Вопрос №22. Роль спец и общ теории относит

В 1887 – А. Майкельсон, Э. Марли установили, что скорость света = 300 тыс км в секунду в квадрате – это максимальная скорость распрастранения информации

Свет от солнца до земли идет 8 мин. Свет – информация.

От полярной звезды до земли 300 полярных лет, т.е. если она потухнет мы узнаем только через 300 лет

В 1905 – А. Эйнштейн сформулировал основные принципы теории относительности (сто)

Пересматриваются ньютоновские.

Суть СТО: относительна пространства и времени(релятивные)

Постулаты СТО:

1.Все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета(в которой справедлив закон инерции: материальная точка, когда на неё не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.)

2.Скорость света в пустоте одинакова и не зависит от движен источников и приемников света

Е=mc² с – скорость света

Е и m – эквивалентны

Вывод: при скоростях близких к скорости света растет масса объекта, время останавливается, пространство сжимается. Время и пространство зависят от скорости

В 1916 – эйнштейн сформулировал общ теорию относит

Суть: пространственно временные свойства зависят от массы, не является абсолютным. Вблизи тяжелых объектов время замедляется, пространство искривляется.

Пространство не явл плоским, оно искривлено мас гравитациооными силами и массой.

См тетрадь рисунок

Земля движ по орбите как шар по лузе. У земли нет выбора.

Орбита получилась в результате гравитац силы земли.

В 1962 – доказано, что время вблизи тяжелых объектов замедляется в плоть до остановки. На спутеиках время идет быстрее.

Черная дыра – имеет бесконечную массу, время там останавливается

Субстратная модель пространства и времени зависит от массы и скорости

Вопрос №23. Начала термодинамики.

Начала – законы термодинамики

Термодинамика – наука о теплоте. Базируется на 4 началах.

1 закон сохранения энергии

«энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую»

Следовательно, в принципе возможен вечный двигатель

В 1824 – сади карно формирует 2 начало термодинамики, кот запрещает возможность вечного двигателя.

Схема теплового двигателя:

См тетрадь

Согласно 2 постулату, тепловая смерть – температура холодильника и температура нагревателя равны, никакая работа не совершается.

2 начало. Тепло переходит только от теплого тела к холодному, а не наоборот.

Холод – отсутствие тепла, энергии

3 начало. Температура абсолютно черного тела равна о градусов по кельвину или -273 по цельсию, и это минимальная температура во вселенной

Температура в космосе= 3 градуса по кельвину и 270 по цельсию – температура реликтового излучения.

Черное тело не излучает энергию

При температуре=273 разрушаются атомы, материя

Вопрос №24. Специфика неравновестных систем

Если вселенная закрытая система, то тепловая смерть не избежна.

Если Вселенная – открытая система, то есть возможность избежать тепловую смерть

Характеристики открытой системы:способна обмениваться с другой открытой системой веществом, энергией, информацией

Понятие открытая система – Шрединберг в начале 20-30х годов

Примеры открытых систем:все живые организмы начиная с клетки, общество в целом, вселенная.

Открытая система: заимствует из вне новое вещество, энергию, информацию. Выведет во вне исползанное вещество и отработанную энергию

Открытая система – неравновестная, проявляется через флуктуации – колебания систем относительно условно среднего уровня

Открытая система имеет свойство накапливать, имеют память, флуктуации.

Закрытая система не накапливает флуктуацию, диградирует, близится к гибели

Некоторые фуркации могут привести к точке бифуркации

Точка бифуркации – такая точка системы, которая переходит в новое качество обычно с более высокой системой сложности.

Точка бифуркации – это любая смерть, переход системы в новое качество(достаточно короткая).

Примеры: человек учился и вдруг начинает писать или читать-точка бифуркации.

Болезнь – флуктуация. Рождение ребенка – точка бифуркации

Машина – закрытая система(у нее нет выбора, нет энергии, информации)

Чем больше и сложнее система, тем она более живучая. Чем больше энергии мы отдадим, тем живучее мы будем.

Флуктуации имеют тенденцию накапливаться.

Роль случайности

Точку бифуркации нельзя определить. После точки бифуркации нельзя вернуться в точку до бифуркации

Пример: сказал фразу, пожалел, но уже не вернуть назад.

Синергетика занимается теорией открытых систем. Синергетика ориентирована на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения. предметом синергетики являются сложные самоорганизующиеся системы. Один из основоположников синергетики Г. Хакен определяет понятие самоорганизующейся системы: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру.

Вопрос №25. Модели вселенной.

Космология – учение о строении космоса

1. Геоцентрическая модель – Аристотель. (земля в центре, а вокруг вращаются остальные тела)

Пифогорейцы «земля шар, потому что шар – прекрасная фигура»

Аристотель « во время затмения Земля откиывает тень на луну. Тень круглая, значит земля круглая.

Для греков – космос конечен, он заканчивается сферой неподвижных звезд.

Планеты прикреплены на хрустальных сферах – греки сказали

Есть бог – Нус по гречески или Ум, который движет планеты. Все движется к богу, к лучшему. Бог занимает самое лучшее место, не движется.

(III в н.э.) Клавдий Птолемей дал математическое обоснование Аристотелевой системе мира(книга «математическая система») просуществовала матем система до XVI века

2. Гелеоцентрическая модель – Н,Коперник

Первая научная революция: польский астроном Н. Коперник. В 1543 г вышла его книга «об обращении небесных сфер». Доказал, что в центре космоса находится солнце, а не земля. Доказывает гелиоцентрическую систему мира.

Последователь Коперника – Галилео Галилей, защищал исследования Коперника. Католическая церковь не соглашалась с Коперником, его последователи названы еретиками.

В 1632 г – Галилео Галилей написал книгу «диалог о двух главнейших системах мира». После издания его посадили под домашний арест, заставели отказаться от книги. Издал книгу «две науки». Годы жизни: 1564-1642.

3. Бесконечная вселенная – Ньютон.

См №8. Впервые бесконечную модель предложил Д. Бруно в XVI веке. Внутри вселенной много миров, многие заселены. Центра у вселенной нет

Вопрос №26. Концепция большого взрыва.

До начала XX считалось, что вселенная бесконечна

В начале XX века в 1922 – И.Фридман высказал гипотезу, что вселенная не стационарна, она расширяется.

В 1929 Эдвин Хабл доказал, что вселенная расширяется. Все галактики удаляются от нас, если посмотреть в телескоп. Свет с космологического горизонта идет красное смещение. Телескоп Хабла самый мощный.

Космологический горизонт – предел видимости волны.

2 гипотеза. Волна от взрыва идет до сих пор, поэтому есть красное смещение.

Точка сингулярности – точка, в которой произошел большой взрыв

Характеристика точки сингулярности: в этой точке нет материи(т.к. материя связана с атомами, а атомов там нет), эта точка имеет минимальный размер, не выполняется ни один закон природы, эта точка не равновестна.

13-20 млрд лет – возраст вселенной

13-20 млрд лет назад произошел большой взрыв

Реликтовое излучение – 1965 Арно Пензиас, Роберт Вильсон создали высокочастотный прибор

Роберт Дикке и Джим Пиблз высказали гипотезу: «на ранних стадиях вселенная была горячей, свет (этот) мог дойти до нас только сейчас. (реликтовое излучение – древнее

Температура излучения = 3 градуса по кельвину. Реликтовое излучение – космическое излучение, в кот все погружено и имеет наименьшую температуру во вселенной

Перспективы:

1. Большой взрыв закончится большим хлопком

2. Б.в. – расширение бесконечно

3. Б.в. – расширение стремится к 0

Вселенная

Скорость расширения= 5-10% на 10 в 6 степени лет

Масса вселенной не известна

Массу черной материи нельзя определить

Массу видимой материи можно определить

Масса черн материи больше массы видимой материи

Время течет в будущее. Следовательно, вселенная расширяется.