Презентация на тему: Единая физическая картина мира
Единая физическая картина мира Последний урок в 11 классе 5klass.net
Физика – наука о наиболее общих и фундаментальных закономерностях, определяющих структуру и эволюцию материального мира. Материя – объективная реальность, существующая независимо от нашего сознания, данная нам в ощущениях. Движение – форма существования материи Физический закон – описание соотношений в природе, проявляющихся при определённых условиях в эксперименте. Научная теория содержит постулаты, определения, гипотезы и законы, объясняющие наблюдаемое явление. Принципы – правила в естествознании, осуществляющие связи между изучаемыми явлениями и теориями
Физическая картина мира – это обобщенная модель природы, включающая в себя представления физической науки о материи, движении, взаимодействии, пространстве и времени, причинности и закономерности.
«Многое, о чём думает физика, предвидела философия. Мы, физики, благодарны ей за это, ибо то, к чему мы стремимся, - это картина мира, которая не только соответствует опыту, но и удовлетворяет требованиям философской картины». Связь физики и философии М.Борн
Принципы познания Названиепринципа Содержание Принцип причинности Упорядоченность явлений накладывает ограничения на всё, что происходит в мире Принцип наблюдаемости В науку должны вводитьсяне умозрительные, е наблюдаемые (измеряемые) величины Принцип соответствия Каждая физическая теория – относительная истина, содержащая элемент абсолютной истины Принцип симметрии Симметрия выражает сохранение чего-то при каких-то изменениях Принципы (правила)отбора Ограничиваютнаше вмешательство в процесс преобразования природы Принципы оптимальности Утверждение о минимуме или максимуме некоторой физической величины
материя движение пространство и время взаимодействие Классическая механика Электродинамика Статистическая физика Квантовая физика Принцип относительности Принцип соответствия Принцип дополнительности Принцип причинности И другие
Что такое физика? Что такое материя? Что такое вещество? поле? Что является формой существования материи? Что такое физический закон? Что такое физическая теория? Что такое принципы физической картины мира? Вспомним:
Механическая картина мира Электромагнитная картина мира Квантово – статистическая картина мира формируется на основе: механики Леонардо да Винчи (1452 - 1519), гелиоцентрической системы Н.Коперника (1473 - 1543), экспериментального естествознания Г. Галилея (1564 - 1642), законов небесной механики И.Кеплера (1571 - 1630), механики И.Ньютона (1643 - 1727) формируется на основе: квантовой гипотезы М.Планка (1858 - 1947), волновой механики Э.Шрёдингера (1887 - 1961), квантовой механики В.Гейзенберга (1901 - 1976), квантовой теории атома Н.Бора (1885 - 1962) формируется на основе: начал электромагнетизма М. Фарадея (1791 – 1867), теории электромагнитного поля Д Максвелла (1831 – 1879), электронной теории Г. Лоренца (1853 – 1928), постулатов теории относительности А. Эйнштейна (1879 – 1955)
Обзор картин мира XVI - XVIII вв. XIX – начало XX в. Начало XX – середина XX в. Кеплер, Галилей, Декарт, Ньютон Фарадей, Максвелл, Лоренц, Эйнштейн Планк, Эйнштейн, Бор, Резерфорд, де Бройль, Гейзенберг, Шредингер Принцип относительности; законы динамики; закон всемирного тяготения; законы сохранения Закон Кулона; закон электромагнитной индукции; уравнения Максвелла; специальная теория относительности Гипотеза Планка; идеи Эйнштейна; постулаты Бора; корпускулярно-волновой дуализм Физическая картинамира (ФКМ) Примерное время существования Ученые, внесшие наибольший вкладвразвитие ФКМ Основныезаконы, теории,принципы Механическая Электродинамическая Квантово-полевая
Материя – вещественная инстанция Движение – простое механическое перемещение Пространство и время – абсолютны Взаимодействие передаётся мгновенно в любую точку пространства Принцип относительности, принцип дальнодействия, принцип детерминизма Материя - непрерывное поле Движение - распространение колебаний в поле Пространство и время - относительны Взаимодействие передаётся с конечной скоростью Принцип близкодействия Принцип соответствия Материя существует в двух формах: вещество и поле Движение – частный случай физического взаимодействия Пространство-время и причинность относительны и зависимы Взаимодействие передаётся с конечной скоростью, не превосходящей скорости света Принцип неопределённости, принцип дополнительности Материя состоит из неделимых, весомых атомов. Масса – мера инерции. Под действием силы движение не является равномерным и прямолинейным. Универсальным является взаимодействие тел силами тяготения. Мир -электродинамическая система, состоящая из электрически заряженных частиц, взаимодействующих при помощи электромагнитного поля. Каждый элемент материи обладает свойствами волны и частицы. Условия наблюдения (метод познания) влияют на определённость характеристик исследуемого объекта Физическаякартина мира Исходные философские идеи Основные понятия Основные принципы Механическая картина мира Электромагнитная картина мира Квантово-полевая картина мира
Структура мира
«Этажи» Мироздания Энергия связи, эВ Расстояние, м
Структурные уровни организации материи Каждый уровень природной организации материи (от микрообъектов до Вселенной в целом), характеризуется своей энергией связи между элементами в составе физической системы этого уровня: Энергия связи атома – 10 эВ Энергия связи ядра – 10 МэВ Превышение энергии внешнего воздействия над энергией связи данного уровня приводит к «вскрытию» более глубокого уровня по шкале энергий
Фундаментальные взаимодействия Гравитационное Электромагнитное Слабое Сильное Гравитон ? (G) Фотон (γ) Векторные бозоны Глюон (g) Все частицы Все заряженные частицы Все частицы, кроме фотона Адроны Существование мегамира Существование макромира β-распад ядер, превращения элементарных частиц Существование ядер Вид взаимодействия Переносчик взаимодействия Участники взаимодействия Относительная интенсивность Роль взаимодействия 1
лептонного заряда барионного заряда Законы сохранения и картина мира
Симметрия в природе и законы сохранения Вид симметрии Инварианты Закон сохранения Однородность пространства Импульсзамкнутойсистемы тел Закон сохранения импульса Однородность времени Полная энергия замкнутой системы тел Закон сохранения энергии Изотропностьпространства Момент импульса замкнутой системы тел Закон сохранения момента импульса
Современная картина мира Мир основан на 48 фундаментальных частицах: 12 лептонов (электрон, мюон, таон, электронное нейтрино, мюонное нейтрино, таонное нейтрино и их античастицы); 36 кварков (верхний, нижний, странный, очарованный, красивый, истинный кварки, причём каждый из них в трёх разновидностях (красный, синий, зелёный) и их античастицы). Многообразие и единство мира основывается на взаимодействии и взаимопревращении фундаментальных частиц. Движение есть проявление фундаментальных взаимодействий (гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого), переносчиками которых являются фотоны, глюоны, промежуточные бозоны и, возможно, гравитоны. Представления об устройстве мироздания складываются на основе разработки единой теории поля, объединяющей все фундаментальные взаимодействия (теория Великого объединения, теория суперсимметрии). Природа рассматривается в движении и развитии. В физике рассматривается диалектический метод (вещество и поле, частица и волна, масса и энергия рассматриваются в диалектическом единстве). Современные представления о мире характеризуют : системность; глобальный эволюционизм; самоорганизация; историчность. Современные представления характеризуются как научно-методологические: объективная картина объекта опосредуется (измерением) методом познания субъекта.
Физическая картина мира — это часть нашего мировоззрения, помогающего правильно ориентироваться в мире, целенаправленно в нем действовать, жить и работать.
Урок окончен. Прощай, школьная физика. Доброго всем пути! Использованные ресурсы: http://www.milogiya2007.ru/mirozdanie.htm http://www.rae.ru http://www.science-education.ru http://www.kirensky.ru
