Хорошо известно, что физика – это наука, которая изучает простейшие и вместе с тем общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, законы ее движения. Основной задачей физики, наряду с другими естественными науками, является формирование у людей адекватных представлений об окружающем мире и своем месте в этом мире, или, как говорят, о единой картине мира.
Уровни строения материи
Современная физика выделяет три уровня строения материи: микро-, макро- и мегамиры.
Мир очень малых объектов (от 10-8 см до 10-33 см), которые непосредственно не наблюдаются человеком.
Мир макрообъектов, размер которых соответствует масштабам человеческого опыта.
Мир очень больших космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется астрономическими единицами.
Согласно этому физика рассматривает три структурных уровня единой картины мира. Хотя на этих уровнях действуют свои специфические закономерности, микро-, мокро- и мегамиры тесно связаны между собой и поэтому такое разделение достаточно условно.
Картина мира
В ходе истории, с развитием науки, менялась и картина мира – система знаний, которая образуется при обосновании всех элементов знаний на основе общих закономерностей природы.
Эти закономерности – сохранение, направленности самовольных процессов к равновесному состоянию, периодичности процессов в природе – во многом является предметом изучения физики. Современные представления о мире, связанные с микромиром, также является предметом изучения физики.
В результате научной революции XVI-XVII вв. и становления классического естествознания, была создана так называемая механистическая картина мира.
Позже, во второй половине XIX в., после изучения явления электромагнетизма, была создана электромагнитная картина мира.
После второй научной революции начала XX в. картина мира вновь претерпевает изменения.
Формируется квантово-релятивистская картина мира, обусловленная новыми знаниями об квантовой механике.
С середины XX в. и по сегодняшний день формируется современная картина мира, которая вбирает в себя все новейшие научные открытия.
В ходе эволюции картины мира взгляды на строение материи разных уровней организации также соответственно изменялись.
В механике и электродинамике микрочастицы представлялись неизменными, их скорость, координату, энергию можно было определить однозначно в любой заданный момент времени. В современной картине мира совершенно другой взгляд и на сами микрочастицы, и на их поведение.
Современная физика пытается раскрыть все содержание реального мира через проявление четырех видов взаимодействий:
- Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в атомных ядрах. Ядерные силы действуют лишь на малых расстояниях (10-15 м).
- Электромагнитное взаимодействие связывает электроны в атомах и атомы в молекулах. Интенсивность ее примерно в 100 раз меньше, чем при сильных взаимодействиях, но они действуют на любых расстояниях.
- К слабым взаимодействиям склонны большинство элементарных частиц. Они ответственны за распад некоторых частиц и за процессы с участием нейтрино. Их интенсивность составляет лишь 10-14 от интенсивности сильного взаимодействия.
- Гравитационное взаимодействие наиболее слабое. Его интенсивность составляет 10-43 от интенсивности электромагнитного взаимодействия. Оно действует между всеми материальными объектами.
На сегодняшний день передний фронт фундаментальных исследований в физике связывают с гигантскими астрофизическими масштабами или микроструктурой материи. Вместе с тем в течение последних двух-трех десятилетий фактически произошла революция в сфере исследования явлений, которые прекрасно описываются классической механикой и относятся к макромиру. Если развитие науки XX столетия происходило под знаком открытия фундаментальной роли законов симметрии в мироздании, начиная с микромира и заканчивая мегамиром, то конец этого столетия был отмечен осознанием выдающейся роли в процессах, происходящих в природе, явлений динамического хаоса, самоорганизации и саморазвития в открытых системах. Несмотря на то, что эти открытия определяют современную картину мира, они остаются мало известными и не до конца изученными.
Вы можете заказать написание статьи по естествознанию для публикации на Студворк!
Комментарии