Главная Обратная связь

Дисциплины:






Формы существования материи. Способ существования материи.



 

ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ

Пространство и время - это всеобщие формы существования материи. Как и материя, пространство и время объективны, независимы от сознания. Структура и свойства движущейся материи определяют структуру и свойства пространства и времени. Пространство и время зависят не только от материи, но и друг от друга. Это обнаруживается даже при простом механическом перемещении: по положению солнца на небе можно определить время, а для определения координат космического корабля нужно задать время. Более глубоко связь пространства и времени раскрыла теория относительности. Она ввела единое понятие четырехмерного пространства и- времени(пространства Минковского) . Так данные современного естествознания подтверждают единство материи, движения, пространства и времени. Пространство - есть форма бытия материи, характеризующая ее протяженность, сосуществование и взаимодействие материальных тел во всех системах. Время - форма бытия материи, выражающая длительность ее существования, последовательность смены состояний всех материальных систем.

Время и пространство обладают общими свойствами. К ним относятся:

- объективность и независимость от сознания человека;

- их абсолютность как атрибутов материи;

- неразрывная связь друг с другом и движением;

- единство прерывного и непрерывного в их структуре;

- зависимость от процессов развития и структурных изменений в материальных системах;

- количественная и качественная бесконечность.

Различают монологические (направление, непрерывность, необратимость) и метрические (связанные с измерениями) свойства пространства и времени.

Наряду с общими характеристиками пространства и времени, им свойственны некоторые особенности, которые характеризуют их как различные атрибуты материи, хотя и тесно связанные между собой.

Так, к всеобщим свойствам пространства относятся:

- протяженность, т.е. взаимное расположение и существование различных тел, возможность прибавления или уменьшения какого-либо элемента;

- связность и непрерывность, которая проявляется физическим воздействием через поля различного характера перемещения тел;

- относительная прерывность, т.е. раздельное существование материальных тел, каждому из которых присущи свои границы и размеры.

Общее свойство пространства - это трехмерность, т.е. все материальные процессы происходят в пространстве 3-х измерений. Кроме всеобщих свойств пространство обладает и локальными свойствами. Например, симметрия и асимметрия, месторасположение, расстояние между телами, конкретные формы и размеры. Все эти свойства зависят от структуры и внешней связи тел, скорости их движения, взаимодействия с внешними полями. Пространство одной материальной системы непрерывно переходит в пространство другой системы, поэтому оно практически незаметно, отсюда его неисчерпаемость как в количественном так и в качественном отношении.



К всеобщим свойствам времени относятся объективность, неразрывная связь с атрибутами материи (пространством, движением и др.), длительность (выражающая последовательность существования и смены состояний тел) образовывается из возникающих друг за другом моментов времени, которые составляют весь период существования тела от его возникновения и до перехода в другие формы.

Существование каждого тела имеет начало и конец, поэтому время существования этого тела конечно и прерывно. Но при этом материя не возникает из ничего и не уничтожается, а только меняет формы своего бытия. Отсутствие разрывов между моментами и интервалами времени характеризует непрерывность времени. Время одномерно, асимметрично, необратимо и направлено всегда от прошлого к будущему.

Специфические свойства времени:

- конкретные периоды существования тел (они возникновенны до перехода в иные формы) ;

- одновременность событий (они всегда относительны) ;

- ритм процессов, скорость изменения состояний, темп развития процессов, и др.

Но не смотря на индивидуальные свойства, отличающие друг от друга пространство и время, в мире нет материи, которая бы не обладала пространственно-временными свойствами, так же, как время и пространство не существуют сами по себе, вне материи или независимо от нее. Весь опыт человечества, в том числе данные научных исследований, говорит о том, что нет вечных предметов, процессов и явлений. Даже небесные тела, существующие миллиарды лет, имеют начало и конец, возникают и гибнут. Ведь, погибая или разрушаясь, предметы не исчезают бесследно, а превращаются в другие предметы и явления. Но для философии, существовавшее время, прежде всего, а затем и пространство, есть порождение событий, актов в глубине бытия, до всякой объективности. Первичный акт не предполагает ни времени, ни пространства, он порождает время и пространство. Материя вечна, несотворима и неучтожима. Она существовала всегда и везде, всегда и везде будет существовать.

 

Движение как способ существования материи. Формы и виды движения.

Нет движения без материи, как нет и материи без движения. Движение есть способ существования материи. Под движением в философии принято понимать любое изменение. Движение абсолютно, как абсолютны взаимосвязи между материальными объектами или их сторонами. Покой (состояние устойчивости) всегда относителен, временен, преходящ. Движение неразрывно связано со структурной организацией материи. Каждому уровню структурной организации материи соответствует определенная форма или вид движения. Основными формами движения материи являются механическое, физическое, химическое, биологическое и социальное движение. Высшие формы движения включают в себя низшие формы, но не сводимы к ним.

 

Материя существует лишь постольку, поскольку она движется. Именно благодаря тому, что вещам материального мира присуще движение, они являются тем, что они есть.

 

Движение – это всеобщий атрибут материи, способ ее существования.

 

В мире все находится в движении, от атомов до вселенной. Все пребывает в вечном стремлении к иному состоянию, и не по принуждению, а по собственной природе. Поскольку движ есть сущностный атрибут материи, то оно, также как и сама материя, несотворимо и неуничтожимо. Движение - это способ сущ материи. Движ заключено в самой природе материи. Одни формы движ превращ в другие и ни один вид не берется ниокуда.

Движение есть единство изменчивости и устойчивости, беспокойства и покоя. В потоке не прекращ движения всегда присутствуют дискретные моменты покоя., проявляющиеся прежде всего в сохранении внутренней природы каждого данного движения, в виде равновесия движений и их относительно устойчивой формы, т.е. относительного покоя. Покой, т.о., сущ как характеристика движ в какой-либо устойчивой форме. Каак бы не изменялся предмет, но пока он сущ, он сохраняет свою определенность. Река остается рекой.

Абсолютный покой невозможен.

Существует несколько качественно различных форм движ материи: механ, физическая, хим, биологическая, социальная... Качественное разнообразие одного уровня не м.б. объяснено кач разнообразием другого. Точное описание движ частиц воздуха не может объяснить смысл чел речи. Однако необходимо иметь в виду и общие закономерности, свойственные вскм уровням, а также их взаимодействие. Эта связь выраж в том, что высшее включает низшее. (ДНК - хим соединение) Однако высшие формы не включены в низшие. (нет жизни в хим соединениях)

Прослеживание связей между различными формами движ материи позволяет создать картину их развития во вселенной. На его разных этапах возникают все новые уровни организации материи и соотв им формы движения, причем появление каждой новой формы связано с сосотоянием Вселенной как целого. Сразу после Б. Взрыва не было ни атомов ни соотв им форм движения. Хим и физ формы движения возникли на опред уровне развития Вселенной. Также на опр этапе косм эволюции сформировались планетные системы, возникли условия для возникнов жизни,т.е биол формы движения. В этом смысле жизнь надо расматривать как космическое явление. В свою очередь только пройдя длшит этап эволюции, жив природа смогла породить социально организованную материю., и тогда возникла социальная форма движ.

Совр наука показывает, что наша астрономическая вселенная, мир, в кот мы живем, по-видимому, явл только одним из возможных миров. Причем уже в особенностях взаимод. элементарных частиц заложены опр предпосылки, возможности для развертывания более сложных форм движения. (мировые константы)

В соврем космологии указанные идеи входят в содержание так называемого антропного принципа, согласнокот наш мир устроен таким образом, что допускает возможность появл человека как закономерного итога эволюции материи. Но возможны и др миры, с другими мир константами. Эти миры возможно бедны, пусты и допускают только низшие формы движ материи, а возможно и наоборот. В этом смысле человек и чел общество предстают как такая форма организации материи, кот обусловлена свойствами целого нашей Вселенной, фундаментальными характеристиками космоса.

Мировое развитие являет собой заклномерный поступательный процесс, противоречия которого представляют собой источник, движ силу общ прогресса.Всемирная история постоянно выдвигала пробл противоречий общ прогресса, и каждая ее эпоха свидетельствовала о катаклизмах, прерворотах и вместе с тем она являет собой необходимый процесс движ человечества от одних форм своей соц организации к другим, более совершенным.

Критерий прогресса - общественно историческая практика, в кот выделяются два ее основных вида: производственная и социально-преобразующая. Ядром этой практики выступает развитие производ сил как высшего критерия общ прогресса. Главное в произв силах - это человек Этим объясняется то, что в данном критерии воплощаются и достижения науки, принципы управления, и социально-полит состояние общества, и уровень образования, и образ жизни вплоть до мировоззрения, кот опосредовано влияют на эффективность производства. Вот почему ?развитие производ сил человечества означает прежде всего развитие богатства чел природы как самоцель?. Действительным ядром общ прогресса выступают способ производства.

Для определения подлинно прогрессивного есть критерий, выработанный самой историей человечества. Критерий этот, выраженный словом гуманизм, обозначает как специф свойства чел природы так и оценку этих свойств как высшего начала общ жизни. Прогрессивно то, что способствует возвышению гуманизма.

 

15. Элементарные частицы: определение, классификации по различным основаниям (массе, знаку заряда, значению спина, участию в физическом взаимодействии).

 

Элементарные частицы - мельчайшие неделимые объекты в микромире (в атомном, ядерном и субъядерном масштабе). Из элементарных частиц состоят атомы и атомные ядра. Экспериментально установлено, что элементарные частицы одновременно обладают корпускулярными и волновыми свойствами (корпускулярно-волновой дуализм).

 

Квантовая теория утверждает, что каждая элементарная частица участвующая в сильных взаимодействиях (адрон), состоит из кварков – но кварков не нашли ни при каких энергиях.

 

Элементарная частица с квантовым числом L>0 в полевой теории

Увеличить

Элементарная частица с квантовым числом L>0 в полевой теории

.

 

Полевая теория утверждает, что элементарные частицы (с квантовым числом L>0) состоят из вращающегося поляризованного переменного электромагнитного поля с постоянной составляющей – с электромагнитными полями мы сталкиваемся на каждом шагу. Число элементарных частиц бесконечно и каждая элементарная частица (с квантовым числом L>0) имеет бесконечное число возбужденных состояний. Благодаря наличию переменного электромагнитного поля элементарные частицы обладают волновыми свойствами.

 

 

Как мы видим, полевая теория охватывает все элементарные частицы и объясняет их строение исходя из реально существующих в природе полей, действуя в рамках законов природы. Квантовая теория вынуждена была стать на путь игнорирования закона сохранения энергии, поскольку переносчики взаимодействий (постулированных квантовой теорией) в природе не существуют.

 

В свое время квантовая теория заполнила собой вакуум, возникший в физике в связи с временными трудностями полевой теории элементарных частиц. Теперь, когда полевой теории элементарных частиц удалось построить научную картину микромира - монопольному господству квантовой теории в физике пришел конец.

 

Насколько разнообразны элементарные частицы, настолько же разнообразны и их характеристики. Именно на основании характеристик и составлена классификация элементарных частиц. Один из самых важных показателей - это масса. Важно брать во внимание именно массу покоя частицы, поскольку в момент движения, особенно с высокими скоростями, она значительно увеличивается. Иногда, не учитывая этот факт, некоторые ученые объявляли об открытии новых частиц, хотя имели дело с давно известными. Единицей отсчета принято считать массу покоя электрона, поскольку он является самой легкой из них. В наше время классификация элементарных частиц в соответствии с их массами покоя выглядит следующим образом: фотоны, у которых нет массы покоя, поскольку постоянно движутся со световой скоростью; легкие частицы – лептоны, к которым относятся нейтрино и электрон; средние частицы, которые весят от одной массы электрона до тысячи; тяжелые – барионы, обладающие массой в более, чем тысячу масс электрона, к которым относятся нейтроны, протоны, гиперионы. Следующая характеристика, по которой создана классификация элементарных частиц, – их электрический заряд. Он кратен заряду одного электрона (-1) всегда. Согласно данной характеристике все частицы делятся на положительно заряженные, отрицательно заряженные и с нулевым зарядом. Предполагается также существование частиц, имеющих дробный заряд. Еще одна характеристика, по которой создана классификация элементарных частиц, – время их жизни: стабильные частицы, к коим относятся электрон, нейтрино, фотон и протон, нейтрон сохраняет стабильность до тех пор, пока находится в составе ядра атома, а в свободном состоянии он распадается в течение 15 минут; нестабильные частицы – все остальные. Время жизни у них 10(-10) – 10(-24) секунд, а частицы с самой короткой длительность жизни – резонансы, разрушающиеся еще до того, как успевают покинуть атомное ядро или атом. Живут они 10(-25) - 10(-26) секунды. Хотя существование такого рода частиц теоретически вычислено, но практически их никто не зафиксировал. В жизнедеятельности человека самая важная роль принадлежит, конечно, стабильным частицам, ведь именно из них и построены все макротела. Следующая классификационная характеристика – тип взаимодействия: лептоны - частицы, которые участвуют только в слабом и электромагнитном взаимодействии; адроны - это частицы, которые, помимо вышеперечисленных, принимают участие еще и в сильных взаимодействиях. Но самая важная характеристика элементарных частиц – это спин (описание импульса частицы). Такая величина в классической механике описывает характеристику вращения тела. Но физика, рассматривая свойства элементарных частиц, спин характеризует по-другому - как внутреннюю степень свободы данной частицы. Он может принимать только положительные значения, которые пропорциональны постоянной Планка, в отличие от спина в механике, способного принимать любые значения. Коэффициент, выражающий его пропорциональность, назван квантовым спиновым числом. Для одних частиц он может иметь целочисленные (0, 1, 2), а у других - полуцелые (1/2, 3/2) значения. Частица, обладающая 0-вым спином, выглядит одинаково при повороте ее под любым углом, со спином в единицу - обретает такой же вид после поворота ее на 360 градусов, а со спинов равным 2 – после поворота на 180 градусов, со спином в ½ - на 720 градусов. Все частицы с нецелым значением спинов носят название – фермионы. К ним относятся все широко известные частицы, например, протоны, электроны, нейтроны. Их спины составляют 1/2. А с целочисленными – бозоны. Эти вещества, по сути, являются квантами полей, но даже обладая корпускулярными свойствами, все же выступают в роли полей в классическом пределе. Ярким образцом бозонов является фотон, спин у которых составляет 1, а также мезоны с нулевым спином.

 

16.Кварки: определение, особенности поведения. Квантовые числа кварков.

 

 

17.Физическое взаимодействие: общие положения для всех видов взаимодействия. Сравнительная характеристика четырёх фундаментальных физических взаимодействий.

18.Развитие представлений о пространстве и времени. Свойства пространства и времени.

19.Постулаты и следствия общей и специальной теории относительности.

20.Динамические и статистические законы в природе и обществе, детерминизм.

21.Принципы современной физики (симметрии, соответствия, дополнительности, соотношения неопределенностей, суперпозиции).

22.Начала классической термодинамики. Замкнутые, изолированные и открытые системы. Порядок и хаос. Энтропия.

23.Проблемы самоорганизации материи. Основы синергетики.

24.Развитие взглядов на строение Вселенной с древних времен до наших дней.. Современная космологическая модель Вселенной.

25.Гипотеза Большого взрыва, её современная интерпретация.

26.Структура Солнечной системы.

27.Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Литосфера как абиотическая основа жизни. Свойства литосферы. Ресурсная и геодинамическая функции литосферы.

28.Атмосфера, гидросфера, магнитосфера Земли. Характеристика, значение.

29.Географическая оболочка Земли: строение, функции и закономерности. Географическая среда и человек.

30.Химия как наука, ее предмет, методы и задачи.

31.История становления химии: характеристика основных этапов.

32.Современные концепции химии: состава, строения, учение о химическом процессе. Реакционная способность вещества.

33.Определения жизни. Критерии, свойства и уровни организации живого.

34.Концепции о происхождении жизни на Земле, их развитие.

35.Концепция происхождения жизни на Земле А.И. Опарина.

36.История идеи развития в биологии (учения К. Линнея, Ж.-Б. Ламарка, Ж. Кювье).

37.Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина. Современная теория эволюции.

38.Характеристика этапов происхождения человека. Физические факторы антропогенеза. Сходство и отличия человека и животных.

39.Человек как биосоциальное существо. Творчество. Эмоции. Человек и время. Работоспособность человека.

40.Здоровье человека. Проблемы нормы и патология. Факторы ортобиоза.

41.Биосфера, человек и космос. Концепция А.Л. Чижевского. Концепция этногенеза Л. Гумилева.

42.Сильный и слабый антропный принцип в современной науке.

43.Современные глобальные проблемы человечества. Возможные пути их решения. Концепция устойчивого развития человечества.

44.Учение В.И. Вернадского о ноосфере.

45.Биоэтика. Генная инженерия. Евгеника.

 

16. Кварк — фундаментальная частица в Стандартной модели, обладающая электрическим зарядом, кратным e/3, и не наблюдающаяся в свободном состоянии. Кварки являются точечными частицами вплоть до масштаба примерно 5·10−18 м, что примерно в 20 тысяч раз меньше размера протона. Из кварков состоят адроны, в частности, протон и нейтрон. В настоящее время известно 6 разных «сортов» (чаще говорят — «ароматов») кварков, свойства которых даны в таблице. Кроме того, для калибровочного описания сильного взаимодействияпостулируется, что кварки обладают и дополнительной внутренней характеристикой, называемой «цвет». Каждому кварку соответствует антикварк с противоположными квантовыми числами.

КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА - целые или дробные числа, к-рые определяют возможные значения физ. величин, характеризующих квантовые системы (атом, ядро, молекулу и др.), а также отд. элементарные частицы, кварки, глюоны. К. ч. были впервые введены в физику для описания найденных эмпирически закономерностей атомных спектров, однако смысл К. ч. и связанной с ними дискретности нек-рых физ. величин, характеризующих поведение микрочастиц, был раскрыт лишь квантовой механикой. Согласно квантовой механике, возможные значения физ. величин определяются собственными значениями соответствующих операторов, действующих в пространстве состояний физ. системы. С матем. точки зрения это линейные самосопряжённые операторы в гильбертовом пространстве, собственные значения к-рых могут быть непрерывными или дискретными; в последнем случае и возникают нек-рые К. ч. В несколько более общем смысле К. ч. называют величины, сохраняющиеся в процессе движения, но не обязательно принадлежащие дискретному спектру, напр., импульс или энергию свободно движущейся частицы, массу покоя частицы. Набор К. ч., исчерпывающе определяющий состояние квантовой системы, наз. полным. Совокупность состояний, отвечающая всем возможным значениям К. ч. из полного набора, образует полную систему состояний. Так, состояния электрона в атоме определяются четырьмя К. ч. соответственно четырём степеням свободы, связанным с тремя пространств. координатами и спином. Для атома водорода и водородоподобных атомов это: главное К. ч. (п=1, 2, . . .), орбитальное К. ч. (l=0, 1, . . ., n-1), магн. К. ч. (ml, | ml | [ l) - проекция орбитального момента на нек-рое направление и К. ч. проекции спина (ms 61/2). Др. набор К. ч., более пригодный для описания атомных спектров при учёте спин-орбитального взаимодействия (определяющего тонкую структуру уровней энергии), получается при использовании вместо ml и ms К. ч. полного момента кол-ва движения (j=l61/2) и К. ч. проекции полного момента (mj, |mj| [j). Те же К. ч. используются для приближённого описания состояний отд. электронов в сложных (многоэлектронных) атомах, состояний нуклонов в ядрах и т. д. (см. Атом, Ядро атомное). Приведённые выше К. ч. связаны с пространств. симметриями квантовых систем относительно нек-рых непрерывных преобразований. Др. К. ч. отвечают дискретным симметриям, напр., чётность состояния (Р), к-рая принимает значения +1 и -1 в зависимости от того, сохраняет волновая ф-ция знак при инверсии координат (r '' - r)или меняет его на обратный.

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...