Тема 01-04. Развитие представлений о материи

Материя – объективная реальность, существующая независимо от человека, дана ему в ощущениях, отражается его сознанием.

Механическая картина мира: единственная форма материи – вещество, состоящее из дискретных частиц-корпускул.

Материальная точка — основная абстракция классической механики.

Атомно-молекулярное учение – основа химического знания.

Учение о составе - первый уровень научного химического знания: состав соединения целиком определяет его свойства.

Учение о строении - второй уровень научного химического знания: свойства зависят не только от состава, но структуры молекулы.

Электромагнитная картина мира: две формы материи — вещество и непрерывное электромагнитное поле.

Возмущение физического поля распространяется в пространстве в виде волны, основной характеристикой которой является длина волны или частота.

Спектр электромагнитных волн: радиоволны – инфракрасное излучение – видимый свет – ультрафиолетовое излучение – рентгеновское излучение – гамма-излучение.

Эффект Доплера: зависимость измеряемой длины волны от взаимного движения наблюдателя и источника волн.

«Красное смещение» - увеличение длины волны при удалении источника и приемника волн друг от друга.

Современная научная картина мира: три формы материи — вещество, физическое поле, физический вакуум.

Тема 01-05. Развитие представлений о движении

Механическая картина мира: единственная форма движения —перемещение тела в пространстве.

Описание механического движения материальной точки: координаты, скорость, траектория.

Система отсчёта, её основные элементы: тело отсчета (система координат), часы.

Первый закон Ньютона (закон инерции Галилея): сохранение скорости тела в отсутствие воздействий на него.

Второй закон Ньютона: воздействие на тело вызывает изменение его скорости (ускорение).

Электромагнитная картина мира: движение — не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн).

Состояние объекта определяется:

- в МКМ одновременным заданием координат и скоростей;

- в ЭМКМ: одновременным заданием характеристик поля (напряженностей Е и Н) в каждой точке пространства в каждый момент времени.

Движение рассматривается как изменение состояния.

Химическая форма движения: химический процесс.

Учение о закономерностях химических процессов — третий уровень научного химического знания.

Эволюционная химия — четвёртый уровень научного химического знания : исследует процессы исторической эволюции химических соединений, приведшие к образованию биополимеров и созданию условий для возникновения жизни.

Биологическая форма движения: процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы.

Современная научная картина мира: эволюция - универсальная форма движения материи.

Глобальный эволюционизм – развитие во времени природы как целого.

Тема 01-06. Развитие представлений о взаимодействии

Представления Аристотеля о взаимодействии: одностороннее воздействие движущего на движимое; воздействие передается только через посредников при непосредственном контакте.

Механическая картина мира:

- возникновение концепции взаимодействия (третий закон Ньютона – равенство действия и противодействия)

- открытие первого фундаментального взаимодействия (закон всемирного тяготения)

- принятие концепции дальнодействия (мгновенной передачи взаимодействия через пустоту на любые расстояния).

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 другие заряды)

Современная научная картина мира:

- четыре фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое);

- квантово-полевой механизм передачи взаимодействий (заряд испускает виртуальные частицы-переносчики соответствующего взаимодействия, поглощаемые другими аналогичными зарядами);

- частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий: гравитоны, фотоны, глюоны, промежуточные векторные бозоны;

- характеристики фундаментальных взаимодействий определяются свойствами частиц-переносчиков: расстояние, на котором эффективно фундаментальное взаимодействие, определяется массой его частиц-переносчиков.

Фундаментальные взаимодействия, преобладающие между объектами:

- микромира (сильное, слабое и электромагнитное);

- макромира (электромагнитное);

- мегамира (гравитационное).

Примеры объектов, стабильность которых обеспечивается конкретным видом взаимодействия:

- атом, молекула, вещество  - электромагнитное - планетные системы, галактики - гравитационное                   - ядра атомов – сильное.