СОВРЕМЕННЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ

В результате изучения этой главы студенты должны: знать

  • • основные концепции классической физики;
  • • историю становления квантовой механики, ее основные понятия и принципы;
  • • приложения идей квантовой механики в области волновой генетики;
  • • классические и неклассические представления о структуре атома;
  • • что такое элементарные частицы и каковы их свойства;
  • • что представляет собой физический вакуум;
  • • основные космологические модели Вселенной, ее структуру; уметь
  • • раскрывать взаимосвязь между микро-, макро- и мегамиром;
  • • показывать значимость идей квантовой механики для других естественных наук;

владеть

• навыками анализа дискуссий в области теоретической физики.

Физика как фундамент естествознания

Физика (от др.-греч. фбак; — природа) — наука, изучающая материю (вещество и поля) и наиболее простые и вместе с тем наиболее общие формы ее движения, а также фундаментальные взаимодействия в природе, управляющие движением материальных явлений.

По общепринятому мнению ученых, физика образует фундамент естествознания, поскольку в развитии естествознания физика всегда играла основополагающую роль.

Обоснуем этот тезис.

Физика первой конституировалась в качестве научной теоретической дисциплины. Все остальные естественные науки стали таковыми значительно позже. Фундаментальные идеи и понятия физики продуктивно используются в других областях естествознания.

Законы физики (закон инерции, закон всемирного тяготения, закон сохранения и превращения энергии, закон возрастания энтропии, законы сохранения симметрии и др.) лежат в основе всего естествознания. Все области естествознания опираются на общие физические законы природы.

Любые используемые в естественных науках приборы являются физическими приборами. Приборов биологических, физиологических, химических и т.д. не бывает. Любой используемый ученым прибор есть всегда в своей основе физический объект и для истолкования своих показаний требует соответствующих физических теорий. Это обстоятельство делает язык физики неотъемлемым элементом языка любой другой естественно-научной дисциплины.

Физические методы исследований играют решающую роль во всех естественных науках. Например, с помощью рентгеноструктурного анализа изучаются не только кристаллы, но и сложнейшие биологические структуры. Метод «меченых» атомов играет большую роль в исследовании обмена веществ в живых организмах. Ультразвук и другие физические методы применяются в медицине для диагностики. Революция в биологии, связанная с возникновением молекулярной биологии и генетики, была бы невозможна без физики. Физические методы исследований применяются в астрономии. То же касается и других естественных наук.

Фундаментальность физики определяется иерархической структурой реальности. Предельно упрощенно можно сказать словами выдающегося физика Р. Фейнмана: все в мире состоит из атомов, все может быть описано на языке движений, колебаний этих атомов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >