Согласно правилу механики (ПСС на уровне правила) любой механический статический (неподвижный) объект сохраняет свое исходное состояние, пока вектор силы тяжести пересекает площадь опоры. В нашем случае для всех трех позиций наблюдается пересечение вектором силы тяжести площадей опоры. Выходит, что все позиции – устойчивые. Это правило механики не дает точную количественную информацию о том, насколько устойчива та или иная позиция.
Видно, что положения отличаются по высоте. Высота входит в формулу потенциальной энергии:
Ep = mgh, отсюда можно сделать вывод о том, что положение 3 отличается низкой высотой, а, значит, низкой потенциальной энергией. Устанавливаем более точную ПСС на уровне закона.
Закон: «Любая механическая система сохраняет свое исходное состояние, т.е. устойчивость при минимальном уровне потенциальной энергии»
С учетом того, что многие природные системы (не только механические) в устойчивом состоянии характеризуются минимальным уровнем энергии (например, вода, разлитая на полу собирается в ямках и т.д.) и что потенциальная энергия в устойчивых состояниях может, по большому счету, определяться как вся суммарная энергия системы (например, в ситуациях покоя, когда кинетическая энергия равна нулю), закон можно переформулировать в принцип (утверждение для всех систем).
Принцип устойчивости: любая система устойчива при минимальном уровне энергии.
Примечание. Все системы стремятся понизить свой уровень энергии (при первой возможности многие живые биологические системы стремятся занимать более удобное положение – лежа, обладающее самым низким уровнем энергии).
Принцип устойчивости согласуется с принципом наименьшего действия Мопертюи –Лагранжа (все природные процессы протекают в направлении наименьших энергетических затрат). Например, луч света идет по прямой, если нет препятствий, электрический ток идет по пути наименьшего сопротивления и т. д.
При соединении центров масс А, В, С получим график изменения энергии в разных критических положениях любых систем (энергетический профиль), характеризующийся двумя минимумами А, С и одним максимумом В.
Это универсальная кривая, на ней можно показать разные процессы – самоорганизации (переход от хаоса к порядку), процесс жизни, процесс перехода к смерти любых систем и т. д.
Тема 3. Рациональные модели отображения реальности
(научные картины мира)
|
I. Консервативная модель (XVII-XVIII в.в.) Модель прошлого |
II. Диссипативная модель (XIX-XX в.в.) Модель настоящего |
III. Антропная модель (2 половина XX в.в. - ?) Модель будущего |
|
1. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ НАЗВАНИЯ ЭТИХ МОДЕЛЕЙ |
||
|
1. Консервативная (потому что основана на законах сохранения ( to conserve – сохранять) 2. Классическая модель. 3. Механическая (механистическая) модель. 4. Классическая естественно-научная стратегия (система) мышления (мировоззрения) (КЕНСМ). Названия 2, 3, 4 данной модели в силу того обстоятельства, что она основана на законах классической механики. |
1. Диссипативная (от слова «диссипация» – рассеивание, распределение, потеря., например, растраченная энергия – диссипативная энергия (из термодинамики)). 2. Неоклассическая модель; 3. Современная эволюционная модель – эта модель основана на 3х концепциях (системный подход, самоорганизация; глобальный эволюционизм). |
1. От греч. antropous (человек) - |
|
2. ИСТОРИЧЕСКИЙ ПЕРИОД ФОРМИРОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ. ТВОРЦЫ. |
||
|
(XVII-XVIII в.в.) А) Исаак Ньютон – англ. ученый: законы движения; закон всемирного тяготения, дисперсия света. Б) Николай Коперник – (XV-XVI) в.в: гелиоцентрическая модель (Солнце в центре). В) Галилео Галилей – спутники Юпитера, принцип относительности, телескоп, микроскоп. Г) П. Лаплас – основы теории вероятности, железный (механический) детерминизм. |
(XIX-XX в.в.) Системный подход: А) М.В.Ломоносов – Молекулярно-кинетическая теория (все тела состоят из молекул, атомов) Б) Д.И.Менделеев В) Клаузиус – физик, формула энтропии. Г) Л..Больцман – формула энтропии Д) Гей –Люссак Концепция самоорганизации Е) Г.Хакен –.диссипативные структуры Ж) И. Пригожин, Белоусов – Жаботинский Глобальный эволюционизм И) В.И. Вернадский– русский космист; К) К Э.Циолковский и т.д. |
Вторая половина XX века- …. В. Кузнецов, Идлис пришли к выводу о взаимосвязанности и неслучайности на основе анализа универсальных физический констант. Р. Дикке, Б. Картер, сформулировали антропный принцип. |
|
3. ОБЪЕКТ ИЗУЧЕНИЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ. |
||
|
Данная модель смотрит на все объекты, как на материальные точки (это тело размерами и формой, которого можно пренебречь, но которое характеризуется m, скоростью, ускорением и положением в пространстве.). Такой взгляд на объекты является в некоторых ситуациях не очень правильным. Не видит разницу между живым и неживым веществом. |
Данная модель смотрит на объекты исследования, как на системы, она учитывает, то же что и консервативная, но и учитывает настроение, цвет волос, глаза, форму тела, размер, давление, Получается более точное описание реальности. Объясняет разницу между живым и неживым веществом. |
Сохраняется системный подход по всем характеристикам, добавляется такое понятие, как душа в системе – человек. Самая точная модель. Должна объяснить что такое жизнь и ее происхождение. |
|
4. ЗАКОНЫ И ПРИНЦИПЫ, НА КОТОРЫХ ОСНОВЫВАЮТСЯ МОДЕЛИ |
||
|
- законы классической механики; - законы всемирного тяготения; - принцип относительности; - законы сохранения (принцип сохранения). |
- принцип сохранения; - законы термодинамики (принцип возрастания энтропии или рассеяния энергии); -законы ядерной физики; электромагнетизма, биологические, химические законы и принципы. |
принцип сохранения; принцип возрастания энтропии; антропный принцип: (связывает законы развития эволюции Вселенной и появление человека разумного): 1. (Слабый) «Во Вселенной все едино и неслучайно». 2. (Сильный) «Т.к. во Вселенной все едино и неслучайно, то в ней существует наблюдатель (третий разум), который ответственен за «тонкую подстройку» Вселенной. 3. (Финалистический) «Когда человечество познает само себя в совершенстве, то наступит финал человечества». Этот принцип не является строго физическим, многие ученые его не принимают. Он противоречит теории Дарвина. |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.