Слайд 1Естественнонаучная картина мира
Раздел III. Фундаментальные понятия и принципы естествознания
План лекции
3:
Представления о материи и ее свойствах.
Современные концепции физической картины мира.
Пространство
и время.
Слайд 2Механистическая физическая картина мира
Электромагнитная физическая картина мира
Квантово-полевая физическая картина мира
Слайд 3
1. Представления о материи и ее свойствах
В основе объяснения явлений
природы с точки зрения физики лежат фундаментальные понятия и принципы.
К наиболее общим, фундаментальным понятиям физического описания относятся
МАТЕРИЯ, ДВИЖЕНИЕ, ФИЗИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ, ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЕ СВЯЗИ
Слайд 4Механистическая картина мира
Возникло на основе классической механики, обобщении законов движения
свободно падающих тел и движения планет, а также создания количественного
анализа механического движения в целом.
Слайд 5Основу механистической картины мира составляет идея аномизма, т.е. все тела
состоят из атомов и молекул, находящихся в непрерывном тепловом движении.
Взаимодействие
тел: контактное и бесконтактное.
Все пространство заполняет всепроникающий эфир – среда, в которой распространяется свет.
Слайд 8Электромагнитная картина мира (континуальная)
На смену механической модели эфира
пришла электромагнитная модель:
электрическое,
магнитное и электромагнитные поля трактовались как разные «состояния» эфира.
Затем,
необходимость в эфире отпала и пришло понимание того, что электромагнитное поле само есть определенный вид материи и для его распространения не требуется какая-либо особая среда-эфир.
Слайд 9Основные черты электромагнитной картины мира
Материя существует в двух видах –
веществе и поле.
Известны два вида поля – электромагнитное и гравитационное.
Они непрерывно распределяются в пространстве.
Электромагнитное взаимодействие объясняет не только электрические и магнитные явления, но и оптические, химические, тепловые.
Слайд 12Кризис физики и
«новейшая революция в естествознании»
Конец XIX в. начало
XXв.
Кирхгоф: «А разве осталось еще что-нибудь открывать?» НО!!
И. Бальмер –
серии спектральных линий водорода;
Г. Герц – фотоэффект;
В. Рентген – рентгеновское излучение;
А. Беккерель – радиоактивность;
Дж. Томсон – открытие электрона и др.
Идеи дискретности, взаимопревращения химических элементов .
Кризис физики
Слайд 13Рождение диалектического взгляда
Предметы и явления находятся в движении, во взаимосвязи
и развитии.
Материи присуще качественное превращение одних предметов в другие,
уничтожение отжившего, устаревшего и утверждение , укрепление нового.
Диалектика признает самодвижение, саморазвитие природы и общества.
Слайд 14Диалектика
Материя не исчезла, а исчез тот предел, до которого мы
знали материю.
Все грани в природе подвижны, условны, относительны и выражают
разные степени приближения нашего ума к познанию материи.
Слайд 19Развитие представлений о материи
Слайд 20Развитие представлений о материи
Слайд 23Элементарные частицы
Основными характеристиками элементарных частиц являются масса, заряд, среднее время
жизни, спин и квантовые числа.
Слайд 24Элементарные частицы
Фотон – не имеет массы покоя.
Остальные
частицы по этому признаку делятся на: лептоны — легкие частицы
(электрон и нейтрино);
мезоны — средние частицы с массой в пределах от одной до тысячи масс электрона;
барионы — тяжелые частицы, чья масса превышает тысячу масс электрона и в состав которых входят протоны, нейтроны, гипероны и многие резонансы
Слайд 25Элементарные частицы
Электрический заряд является другой важнейшей характеристикой элементарных частиц.
Все известные частицы обладают положительным, отрицательным либо нулевым зарядом. Каждой
частице, кроме фотона и двух мезонов, соответствуют античастицы с противоположным зарядом. В 1967 г. американский физик М. Гелл-Манн высказал гипотезу о существовании кварков — частиц с дробным электрическим зарядом.
Слайд 26По времени жизни частицы делятся на стабильные и нестабильные.
Стабильных частиц пять: фотон, две разновидности нейтрино, электрон и
протон. Именно стабильные частицы играют важнейшую роль в структуре макротел.
Все остальные частицы нестабильны, они существуют около 10-10 — 10-24, после чего распадаются.
Слайд 27Элементарные частицы
«Спин» -собственный момент количества движения микрочастицы.
«квантовые числа», выражающим состояние
элементарных частиц.
Все элементарные частицы делятся на два класса: фермионы (кварки
и лептоны) и бозоны (кванты полей - фотоны, векторные бозоны, глюоны, гравитино и гравитоны)
Слайд 28Развитие представлений о движении
Слайд 29Развитие представлений о движении
Слайд 30Развитие представлений о взаимодействии
Слайд 31Развитие представлений о взаимодействии