←предыдущая следующая→
1 2 3 4
План
Стр.
Введение -2-
1. Механика Ньютона.
1.1. Законы движения Ньютона.
1.2. Закон всемирного тяготения.
1.3. Основная задача механики.
1.4. Границы применимости.
2. Современная модель эволюции Вселенной.
Заключение
Литература
Введение.
Вплоть до начала нынешнего столетия в науке гос¬подствовала возникшая в Новое время ньютоновско-картезианская парадигма - система мышления, основанная на идеях И. Ньютона и Р. Декарта.
Учения Декарта и Ньютона отбросили один очень важный момент - фигуру Бога. Рационально-меха¬нистический образ мира, сформировавшийся в трудах по¬следователей, демонстрирует нам мир как единый и единст¬венный: мир твердой материи, подчиненный жестким зако¬нам. Сам по себе он лишен духа, свободы, благодати, он безмолвен и слеп. Понятая действитель¬ность - гигантские космические просторы, в которых дви¬жутся по четким траекториям массы материи - не несет в себе никакой необходимости появления человека и созна¬ния. Человек в этом мире - ошибка, описка, курьезный слу¬чай. Он - побочный продукт звездной эволю¬ции. Лишенная Бога и сознания Вселенная, не живет, а су¬ществует без смысла и цели, более того, всякий смысл для нее - ненужная роскошь, разрушающаяся под влиянием закона энтропии.
Механистическая Вселенная Ньютона состоит из атомов - маленьких неделимых частиц, обладающих постоян¬ной формой и массой и связанных таинственным законом тяготения. Она организована в трехмерное пространство классической эвклидовой геометрии. Это пространство аб¬солютно, постоянно и всегда находится в покое. Оно пред¬ставляет собой большое вместилище тел, само по себе ни¬сколько от них не завися, и лишь предоставляя им возмож¬ность перемещения под воздействием силы притяжения. Точно так же время являет собой чистую длительность, оно абсолютно, автономно и независимо от материального мира. Однородным и неизменным потоком течет оно из прошлого через настоящее в будущее. В целом Вселенная предстает как огромный, полностью детерминированный часовой меха¬низм, в котором действует непрерывная цепь взаимосвязан¬ных причин и следствий. Если бы можно было получить точную информацию о каждом звене этой цепи, то стало бы вполне возможным совершенно точно реконструировать лю¬бую ситуацию прошлого и предсказывать события будущего без всяких погрешностей.
Вселенная, представленная виде комплекса механиче¬ских систем, развивается без участия какого бы то ни было сознания и разума. Вся ее история, начиная от «большого взрыва’’ до сегодняшнего дня - результат слепого и стихий¬ного движения материальных масс. Жизнь зарождается в первозданном океане случайно, как результат беспорядочных химических реакций, и пойди процесс чуть по-другому, со¬знание никогда не проявилось бы в бытие. С физикалистской точки зрения появление жизни и сознания - не только загад¬ка, но и явление достаточно странное, абсурдное, так как оно противоречит второму началу термодинамики, утверждающе¬му, что всякая сложная система неуклонно стремится стать простой, но не наоборот.
Полагая человека случайностью, механистическая наука не интересуется его судьбой, его целями и ценностями, ко¬торые выглядят смешными нелепостями, мгновенной вспышкой сознания в грандиозной машине бессмысленной Вселенной. Субъективное перемалывается жерновами объективного. Мир выглядит как нечеловекоразмерный, бесстрастно уничтожающий все человеческое, да и просто не замечающий его.
В начале XX в. был сделан целый ряд открытий, в корне изменивших видение мира современным естествознанием. Теория относительности А. Эйнштейна, опыты Резерфорда с альфа-частицами, работы Нильса Бора, исследования в химии, биологии, психологии и других науках показали. что мир гораздо разнообразнее, сложнее, чем это представ¬лялось механистической науке, и что сознание человека из¬начально включено в само наше восприятие действительно¬сти.
Согласно теории относительности пространство не трехмерно, а время не линейно. И то, и другое не являются отдельными самостоятельными сущностями. Они тесно пе¬реплетены и образуют пространственно-временной контину¬ум. Поток времени не является равномерным и однород¬ным, он зависит от позиции наблюдателя и его скорости от¬носительно наблюдаемого события. Кроме того, в общей теории относительности речь идет о том, что пространство и время находятся в тесной связи с массой тел: возле гигант¬ских космических тел пространство способно искривляться, а время - замедляться.
Нобелевский лауреат Илья Пригожин положил начало новому принципу ос¬мысления действительности. В свете этого принципа, признающего за Вселенной первич¬ную динамическую неопределенность, оказалось возмож¬ным выработать новое понимание эволюции. Второй закон термодинамики не всесилен, ибо все существующие системы имеют прирожденную способность мутировать в направле¬нии большей сложности. Одна и та же энергия, одни и те же принципы обеспечивают эволюцию на всех уровнях: от физико-химических процессов до человеческого сознания и социокультурной информации. Вселенная оказывается еди¬ной во всех своих пластах, живой, развивающейся, восхо¬дящей на новые ступени бытия.
1. Механика Ньютона.
Вершиной научного творчества И. Ньютона является его бессмертный труд «Математические начала натуральной философии», впервые опубликованный в 1687 году. В нем он обобщил результаты, полученные его предшественниками и свои собственные исследования и создал впервые единую стройную систему земной и небесной механики, которая легла в основу всей классической физики. Здесь Ньютон дал определения исходных понятий – количества материи, эквивалентного массе, плотности; количества движения, эквивалентного импульсу, и различных видов силы. Формулируя понятие количества материи, он исходил из представления о том, что атомы состоят из некой единой первичной материи; плотность понимал как степень заполнения единицы объема тела первичной материей. В этой работе изложено учение Ньютона о всемирном тяготении, на основе которого он разработал теорию движения планет, спутников и комет, образующих солнечную систему. Опираясь на этот закон, он объяснил явление приливов и сжатие Юпитера.
Концепция Ньютона явилась основой для многих технических достижений в течение длительного времени. На ее фундаменте сформировались многие методы научных исследований в различных областях естествознания.
1.1. Законы движения Ньютона.
Если кинематика изучает движение геометрического тела, который не обладает никакими свойствами материального тела, кроме свойства занимать определенное место в пространстве и изменять это положение с течением времени, то динамика изучает движение реальных тел под действием приложенных к ним сил. Установленные Ньютоном три закона механики лежат в основе динамики и составляют основной раздел классической механики.
Непосредственно их можно применять к простейшему случаю движения, когда движущееся тело рассматривается как материальная точка, т.е. когда размер и форма тела не учитывается и когда движение тела рассматривается как движение точки, обладающей массой. В кипятке для описания движения точки можно выбрать любую систему координат, относительно которой определяются характеризующие это движение величины. За тело отсчета может быть принято любое тело, движущееся относительно других тел. В динамике имеют дело с инерциальными системами координат, характеризуемыми тем, что относительно них свободная материальная точка движется с постоянной скоростью.
1.2. Закон всемирного тяготения.
Считается, что стержнем динамики Ньютона является понятие силы, а основная задача динамики заключается в установлении закона из данного движения и, наоборот, в определении закона движения тел по данной силе. Из законов Кеплера Ньютон вывел существование силы, направленной к Солнцу, которая была обратно пропорциональна квадрату расстояния планет от Солнца. Обобщив идеи, высказанные Кеплером, Гюйгенсом, Декартом, Борелли, Гуком, Ньютон придал им точную форму математического закона, в соответствии с которым утверждалось существование в природе силы всемирного тяготения, обусловливающей притяжение тел. Сила тяготения прямо пропорциональна произведению масс тяготеющих тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними или математически:
Fт= G m1m2R2 , где G – гравитационная постоянная.
Данный закон описывает взаимодействие любых тел – важно лишь то, чтобы расстояние между телами было достаточно велико по сравнению с их размерами, это позволяет принимать тела за материальные точки. В ньютоновской теории тяготения принимается, что сила тяготения передается от одного тяготеющего тела к другому мгновенно, при чем без посредства каких бы то ни было сред. Закон всемирного тяготения вызвал продолжительные и яростные дискуссии. Это не было случайно, поскольку этот закон имел важное философское значение. Суть заключалась в том, что до Ньютона целью создания физических теорий было выявление и представление механизма физических явлений во всех его деталях. В тех случаях, когда это сделать не удавалось, выдвигался аргумент о так называемых "скрытых качествах", которые не поддаются детальной интерпретации. Бэкон и Декарт ссылки на "скрытые качества" объявили ненаучными. Декарт считал, что понять суть явления природы можно лишь в том случае, если его наглядно представить себе. Так, явления тяготения он представлял с помощью эфирных вихрей. В условиях широкого распространения подобных представлений закон всемирного тяготения Ньютона, несмотря на то, что демонстрировал соответствие произведенных на его основе астрономическим наблюдениям с небывалой ранее точностью, подвергался сомнению на том основании, что взаимное притяжение тел очень
←предыдущая следующая→
1 2 3 4