2. Наше восприятие мира.
Все естественные науки основаны на опыте. В фундаменте любой естественно-научной теории лежат экспериментально-установленные и многократно проверенные в повторных опытах законы. Эмпирических характер фундаментальных физических законов вселяет уверенность в их правильности, так как каждый при желании может проверить их на личном опыте. Такая вера в справедливость законов природы, усиленная успехами в их практическом применении, создает у нас уверенность в том, что наше восприятие окружающего мира адекватно действительности. Однако личный опыт, основанный на чувственном восприятии, далеко не всегда способствует появлению истинного представления о реальности. Например, мы редко задумываемся над вопросом: почему люди в древних цивилизациях не пришил еще тысячелетие назад к познанию тех законов природы, которые позволили современному обществу совершить НТР. Объяснение следует искать в том, что в те далекие времена люди наивно полагали, что мир именно такой, каким они его воспринимают.
Одна из основных причин, приводящих к ошибочным представлениях об окружающем мире заключается в том, что способность к возбуждению наших органов чувств сильно ограничена. Окружающая среда в любой момент посылает нам тысячи всевозможных сигналов, из которых мы можем уловить лишь очень небольшую их часть. Например, человеческое ухо способно улавливать звуки лишь в частотном диапазоне от 20 до 20000 Гц. Пространство пронизывается бесконечным множеством электромагнитных волн. Однако наши глаза чувствительны лишь к видимому свету, небольшому участку спектра с длинами волн в пределах от 380 до 760 нанометров. Таким образом окружающий нас мир можно поделить на 2 части: тот, что мы воспринимаем чувствами и другой, бесконечно разнообразный мир, находящийся по другую сторону нашего чувственного восприятия. Если наш привычный чувственно-воспринимаемый мир назвать посюсторонним, то всю остальную реальность, находящуюся по другую стороны барьера нашего восприятия – потусторонним миром. Пользуясь этой терминологией можно сказать, что классическая наука изучала посюсторонний мир, а современное естествознание раскрывает свойства и устанавливает законы потустороннего. Объекты потустороннего мира – элементарные частицы – своим коллективным поведением и чудесными превращениями друг в друга обуславливают в конечном итоге все известные нам физические явления. Следовательно, мир окружающий нас – мир следствий, так как причины, вызывающие явления в этом мире, лежат большей частью за его пределами в тех областях реальности, которые принципиально недоступны нашему восприятию.
3. Классические представления о пространстве и времени.
Понятие о пространстве и времени – философские категории, и не определяются в естествознании. Для естествознания важны не точные определения, а свойства, определяемые из опыта. Из опыта:
· Пространство трехмерно, однородно и изотропно
· Время однородно и одномерно
Трехмерность пространства проявляется в том, что для указания положения точки в пространстве достаточно трех чисел – пространственных координат. Однородность пространства проявляется вне зависимости физических законов от положения, то есть опыт, поставленный в одинаковых условиях в разных местах дает одинаковые результаты.
Изотропность пространства проявляется в независимости его свойств от направления движения в нем.
Однородность времени проявляется в неизменности физических законов.
Одномерность времени проявляется в том, что для мгновенного события достаточно 1 числа для его временного описания. Задание положения тел в пространстве в определенные моменты времени связано с необходимостью измерений.
Задание положения тел в пространстве и во времени связано с процессом измерения.
Измерение расстояний
Измерить расстояние означает сравнить его с эталонной длиной. При выборе эталона важно чтобы его можно было бы проверить, воспроизвести, а в случае утраты – восстановить. При выборе эталонов обычно привязываются к чему либо, существующему в природе (способ измерения – локоть, фаланга пальца, шаги и т.д.). В 1799 года во Франции был установлении эталон длины 1 м, он составил 1/107 часть расстояния от экватора до северного полюса. Был изготовлен протопип, платиновый стержень, который храниться во Франции. Эталон не укладывается целое число раз, поэтому его начинают дробить (1/10, 1/1000). Однако очень маленькие объекты трудно измерять эталоном 1м, для измерения маленьких вещей требуются новые эталоны. Для измерения малых расстояний эталоном стала длина световой волны (10-7м). Существуют приборы интерферометры, позволяющие измерять расстояния с точностью до долей световой волны. Мы можем наблюдать что – либо, только если это что то отражает свет, если размеры объекта становятся сравнимыми с длинной волны, то возникает эффект огибания, поэтому нужны еще более мелкие эталоны. Для измерения размеров молекул, атомов и элементарных частиц, световые волны заменяются потоком частиц. Тогда процесс измерения будет выглядеть так: отношение N к S – плотность потока (число частиц на единицу площади), поперечное сечение объекта называется эффективным сечением рассеяния (σ), все частицы при столкновении с объектом будут рассеиваться σ=∆N/N/S = ∆N/N*S (∆N – число рассеянных частиц). Наименьшее расстояния доступное для измерения составляет 10-15м
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.