- •Содержание
- •2.2. Трансдисциплинарная идея моделирования природы
- •2.3. Трансдисциплинарная идея единства объекта и его окружения
- •2.4. Трансдисциплинарная идея пространственно-временных отношений в природе
- •2.5. Трансдисциплинарная идея целостности природы
- •2.6. Трансдисциплинарная идея экспериментальной достоверности
- •2.7. Роль трансдисциплинарных идей в целостном понимании природы
- •3.1.2. Концепция единого пространства-времени.
- •3.1.3. Концепция моделирования объектов
- •3.1.4. Концепция контролируемого воздействия.
- •3.1.5. Специфика классических моделей химии и биологии
- •3.2. Образ природы в неклассическом естествознании
- •3.2.1. Концепция измерения в неклассическом естествознании
- •3.2.2. Концепция моделирования состояний
- •3.2.3. Целостность микросостояний. Особенность микросостояний системы тождественных частиц
- •3.2.4.Концепция макросостояний объектов
- •3.2.5. Концепция флуктуации и их корреляций
- •3.2.6. Флуктуации и альтернативная корреляция между ними в микромире
- •Лекция №4.
- •4. Концепция измерения в классическом естествознании. Классические измерительные системы. Проблема измерения в классическом естествознании. Единицы измерения и системы единиц
- •4.1. Проблема измерения в классическом естествознании
- •4.2. Единицы измерения и системы единиц
- •4.3. Возникновение систем мер.
- •4.4.Возникновение и распространение метрической системы мер.
- •4.5. Эталоны.
- •4.6. Атомные часы.
- •Лекция №5.
- •5.1. Временные отношения в природе
- •5.2. Пространственные отношения в природе
- •5.3. Движение частицы. Взаимосвязь Пространства и времени
- •5.4. Целостное описание пространства-времени
- •Лекция №6.
- •6.1. Моделирование
- •6.2. Традиции атомизма и непрерывности в естествознании.
- •6.3. Фундаментальные физические модели объектов
- •6.4. Масса как универсальная характеристика инертности и гравитаци.
- •6.5. Импульс как фундаментальная характеристика объекта
- •6.6. Полная энергия и полный момент как фундаментальные характеристики объекта
- •6.7. Роль фундаментальных законов сохранения в описании природы
- •Лекция №7.
- •7.1. Воздействие и взаимодействие
- •7.2. Характеристики контролируемого воздействия на частицу
- •7.3. Фундаментальные силы
- •7.4. Механическая энергия и динамика частицы
- •7.5. Энергия взаимодействия в системе частиц
- •Лекция №8.
- •8.1. Концепция измерения в неклассическом естествознании
- •8.2. Концепция моделирования состояний
- •8.2.1. Неклассические представления о характеристиках объектов и состояний
- •8.2.2. Фундаментальные модели неклассической физики
- •Лекция №9.
- •9.1. Ограничение воздействия на микроуровне как фундаментальный закон природы
- •9.2. Микросостояние одной микрочастицы.
- •9.3. Целостность микросостояний. Особенность микросостояний системы тождественных частиц
- •Лекция №10.
- •10.1. Тепловое равновесие как макросостояние.
- •10.2. Детерминированное и стохастическое движения. Ограничение воздействия на макроуровне как фундаментальный закон природы
- •10.3. Макропараметры как характеристики объектов и их макросостояний в тепловом равновесии
- •10.4. Два способа описания природы на макроуровне.
- •Лекция №11.
- •11.1. Флуктуации и их роль в описании природы
- •11.2. Флуктуации и альтернативная корреляция между ними в микромире
- •11.3. Флуктуации и неальтернативная корреляция между ними в макромире
- •11.4. Универсальные корреляции между флуктуациями в неклассической физике.
- •Лекция №12.
- •12. Физические принципы создания современной эталонной базы. Использование явления сверхпроводимости.
- •12.1. Свойство сверхпроводимости
- •12.2. Изотопический эффект
- •12.3. Функциональные устройства на магнитных вихрях в сверхпроводниках второго рода
- •12.4 Высокотемпературная сверхпроводимость
- •Лекция №13.
- •13. Явление Зеемана. Явление Джозефсона.
- •13.2. Явление Джозефсона.
- •Лекция №14.
- •14. Явление Мессбауэра. Другие эффекты квантовой физики
- •14.1. Краткая история жизни знаменитого ученого. Научные достижения
- •14.2. Предыстория вопроса
- •14.3. Открытие Мёссбауэра
- •14.4. Природа эффекта
- •14.5. Мёссбауэровские изотопы
- •14.6. Общие применения метода
- •14.7. Применение эффекта Мессбаура для изучения свойств поверхности и объема кристаллов
- •14.8. Химические применения метода
- •14.9. Выводы
- •Лекция №15.
- •15.1.Общие сведения.
- •15.2. Объяснение эффекта Холла с помощью электронной теории
- •15.3. Эффект Холла в ферромагнетиках.
- •15.4. Эффект Холла в полупроводниках
- •15.5. Эффект Холла на инерционных электронах в полупроводниках
- •15.6. Датчик эдс Холла
- •Лекция №16.
- •16. Измерение абсолютного заряда электрона и его удельного заряда. Опыт Милликена. Метод Томсона. Метод магнитной фокусировки Буша.
- •16.1. Инерционный метод измерения заряда. История открытия электрона
- •16.2. Метод магнитной фокусировки Буша
- •16.3. Опыт Милликена
- •Лекция №17.
- •17.1. Шумы, обусловленные дискретностью вещества. Помехи
- •17.2. Дробовый эффект
- •17.3.Критерий устойчивости Найквиста. Формула Найквиста
- •17.4. Естественные пределы точности измерений
- •17.5. Методы повышения точности средств измерений и выполнения измерений
- •17.6. Фундаментальный источник погрешностей измерений. Основные понятия и виды погрешностей
- •17.7. Броуновское движение
- •Список используемой литературы:
3.1.4. Концепция контролируемого воздействия.
Воздействие и взаимодействие.
Отметим, что в рамках классической стратегии познания фундаментальным является тот факт, что воздействие на объект со стороны окружения считается контролируемым. Это означает, что наблюдатель, хотя бы в принципе, имеет возможность проследить закономерность того или иного воздействия. Подобная уверенность, если и не воплощается в реальность в некоторых конкретных ситуациях из-за технических причин, основана на представлениях об однозначной причинной обусловленности всех явлений природы и безграничности познавательных возможностей человека.
Характеристики контролируемого воздействия на частицу.
Как известно, для свободной частицы ее фундаментальные характеристики – импульс, энергия и момент вращения – от времени не зависят. Ее положение в пространстве подчиняется простому закону движения по инерции – закону равномерного прямолинейного движения.
Фундаментальные силы.
Дело в том, что само выражение «частица, движущаяся в неизменных внешних условиях», строго говоря, не является точным. Во-первых, частица взаимодействует с окружающими объектами, т.е. может влиять на эти «неизменные» условия. Во-вторых, ее окружение само состоит из движущихся и взаимодействующих частиц, например, атомов и т.п.
Закон фундаментальной силы тяготения, справедливый на Земле и в космическом пространстве, имеет вид
F = m G(r) (3.3),
Механическая энергия и динамика частицы.
Е мех, равная сумме кинетической и потенциальной энергий для одной несвободной частицы, находящейся под влиянием потенциальных сил, остается неизменной величиной
(3.4),
При этом каждая из составляющих ее энергий по отдельности данным свойством в этих условиях не обладает. Здесь уместна следующая аналогия. День и ночь совместно образуют сутки, составляющие 24 часа, однако продолжительность дня и ночи, как известно, изменяется в зависимости от времени года. Факт сохранения емех (в тех обстоятельствах, когда ее можно ввести) облегчает решение целого ряда задач. Вместе с тем, отметим, что механическая энергия не относится к числу фундаментальных характеристик движения.
Энергия взаимодействия в системе частиц.
Энергия взаимодействия является функцией расстояния между объектами, т.е. при их перемещениях не остается постоянной. Важно подчеркнуть, что энергия взаимодействия не принадлежит отдельной частице. Это общая характеристика системы из двух частиц, как бы их общий «обменный фонд».
3.1.5. Специфика классических моделей химии и биологии
Идеи и модели классической химии.
Изложенные выше классические концепции и модели физики являются основой всего естествознания в рамках классической стратегии познания. По признанию большинства ученых, химия – это экспериментальная наука о превращениях веществ. В связи с этим центральное понятие всей химии – это вещество и процессы его превращения, или химическая реакция. Что же касается методов исследования, то центральное место в химии занимает эксперимент. Роль теории в химии сводится к систематизации полученных на опыте фактов и их эмпирическому объяснению. Как отмечал еще Д.И.Менделеев, химия в отличие от многих других наук сама создает свой предмет исследования, ибо она одновременно является и наукой и производством. Отсюда вытекает главная задача химии – получение веществ с заданными свойствами и установление способами управления свойствами веществ в процессе их превращения.
Идеи и модели классической биологии.
Переходя к биологии, следует отметить ее главную особенность. Несмотря на многолетнюю историю биологии и многочисленные великие открытия, эта наука отличается от физики и химии тем, что она до сих пор не вышла на общетеоретический уровень обобщения. Иными словами, теоретическая биология пока еще не создана.
Положение и роль биологии в современном естествознании определяют два главных обстоятельства. Во-первых, биология ныне существует в виде трех «образов» – натуралистская, физико-химическая и эволюционная биологии. Все они различаются по содержанию и истории развития. Однако они едины в достижении главной цели – познания живой природы.
Во-вторых, продолжаются попытки создания целостной теории жизни. Сегодня уже ясно, что такая теория вряд ли возникнет в рамках чистой биологии. Она может быть только частью общей теории целостного естествознания.