоги работы  по установлению смысла и количественных характерис-

 

тик основных понятий механики - "прстранство",  "время", "масса",

 

" количество  движения",  "сила".  Для  решения задач,  связанных с

 

движением, Ньютон ( вместе с Лейбницем ) создал  дифференциальное

 

и интегральное  исчисление  - одно из самых мощных математических

 

средств физики.

 

     Начиная с Ньютона ,  и вплоть до конца XIX в. механика трак-

 

туется как общее учение о движении и становится магистральной ли-

 

нией развития  физики.  С ее помощью строится физика взаимодейс-

 

твий, где конкурируют концепции близкодействия и дальнодействия.

 

     Успехи небесной механики,  основанные  на ньютоновском законе

 

всемирного  тяготения, способствовали победе концепции  дальнодейс-

 

твия. По  образу  теории тяготения строилась и физика взаимодейс-

 

твий в области электричества и магнетизма ( Кулон ).

 

     В конце  XIX в.  физика вплотную  поставила вопрос о реальном

 

существовании атома.  Штурм атома шел во всех  основных  разделах

 

физики: механике,  оптике, электричестве, учении о строении мате-

 

рии. Каждое из крупнейших научных открытий того времени: открытие

 

Д. И.  Менделеевым  периодического закона элементов,  Г.  Герцем -

 

Д. Д.  Томсоном - электронов и супругами Кюри - радия,  по-своему

 

вело к  эксперементальному  доказательству  существования атома,

 

ставило задачу изучения закономерностей атомных  явлений.  Другими

 

, весьма  малых  частиц стала рассматриваться  как научно установ-

 

ленный факт. Начатые в 1906 г. Ж. Перреном замечательные экспере-

 

ментальные  исследования  броуновского  движения  подтвердили пра-

 

вильность малекулярно-кинетической теории этого явления, разрабо-

 

танной А.  Энштейном и М.  Смолуховским, и принесли полный триумф

 

идеям атомизма,  которые в новой физике получили не  предвиденное

 

прежде глубокое содержание. Развитие атомистики привело  Э. Резер-

 

форда к открытию атомного ядра и к  созданию  планетарной  модели

 

атома. Эти  открытия положили начало новой физике:  отпало положе-

 

ние о неизменности массы тела: оказалось, что масса тела растет с

 

увеличением его скорости; химические элементы оказались преврати-

 

мыми одни в другие;  возникла электронная теория,  представляющая

 

новую ступень  в развитии физики.  Механическая картина мира усту-

 

пила место  электромагнитной.

 

     После открытия  электронов  и   радиоактивности  физика стала

 

развиваться с небывалой прежде быстротой. Из непременимости клас-

 

сической физики  к проблеме теплового излучения родилась знамени-

 

тая квантовая  физика М. Планка. Из конфликта классической механи-

 

ки и электромагнитной  теории  Максвелла возникла теория относи-

 

тельности. Сначала теоретически,  а затем эксперементально и про-

 

мышленно ( ядерная энергетика ) установили связь m и E (E=mc 52 0), а

 

также зависимость  массы движущегося тела от скорости  его  движе-

 

ния, покончили с резким противопоставлением материи и движения,

 

характерным для классической физики. Общая теория относительности

 

( Энштейн 1916 ), интерпритировавшая поле тяготения как искривле-

 

ние пространства-времени, обусловленное наличием материи, переки-

 

нула еще один мост от материи и движения к взаимодействию.

 

     Физика, открыв новые виды материи  и  новые  формы  движения,

 

сломав старые  физические понятия и заменив  их новыми,  по-новому

 

поставила старые философские вопросы. Важнейшие  из них - это воп-

 

росы о  материи,  о движении,  о пространстве и времени, о причин-

 

ности и необходимости в природе, об объективности явлений.

 

 

          Неисчерпаемость и бесконечность  материи.

 

 

     Учение философского  материализма  о материи ( развитое Лени-

 

ным ) имеет решающее значение для понимания всего содержания  но-

 

вой физики.  Существуют ли какие бы то ни было неизменные элемен-

 

ты, абсолютная субстанция,  неизменная сущность вещей  и  т.  п.?

 

Стремление  найти их - наиболее характерная  черта всякой метафизи-

 

ческой философии.  Механический материализм, в частности, видел в

 

материи некую  абсолютную неизменную субстанцию, и  естествоиспыта-

 

тели XVIII-XIX вв. под материей обычно понимали неизменные атомы,

 

движущиеся  по законам классической механики.

 

     Новый философский материализм  не признает существование   не-

 

изменных элементов,  абсолютной  неизменной субстанции,  отрицает

 

неизменную  сущность всех вещей.  " "Сущность" вещей или "субстан-

 

ция",- пишет Ленин,- тоже относительны;  они выражают только уг-

 

лубление человеческого познания объектов, и если вчера это углуб-

 

ление не шло дальше атома, сегодня - дальше электрона и эфира, то

 

диалектический  материализм настаивает на  временном,  относитель-

 

ном, приблизительном  характере  всех  этих  вех познания природы

 

прогрессирующей наукой человека". (4, с. 249 ). Для философского мате-

 

риализма неизменно одно:  признание внешнего мира,существующего

 

независимо  от сознания людей.  В соответствии  с  этим  находится

 

данное Лениным   определение   материи:  ...  объективная  реаль-

 

ность,существующая независимо от человеческого сознания и отобра-

 

жаемая им". ( 4, с. 248 )

 

     Не только атомы,  но и электроны,  протоны и др. элементарные

 

частицы вещества,  разнообразные физические поля ( электромагнит-

 

ное, ядерное и др.  ),  атомные ядра,  молекулы и т. д. - все они

 

существуют  независимо от человеческого сознания,  отражаясь в фи-

 

зических понятиях,  теориях,  гипотезах. Они - объективная реаль-

 

ность, материя.  Материя неисчерпаема:" электрон также неисчерпа-

 

ем, как и  атом, природа бесконечна..." (4,248). Пределы, до кото-

 

рых доходит сегодня наше знание материи,  являются относительными

 

пределами;  углубляя наше знание материального  мира,наука преодо-

 

левает  их.  Бесконечность природы раскрывается в ходе все более