Шпаргалка по "КСЕ"

абсолютного нуля. Согласно классической теории тепловое равновесие между

веществом и излучением невозможно. Однако повседневный опыт показывает, что

ничего  подобного в действительности нет. Нагретое тело не расходует всю

свою  энергию на излучение электромагнитных волн.В поисках выхода из этого

противоречия  между теорией и опытом немецкий физик Макс П л а н к

предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными

порциями — квантами. Предположение Планка фактически означало, что законы

классической  физики неприменимы к явлениям микромира.Построенная  Планком

теория  теплового излучения превосходно  согласовалась с экспериментом. После

открытия  Планка начала развиваться новая, самая современная и глубокая

физическая  теория — квантовая теория. Развитие ее не завершено и по сей

день. Квантовым  законам подчиняется поведение  всех микрочастиц. Но впервые

квантовые свойства материи были обнаружены при  исследовании излучения и

поглощения  света. В развитии представлений  о природе света важный шаг  был

сделан  при изучении одного замечательного явления, открытого Г. Герцем и

тщательно исследованного выдающимся русским  физиком Александром

Григорьевичем Столетовым. Явление это получило название фотоэффекта.

Фотоэффектом  называют вырывание электронов из вещества под действием света.

Все попытки  объяснить явление фотоэффекта  на основе законов электродинамики

Максвелла, согласно которым свет—это электромагнитная волна, непрерывно

распределенная в пространстве, оказались безрезультатными. Нельзя было

понять, почему энергия фотоэлектронов определяется только частотой света и

почему  лишь при малой длине волны  свет вырывает электроны. Объяснение

фотоэффекта было дано в 1905 г. Эйнштейном, развившим идеи Планка о

прерывистом испускании света. В экспериментальных  законах фотоэффекта

Эйнштейн  увидел убедительное доказательство того, что свет имеет

прерывистую структуру и поглощается отдельными порциями.Уравнение

Эйнштейна, несмотря на свою простоту, объясняет основные закономерности

фотоэффекта. Эйнштейн был удостоен Нобелевской  премии за работы по теории

фотоэффекта.В  современной физике фотон рассматривается  как одна их

элементарных  частиц. Таблица элементарных частиц уже многие десятки лет

начинается с фотона.Свойства света, обнаруживаемые при излучении и

поглощении, называют корпускулярными. Сама же световая частица была названа

фотоном или квантом электромагнитного  излучения. В 1913г. молодой датский

физик Н.Бор, работавший в лаборатории  Резерфорда, предложил  новую модель

атома. Бор понял, что для построения теории, которая объясняла бы те

противоречия, которые возникли в результате опытов по рассениванию альфа-

частиц. Бор взял за основу модель атома, разработанную  ранее Резерфордам, и

дополнил его гитпотезами, которые не следуют или даже противоречат

классическим  представлениям. Эти гопотезы известны как постулаты Бора. Они

сводятся  кследующему: 1)каждый электрон в атоме  может совершать устойчивое

орбитальное движение по определённой орбите, с определённым значением

энергии, не испуская и не поглощая электромагнитного  излучения;2)электрон

способен  переходить с  одной стационарной орбиты на другую.

Эти постулаты  стали лишь первым шагом в создании теории атома.Совершенно

новые теоретические принципы  и представления были созданы В.Гейнзенбергом

(основы  матричной механики), Л.де Бройлем,  Э.Шредингер (волновая

механика).Квантовая  механика-теоретическая основа современной  химии.

Основные  установки квантовой физики:1) признание  объективного сущ-я

физического мира, т.е. его  сущ-я до и независимо от человека и его

сознания;2)наличие  трёх структурных уровня мира физических эл-ов-микро-

,макро-  и мегоуровней;3)основа познания-эксперимент;4)структура  процесса

познания  не яв-ся неизменной.Основные принципы квантовой механики. -

принцип дополнительности, принцип суперпозиции, принцип симметрии, принцип

неопределенности.

Значение синергетики для современной науки

Синерге́тика (от др.-греч. συν- — приставка со значением совместности и ἔργον — «деятельность») — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем). «…Наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы…»^[1].

Синергетика изначально заявлялась как междисциплинарный  подход, так как принципы, управляющие  процессами самоорганизации, представляются одними и теми же (безотносительно  природы систем), и для их описания должен быть пригоден общий математический аппарат.

С мировоззренческой  точки зрения синергетику иногда позиционируют как «глобальный эволюционизм» или «универсальную теорию эволюции», дающую единую основу для описания механизмов возникновения любых новаций подобно тому, как некогда кибернетика определялась, как «универсальная теория управления», одинаково пригодная для описания любых операций регулирования и оптимизации: в природе, в технике, в обществе и т. п. и т. д. 
Однако время показало, что всеобщий кибернетический подход оправдал далеко не все возлагавшиеся на него надежды. Аналогично — и расширительное толкование применимости методов синергетики также подвергается критике^[2].

Основное понятие  синергетики — определение структуры как состояния, возникающего в результате многовариантного и неоднозначного поведения таких многоэлементных структур или многофакторных сред, которые не деградируют к стандартному для замкнутых систем усреднению термодинамического типа, а развиваются вследствие открытости, притока энергии извне, нелинейности внутренних процессов, появления особых режимов с обострением и наличия более одного устойчивого состояния. В обозначенных системах неприменимы ни второе начало термодинамики, ни теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии, что может привести к образованию новых структур и систем, в том числе и более сложных, чем исходные.

Этот феномен трактуется синергетикой как всеобщий механизм повсеместно наблюдаемого в природе направления эволюции: от элементарного и примитивного — к сложносоставному и более совершенному.

В отдельных  случаях образование новых структур имеет регулярный, волновой характер и тогда они называются автоволновыми процессами (по аналогии с автоколебаниями).

Происхождение, развитие и виды физической материи

Материя – категория для обозначения объективной реальности, которая отображается нашими ощущениями, существуя при этом независимо от них.

Первое упоминание у Аристотеля (по Платону): М. – это субстрат вещей, противостоящий идее. Аристотель считал, что материя извечная, несотворимая и неуничтожимая. Демокрит стал основателем атомизма: существование мельчайших невидимых бесконечно разнообразных и бесконечно многочисленных частиц – атомов, из которых состоит всё сущее в природе.

Материя – фундаментальное  физическое понятие, связанное с  любыми объектами, существующими в  природе. При этом изменения во времени, происходящие с различными формами (типами) материи составляют физические явления.

Атрибуты  материи не являются материальными:

• Движение – атрибут, связанный с изменением дискретных моментов объективной реальности.
• Пространство – атрибут, представляющий собой «арену действия» явлений и процессов объективной реальности.
• Время – атрибут, который может рассматриваться как одна из координат пространства-времени либо как необратимое течение, внутри которого происходят все существующие в бытие процессы.

Виды  материи: живая и неживая.

Универсальные свойства материи:

• - необратимость и неуничтожимость
• - бесконечность существования во времени и пространстве
• - движение, изменение, саморазвитие и превращение из одного состояния в другое

Детерминированность (определяемость) всех явлений

• - причинность, то есть зависимость предметов и явлений от структуры связей и внешних воздействий
• - отражение – проявление во всех процессах

Материя подчиняется  трем диалектическим законам:

1. Закон единства  и борьбы противоположностей
2. Закон перехода количества в качество
3. Закон отрицания отрицания

Типы  движения материи: механическое, колебательное, волновое, тепловое, равновесные и неравновесные процессы, радиоактивный распад, ядерная реакция, химическая реакция, биологическое развитие и т.д.

Типология форм движения материи.

В неорганической природе:

1. - пространственное перемещение
2. - движение элементарных частиц и полей – электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое взаимодействие, процессы превращения элементарных частиц и др.
3. - движение и превращение атомов и молекул, включающее в себя химические реакции
4. - изменения в структуре макроскопических тел – тепловые процессы, изменения агрегатных состояний, звуковые колебания и др.
5. - геологические процессы
6. - изменение космических систем

В живой природе:

1. - обмен веществ
2. - саморегуляция, управление и воспроизводство в биоценозах и других экологических системах
3. - взаимодействие всей биосферы с природными системами земли
4. - внутриорганизменные биологические процессы, направленные на обеспечение сохранения организмов, поддержание стабильности во внутренней среде в меняющихся условиях существования (гомеостаз)
5. - надорганизменные процессы, выражающие отношения между представителями различных видов в экосистемах и определяющие их численность, зону распространения и эволюции

В обществе:

1. - многообразные проявления сознательной деятельности людей
2. - все высшие формы отражения и преображения окружающей действительности

Свойства высших форм движения материи несводимы  к свойствам низших форм движения материи.

Виды  матери:

1. Вещество (имеет массу покоя). Основной вид матери.
2. Поле (отсутствие массы покоя). Особый вид материи, обеспечивающий взаимодействие объектов и их систем.
3. Физический вакуум. Неименное энергетическое состояние, при котором число квантов равно нулю, но при этом сохраняется возможность рождения частиц, пребывающих в промежуточном состоянии и на сверхкраткие сроки.