Методологические установки классической физики

С точки зрения классической физики, мир существует объективно (независимо от существования человека), и этот мир познаваем. Основой физического познания и критерия истинности, является эксперимент. Любое воздействие человека или прибора на объект изучения моно предсказать. Лапласовский детерминизм – все элементы физического мира связаны между собой причинно-следственными связями, таким образом, что зная в определенный момент координаты каждого элемента, можно однозначно предсказать положение этого элемента, через любой промежуток времени, при этом все явления подчиняются механическим закономерностям (т.е. все явления в мире предсказуемы). Масса – является мерой количество вещества в предмете и она сохраняется при всех природных явлениях (т.е. она не уничтожима и не сотворима).

Развитие физики в 19 веке

В это времени происходит создание теории теплоты и термодинамики, разработка кинетической теории газов, создание теории электромагнитного поля. Разрабатываются 3 начала термодинамики. Оно связывается с потребностями в технике, в первую очередь с совершенствование двигателя. Появляется понятие - механическая работа (это полезный эффект силы, выражающийся в преодолении сопротивления). Если действующая на тело сила F, вызывает его перемещение S, то действие этой силы характеризуется величиной, называемой – механическая работа. Для появления механической работы необходим тепловой резонанс.

1. Термодинамическая система может совершать работу, только за счет своей внутренней энергии или внешних источников энергии.

Вводится понятие энтропия (мера необратимого рассеивания энергии).

2. В замкнутой системе энтропия не может убывать, а лишь возрастает до тех пор пока не достигнет максимума.

3. При стремлении температуры к абсолютному нулю, энтропия стремится к конечному пределу и достижение абсолютного нуля принципиально невозможно.

Появилась теория строения газообразных веществ (Броуновское движение). Все тела состоят из частиц, размерами которых можно пренебречь, при этом частица находится в непрерывном хаотичном движении, и взаимодействуют друг с другом. Эта идея привела к развитию статистической физики. В рамках статистической физики происходит частичный отказ от Лаплассовского детерминизма. Появляются новые идеи о времени и пространстве. В этом основную идею сыграл Мах, он считал, что движение относительного пустого пространства не имеет своего смысла (так как движение считается относительно других объектов). Мах критиковал идею абсолютного пространства и абсолютной системы координат. В 19 веке в математике создаются неэвклидовые геометрии. Отрицаются 2 Эвклидовых постулата: 2 параллельные прямые никогда не пересекаются; любой отрезок, можно неограниченно продолжить. Создается теория электромагнитного поля. До середины 19 века считалось, что электричество представляет собой поток частиц, но в середине 19 века Фарадей высказывает точку зрения, что электричество представляет собой поле. Все ученые её критиковали и не хотели её принимать, но Максвелл ставит перед собой задачу – математически доказать теорию Фарадея, и в 1964 выходит работа Максвелла – «Динамическая теория электромагнитного поля». В ней он указал, что во-первых, электромагнитное поле – реально и существует независимо от того имеются проводники и магнитные полюса способные его обнаружить. Во-вторых, изменение магнитного поля ведет к появлению магнитного и наоборот. В-третьих, распространение в электромагнитном поле электромагнитных волн, происходит с конечной скоростью и эта скорость равна скорости света. 1895 год – открытие рентгеновского излучения (оно способно проходить через свето-непроницаемые тела, под воздействием этих лучей газ становится более электропроводимым). Это излучение заинтересовало Томпсона и Резерфорда (они обнаружили, что под воздействием данных лучей в газе образуются заряженные частицы, которые проводят электричество, так был открыт электрон, исследуя электрон физики, выясняли, что масса электрона зависит от его скорости, от куда следует, что масса электрона имеет электромагнитную природу). Из-за этих открытий случился кризис в физике (19-20 век). Идеи противоречащие классической физике:

• Частичный отказ от лапласовского детерминизма

• Открытие принципа близкодействия

• Появились новые представления о пространстве неэвклидовой геометрии

• Зависимость массы электрона от скорости (масса перестает быть константой)