Вопросы к экзамену по КСЕ

1. Научные методы и критерии научности

Классическая физика и механическая картина мира Физика в лице механики возникает в процессе перехода Европы к новому времени (а именно во 2 половине 17 века) в связи с деятельностью выдающихся умов той эпохи, связанных с философией и с более ранними разработками в области физики и математики. Формальная дата начала механики связана с выходом в свет фундаментального труда ньютона «математические начала натуральной философией» в Лондоне в 1689. Первые идеи, связанные с возможностью построения новой науки (физики и механики) связаны с Фрэнсисом Бэконом, который в противовес господствовавшей до этого форме развития науки в лице схоластики, утверждал, что истинная наука, если она стремиться получать истинные знания о мире, должна быть основана на следующих, отсутствовавших ранее, предпосылках:  1. Эксперимент 2. Математической обработке результата Что касается эксперимента, то с него должно начинаться развитие научных теорий и им же должно заканчиваться, поскольку только сопоставление теории с экспериментом может гарантировать истинные результаты.  Важной фигурой в ходе дальнейшего выстраивания предпосылок науки нового времени, был николай Коперник, которому принадлежит создание гелиоцентрической системы мира. Начавшись с мысли о том, что для описания ближнего космоса такая изощренная математика избыточна, Коперник заканчивает математическими вывода, из которых следует, что солнце и землю необходимо поменять местами. Выдающийся итальянский мыслитель Джордано Бруно был не физиком-математиком, а философом, который расширил пределы Коперниканского космоса до всей вселенной в целом, правда, чисто умозрительно. Перед взором современников, благодаря Бруно, возникала картина бесконечного космоса, дополненного многообразием планет и планетных систем, а так же существованием других форм жизни и разума. Тихо Браге, выдающийся датский астроном конца эпохи 16-17 веков, который отличался необычайной остротой зрения и создал наиболее полные на тот момент каталоги звезд, которые очень пригодились как для астрономического уточнения представлений Бруно, так и для дальнейшего развития физики. Его ученик Иоганн Кеплер на основе данных своего учителя строит первую математически оформленную небесную механику, в лице формулировки 3 знаменитых законов Кеплера. Наиболее выдающейся фигурой, связанной уже с непосредственным построением основ механики, был великий итальянский физик Галилео Галилей, которому принадлежит прямое воплощение на практике методологических требований Бэкона. Это означало, что Галилей был как выдающимся экспериментатором, так и ученым, который результаты экспериментов всегда облачал в математическую формулу. Галилео принадлежит в области механики: 1. Построение кинематики (статика изучает равновесие тел в пространстве, а кинематика - процесс перемещения тел в пространстве, причем с точки зрения простого описания (отвечает на вопрос «как происходит движение?»)) 2. Разработка исходных начал динамики, прежде всего, в лице формулировки первого закона динамики. Роль окончательного создателя классической механики выпала на долю Исаака Ньютона, выдающегося философа, физика и естествоиспытателя второй половине 17 века. Ньютону принадлежит последовательная разработка динамики как раздела механики, открытие закона всемирного тяготения, исследование в области оптики и некоторые другие. Конкретно, Ньютон формулирует 2ой (F=ma) и 3ий (F=-F) законы динамики.  Динамика как раздел механики изучает движение тел с точки зрения причин, его вызывающих (не как, а почему происходит движение). В законе всемирного тяготения утверждается, что все тела притягиваются друг к другу прямо пропорционально своим массам и обратно пропорционально квадрату расстояния. В принципе, чтобы понять как механика описывает мир, необходимо уточнить всего 3 составляющих:  1. Элементарные объекты механики 2. Тип взаимодействия между ними 3. Пространство и время