Доклад: Революция в физике

Доклад по теме:

Революция в физике

В конце прошлого и начале нынешнего века были сделаны крупнейшие открытия,

кото­рые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде

всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия

взаимосвязи вещества и энергии. Если раньше последними неделимыми

части­цами материи, считались атомы, то в конце про­шлого века были открыты

электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер

ато­мов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и

нейтронов (лишенных заряда частиц).

Согласно первой модели атома, построенной англий­ским ученым Эрнестом

Резерфордом (1871—1937), атом уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в

которой вокруг ядра вращаются электроны. Но такая система была, неустойчивой:

вращающиеся электроны, теряя свою энергию, в конце концов, должны были упасть

на ядро. Опыт показывает, что атомы являются весьма устойчивыми образованиями

и для их разрушения требу­ются огромные силы. В связи с этим прежняя модель

строения атома была значительно усовершенствована вы­дающимся датским физиком

Нильсом Бором (1885—1962), он предположил, что при вращении по орбитам

электроны не излучают энергию. Такая энергия излучается или поглощается в виде

кванта (порции энергии), только при переходе электрона с одной орбиты на

другую.

Значительно изменились взгляды на энергию. Раньше предполагалось, что

энергия излучается непрерывно, но поставленные эксперименты убедили физиков,

что она может испускаться отдельны­ми квантами. Например, явле­ние

фотоэффекта, когда кванты энергии видимого света вызывают электрический ток.

В 30-е годы XX в. было сделано другое важное открытие, - было доказано

(экспериментально), что между ве­ществом и полем не существует непроходимой

границы, т.е. что в определенных условиях элементарные частицы веще­ства

обнаруживают волновые свойства, а частицы поля — свойства корпускул (дуализм

волны и частицы). До этого физики считали, что вещество, состоящее

из разнообразных материаль­ных частиц, может обладать лишь корпускулярными

свойствами, а энергия поля— волновыми свойствами. Соединение в одном объекте

корпускулярных и волно­вых свойств совершенно исключалось. Но под давлени­ем

неопровержимых экспериментальных результатов ученые вынуждены были признать,

что микрочастицы одновременно обладают как свойствами корпускул, так и волн.

В 1925—1927 г. для объяснения процессов, происхо­дящих в мире мельчайших частиц

материи, была создана новая наука - квантовая механи­ка (волновая). Она

породила другие квантовые теории: квантовая электродинамика, теория

эле­ментарных частиц и другие, которые исследуют законо­мерности движения

микромира.

Другая фундаментальная теория современной физики — теория относительности,

в корне изменившая научные представления о пространстве и времени. Принцип

относительности был использо­ван для описания электромагнитных процессов.

Специальная теория относительности появилась в связи с преодолением

трудностей, возникших в этой теории.

Важный урок, который был получен из специальной теории относительности, состоит

в том, что она впервые ясно показала, что всё движения, проис­ходящие в

природе, имеют относительный характер, т.е. в природе не существует

никакой абсолют­ной системы отсчета, следовательно, и абсолютного дви­жения,

которые допускала ньютоновская механика.

Еще большие изменения в учении о про­странстве и времени произошли в связи с

созданием об­щей теории относительности, (теория тяготения), принципиально

отличной от классической ньютоновской теории. Об­щая теория относительности

показала глубокую связь между движением материальных тел и структурой

физического пространства — вре­мени. Теоретические выводы из нее были

экспе­риментально подтверждены во время наблюдения сол­нечного затмения.

Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла

много нового в наши представления о естественно-научной картине мира.

Возникновение системного подхода позволило взгля­нуть на окружающий нас мир

как единое, целостное образование, состоящее из огромного множества

взаи­модействующих друг с другом систем. С другой сторо­ны, представить весь

мир как мир самоорганизующихся процессов.

Корпускулярно-волновой дуализм - это двойственная природа

мельчайших частиц вещества, состоящая в наличии у них не только корпускулярных,

но и волновых свойств.

Атом – это мельчайшая частица химического элемента, носитель его свойств.

Корпускул -

Волна – это процесс распространения колебаний в пространстве.

Концепции совр. Естествознания – Г.И.Рузавин