Этапы научного исследования
КСЕ. Введение.
Естествознание - взаимосвязанная система наук о природе.
Наука - способ познания окружающего мира, основаный на эмпирическом подтверждении или математическом доказательстве.
Древние века:
Евклид основоположник геометрии на плоскости и аксиоматики.
Архимед основоположник технической инженерии.
16-20 века:
Коперник, гелиоцентрическая модель мироздания, солнце центр мироздания.
Джордано Бруно, солнце не центр мироздания, идея множественности миров. Был сожжен инквизицией на площади цветов в Риме.
Галилео Галилей, создатель классической механики и телескопа.
Исаак Ньютон, создал высшую математику дифференциальное и интегральное решение.
20й век:
Научно техническая революция
Альберт Эйнштейн,
Век информации:
Сеть интернет
Дифференциация науки:
Естественные науки - изучают законы природы.
Технические науки - создают приборы и инструменты для познания естественных наук, машины и механизмы.
Гуманитарные науки - изучают законы общества.
Физика - изучают физические тела.
Химия - изучает вещества, из которых состоят физические тела.
Физическая химия - химические процессы изучаются физическими методами.
География - изучает поверхность земного шара.
Биология - изучает живые организмы земли. Областью раздела биологии является экология.
Медицина - раздел биологии, изучает сохранение человеческого здоровья.
Этапы научного исследования:
• Научный факт
• Наблюдение
• Эксперимент (прямой, модельный, мысленный)
• Обобщение результатов эксперимента (статистика)
• Выдвижение гипотез
• Проверка гипотез (практикой, математически, новым экспериментом)
• Подтверждается и становится теорией
• Познание законов природы и общества
Формы существования электрического поля:
Этапы научного исследования
Эксперимент может быть прямым, мысленным, модельным.
Гипотеза - научное предположение. Любая гипотеза нуждается в проверке. Поверка может быть осуществлена практикой, математическим анализом, мысленным анализом.
Теория - доказанная гипотеза.
Паративма (аксиома) - исходная основополагающее утверждение, принятое без доказательств, на котором строится дальнейшее рассуждение.
Физическая картина мира.
Структурные уровни организации материи:
Макромир - Rмакромолекул < Rобъектов < Rземли; Vобъектов > Vсвета; объекты от макромолекул до земного шара; науки классическая физика (механика, электромагнетизм, термодинамика); паративма Ньютона; принцип детерминизм Лапласа.
Мегамир - объекты за пределами земли; Vобъектов < Vсвета; объекты планеты, солнечная система, звезды, галактики, вселенная; науки астрономия, теория относительности Эйнштейна; специальный принцип относительности, эквивалентности инерциальной и гравитационной масс.
Микромир - Rобъектов < Rмолекул; Vобъектов < Vсвета; объекты молекулы, атомы, ядра, протоны, нейтроны, электроны, элементарные частицы, кварки; науки квантовая механика, ядерная физика; теории постулаты Бора; принципы корпускулярно-волновой дуализм (де Бройль), неопределенности (Гейзенберг), дополнительности (Бор).
Разделы физики:
Механика - описание работы физических тел. Первый закон - Закон инерции - без воздействия силы тело покоится или движется прямолинейно равномерно (движение по инерции); Принцип относительности Галилея - законы природы одинаковы во всех инерциальных системах координат (находясь внутри системы невозможно определить движется она или покоится). Второй закон Ньютона - под действием силы тело движется с ускорением. Третий закон - действие равно противодействию. Эти законы работают только в макромире. Четвертый закон Ньютона - закон всемирного тяготения. Иоганн Кеплер - три закона движения планет вокруг солнца: радиус эклептики, масса планеты и скорость ее движения. Леверье предположил, что Уран не подчиняется законам Кеплера, потому что возможно существует восьмая планета, отклоняющая траекторию. Галле открыл Нептун.
Интенсивность электромагнитных полей:
Сильное
Электромагнитное
Слабое
Гравитационное
Электромагнитное излучение распространяется в плотной неподвижной среде - эфире.
Характеристика микросистемы - абсолютная температура.
Немецкий физик Клаузиус дал идею тепловой смерти вселенной. Все виды энергии перейдут в тепло, тепло рассеется и во вселенной прекратятся все процессы. Опроверг Клаузиуса австрийский физик Больцман, он догадался что второй закон термодинамики статистический, допускает флоктуации. Флоктуация это рождение новых звезд.
Ученые разработавшие законы синергетики: Пригожин, Стенгерс, Хакен.
Переход энергии упорядоченного состояния в энергию хаотического называется диссипацией.
Агрегатное состояние вещества определяется соотношением потенциальной энергией взаимодействия и кинетической энергии. Энтропия - неупорядоченность максимальна. Состояние ионизированного газа в котором концентрации положительных и отрицательных зарядов равны называется плазма. Получить это состояние можно при очень высокой температуре.
Микромир
Паративма квантовой механики - постулаты Бора.
Для описания взаимосвязи корпускулярных и волновых свойств микрочастиц была введена волновая функция пси. Уравнение квантовой механики вывел Шредингер.
Весь микромир описывается вероятностными законами.