СодержаниеВариант 2. 2
Поясните связь концепции лапласовского детерменизма с механикой Ньютона. 2
2. Поле и вещество как формы существования материи: общие и отличительные характеристики, взаимосвязь. 3
3. История формирования представлений о строении атомного ядра. Почему взаимодействие, удерживающее нуклоны в ядре, называется сильным? 5
4. Энергия: определение и основные свойства. В каких единицах измеряется энергия? 7
5. Поясните, можно ли считать атмосферу Земли тепловой машиной и почему 8
6. Явление самоорганизации и условия, необходимые для ее возникновения. Какую роль играют флуктуации в появлении самоорганизации? 10
7. Сравните клеточное дыхание и фотосинтез. Укажите сходство и различие в отношении исходных продуктов и выхода, в отношении потока энергии 12
8. Химические элементы, из которых построены живые организмы. Чем вызван их выбор и насколько они распространены в земной коре? 14
9. Поясните перспективы развития генной инженерии. Чем вызвана необходимость законодательно регулировать исследования в этой области? 15
10. Сравните существующие модели будущего развития Вселенной. Какие философские выводы можно сделать? 16
Список литературы 19ВведениеСущности классического детерминизма принадлежит П. Лапласу, вследствие чего такой детерминизм часто называют также лапласовским детерминизмом.
Лапласовский детерминизм основывается на представлении, со¬гласно которому весь окружающий нас мир - это ог¬ромная механическая система, начальное состояние ко¬торой является точно заданным и в которой не делается никакого различия между движениями "величайших тел Вселенной и легчайших атомов". В ее основе лежит именно ме¬ханистический взгляд на мир, согласно которому Все¬ленная уподобляется гигантскому механизму, все будущие состояния которого строго детерминированы или предопределены его начальным состоянием.
Он представляет мир, Вселенную как систему, полностью детерминированную исключительно законами механики. В таком мире не было бы ничего неопределенного и случайного. В связи с этим сама случайность по существу исключается из природы и общест¬ва. В основе лапласовского детерминизма - лежат три закона Ньютона, сформулированные им в 1667 г., поэтому его часто называют классическим детерминизмом.
2. Поле и вещество как формы существования материи: общие и отличительные характеристики, взаимосвязь.
В конце 1924 г. - французский физик Луи Виктор де Бройль, при¬писав любой частице некий внутренний периодический процесс и рассмотрев единым образом частицы вещества и света, предложил синтез корпускулярных и волновых представлений. Он развил пред¬ставления Эйнштейна о двойственной природе света и распростра¬нил их на вещество, объединив формулу Планка
E = hv и формулу Эйнштейна, связывающую энергию и массу Е = mс2, из чего полу¬чил соотношение, показывающее, что любой частице при опреде¬ленных массе и скорости соответствует своя длина волны. Сама волна не несет энергию, а только отображает "распределение фаз" некоего периодического процесса в пространстве.
Эту фиктивную волну Бройль назвал "фазовой волной", форма лучей которой определяется принципом наименьшего времени рас¬пространения, выдвинутого еще Ферма. Вслед за Гамильтоном, он сравнивает принцип Ферма в оптике с принципом наименьшего дей¬ствия в классической механике и приходит к выводу, что объедине¬ние этих экстремальных принципов должно стать основой объедине¬ния волновых и корпускулярных представлений, синтеза волн и квантов.
Гамильтон подчеркивал, что дело не в том, чтобы представить себе свет как поток частиц или как волну, а в том, чтобы создать теорию, согласующуюся с опытом. Установив математическую тож¬дественность проблем геометрической оптики и механики, он вооб¬ще игнорировал вопрос о природе света, но его оптико-механичес¬кая аналогия была началом сопоставления прерывности и непрерыв¬ности, "частицы" и "волны".
Бройль пошел дальше не только Гамильтона, но и Планка, и Эйнштейна. Соотношения Эйнштейна для световых квантов в объясне¬нии фотоэффекта (
Е =hv, р = h/с) требуют сохранения понятия час¬тоты, поэтому сохраняются и волновые свойства света как колеба¬тельного процесса, т. е. в свойствах света присутствует двойственность. Хотя Бройль в своей гипотезе исходил из аналогий, но они были основаны на идее единства природы. Эйнштейн сразу понял, что здесь речь идет не просто об аналогии света и вещества. Если эта идея справедлива, то можно ожидать волнового явления и для частиц ве¬щества, например, дифракции электронов.
Идея Бройля была неожиданна и открывала новые свойства ве¬щества, о которых и не подозревали. В 1929г., через шесть лет после первых публикаций, за открытие волновой природы электронов он был удостоен звания лауреата Нобелевской премии. Через оптико-механическую аналогию Бройль хотел вскрыть таинственный смысл квантовых условий, введенных в элементарной теории атома Бором, Вильсоном и Зоммерфельдом. Конкретный смысл связи между вели¬чинами, характеризующими частицу и волну, сопоставляемую с ча¬стицей, связан с квантованием энергии тела, определяемую по фор¬муле Эйнштейна, и через преобразования теории относительности.
В 1921 г. американский физик Клинтон Джозеф Дэвиссон (1881 - 1958), работавший тогда в фирме "Белл телефон", обнаружил, что электроны, отражаясь от никелевой пластинки, рассеиваются под оп¬ределенным углом. Тогда он не сумел найти подходящего объяснения этому явлению. Но после появления работ Луи де Бройля Дэвиссон провел дополнительное исследование и в 1927г. вместе с американс¬ким физиком Лерстером Джермером (1896-1971) получил четкую картину рассеяния электронов, которая соответствовала теории Брой¬ля.Литература1. Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. М.: 2000.
2. Дубнищева Т.Я. Современное естествознание: учебное пособие. М.: 2000.
3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: методические рекомендации. Новосибирск.: 1997.
4. Концепция современного естествознания, под общ. ред. Самыгина С.И., Ростов н/Д.: 2003.
5. Лейзер Д. Создавая картину Вселенной. М.: 1988.
|
|
