В чем заключаются принципы верификации и фальсификации? Приведите пример нефальсифицируемого утверждения

 

Физика

Появление квантовой механики привело  к огромной революции не только в  физике, но и в смежных дисциплинах -- в химии это объяснило структуру  молекул и позволило предсказывать  свойства новых соединений (см. квантовая химия). Квантовая теория помогла развитию и техники полупроводников, без которой совершенно немыслима современная электроника, а также способствовала созданию квантовых генераторов излучения -- лазеров, прочно вошедших в повседневную жизнь человека.

Важнейшее последствие открытий в  квантовой физике, теории относительности  и ядерной физике -- овладение ядерной энергией. Это наиболее известное широкой публике достижение физики.

Наиболее впечатляющим достижением  физики середины XX века, которое должно иметь огромные последствия для  мировоззрения и философии -- открытие расширения Вселенной, а впоследствии открытия существования «начала Вселенной» -- Большого взрыва.

Сейчас крупные фундаментальные  открытия происходят и ожидаются  в астрофизике и в космологии. В космологии обнаружили существование  тёмной материи и тёмной энергии -- невидимой современными инструментами материи и энергии, которая, однако, участвует в гравитационном взаимодействии. Тёмная материя и энергия составляет подавляющую долю в массе вещества Вселенной и определяет её эволюцию и дальнейшую судьбу. Недавно открытое впечатляющее проявление тёмной энергии -- ускорение расширения Вселенной. Важнейшее открытие астрофизики -- обнаружение планетных систем у далёких звёзд (см. Экзопланеты). Это поможет ответить на важнейший вопрос -- одиноко ли человечество во Вселенной, а также позволит выяснить, ограничено ли время жизни цивилизации, см. Уравнение Дрейка.

«Стандартная Модель» в физике элементарных частиц даёт нам законы поведения микромира практически  при всех доступных человечеству энергиях. Однако она является не «окончательной теорией», а лишь низкоэнергетическим  проявлением неких более глубоких, пока не известных нам законов. Поэтому  поиск не предсказываемых Стандартной  Моделью эффектов, которые были бы окном в мир «новой физики», является важным направлением современной физики элементарных частиц. Такие эффекты  ищутся как на ускорителях, так и  в неускорительных экспериментах.

В настоящее время физики интересуются не только «фундаментальными» эффектами (в частности, происходящими при  высоких энергиях), но и «сложными», т. е. эффектами, которые описываются  давно известными фундаментальными законами, но происходят в очень  сложных для понимания (неравновесных  и нелинейных) системах многих частиц. Построенная современной физикой  картина окружающего мира не только позволяет предсказывать его  изменения, но и подчеркивает принципиальную ограниченность таких предсказаний. Так, развитие теории устойчивости и нелинейной динамики привело к открытию спонтанного возникновения хаоса в детерминированных системах.

достижение открытие развитие наука

Математика

В XX веке была успешно решена программа  формального построения математики, на основании аксиоматического подхода, и усовершенствованной теории множеств. Важную роль в этом реформировании математики сыграли труды семинаров  Бурбаки, а также книги Бурбаки, последовательно строящие математику из этих принципов. Осознание недостатков  наивной теории множеств привело к развитию больших областей абстрактной математики, таких как теория категорий.

Несмотря на почтенный возраст  такой физико-математической дисциплины как теория динамических систем, которая, в некотором смысле, появилась  ещё во времена Ньютона, в XX веке в этой области случились важнейшие  открытия. В первую очередь, развилась  теория хаоса в динамических системах. Были открыты странные аттракторы -- области в фазовом пространстве динамической системы, равномерно плотно заполняемые одной траекторией. С теорией динамических систем непосредственно связана также такая новая область математики как теория катастроф.

Появилась и ещё одна новая область, тесно связанная с теорией  динамических систем -- фрактальная геометрия.

В связи с развитием компьютерной техники неожиданные практические приложения получила одна из самых  абстрактных и, казалось бы, оторванных от жизни областей математики -- теория чисел. В первую очередь это связано с потребностями криптографии.

Информатика и кибернетика

Самый важный результат работы информатики  и кибернетики в конце XIX и во всём XX веке -- создание электронных вычислительных машин, или компьютеров. Появление мощных вычислительных машин оказало влияние абсолютно на все другие науки: появились новые отделы физики (компьютерное моделирование сложных систем, точное вычисление электронной структуры атомов и молекул), квантовой химии, математики (следует вспомнить компьютерное решение задачи о четырех красках). Изменения коснулись и гуманитарных наук, в связи с появлением методов компьютерного анализа текстов и совершенствования методов обработки статистических данных в области наук об обществе (социологии, экономики). Развитие биологии теперь немыслимо без компьютерного анализа огромного объёма данных, накопившегося при расшифровке генома человека и некоторых других организмов.

Относительно недавно появилась  теория нейросетей, которая позволила моделировать на компьютере некоторые особенности поведения живых существ. Эта теория поможет научить компьютер одной из самых сложных задач: распознаванию образов. Уже сейчас нейросети используются в таких задачах как распознавание речи и распознавание изображений.

Химия

Химия, как наука сформировалась в XIХ-XX веках. Её предшественницей считают алхимию, накопившую первоначальные сведения о превращениях веществ и способах проведения химических реакций (плавка металлов, окисление, и восстановление, действие кислот), способах разделения вешеств (отстаивание, фильтрование, выпаривание, экстракция, перегонка).

Открытие химических элементов  и периодической системы элементов, создание химической символики и  формирование основных химических понятий  в XIХ-XX привело к стремительному росту химического знания (аналитическая химия, органическая химия, физическая химия и др.).

Развитием химии открывает путь к созданию новых материалов -- к  примеру в XX веке огромное распространение получили различные полимеры.

Огромный интерес представляют открытия химии, сделанные на стыке  с другими науками. К примеру, развитие биохимии в конце ХХ века дало базу для генной инженерии и  других передовых направлений биологи; открытия, сделанные в нанотехнологиях (нанотрубки, фуллерены) находят применение в электронике. Огромна роль химии в фармакологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Определить изменение энергии Гиббса.

Реакция CuO + CO = Cu + CO₂ , при стандартных условиях, если:

H_CuO = - 126,9 кДж

H_CO = - 128 кДж

H_CO2 = - 236 кДж

В какую сторону  самопроизвольно будет протекать  эта реакция?

 

Решение:

 

CuO(тв) + CO(г) = Cu (тв)  + CO₂ (г)

 

Найдем изменение  энтальпии реакции:

по закону Гесса

 

DН²⁹⁸ _р-ции ⁼  å (DН²⁹⁸ _обр.)_{продуктов р-ции}    - å (DН²⁹⁸ _обр.)_{исходные соед-ний}    = (-236,0) 

 – ((- 126,9) + (-128)) = 18,9 кДж/моль

 

DG = DН - TDS

 

Для расчета DG (изменения энергии Гиббса) необходима еще одна величина – изменение энтропии.

 

Найдем изменение  энтропии реакции:

DS²⁹⁸ _р-ции ⁼  å (S²⁹⁸ _обр.)_{продуктов р-ции}    - å (S²⁹⁸ _обр.)_{исходные соед-ний}    =

= (213,8 + 33,2) – (42,6 +197,7) = 6,7 Дж /мольК

 

 

DG = DН - TDS = 18,9 – 2986,710^-3 = 18,9 – 1,99 = 16,91 кДж/моль

 

Величина изменения энергии  Гиббса положительна – самопроизвольное протекание процесса невозможно.

 

 

 

 

10.Тележка массой 200 кг. движется по горизонтальному пути с ускорением 1 м/с² под действием горизонтальной силы 300Н.

Определите коэффициент  трения скольжения?

 

Условие:

m = 200 кг

a = 1 м/с²

F=300 Н

Найти Fтр.

 

Решение:

Тело движется прямолинейно равноускорено под действием силы тяги, совпадающей с траекторией.

Рассмотрим проекцию сил  на ось Х.

По 2 закону Ньютона, f = ma, отсюда проекция сил на ось Х равна:

F- Fтр. = ma

Fтр. записывается со знаком минус, т.к. направление действия силы трения противоположное траектории движения тела.

Выразим искомую силу трения:

F- ma = Fтр

Проверим единицы измерения:

[Fтр] = Н – = Н – Н = Н

Fтр. = 300 – 2001 = 100 Н

Ответ: Fтр. = 100 Н