1.В-во и маса, принцип эквивалентности. В-во-вид материи, кот. Обладаетмасой покоя. В-во слагается из элементарн. частиц.В-во всегда локализовано вограниченной части прост-ва. Его полож. можно задать с помощью огранич.числам параметров (степени свободы). Mаса хар-зует кол-во материи. Этоформулировка качественная. Правильнее говорить, что маса-одна из основныххарактеристик материи, определяющая ее инерционные и грав-ные св-ва. В Т.Ньютона маса расм-лась, как кол-во в-ва. Понятие масы ввел в механикуИ.Ньютон, давая определение импульса - p=mv. Массой он назвал коэф.пропорц-ности m, постоянную для тела величину. Эквивалентное определениемасы вытекает и из 2го з-на Ньютона: F=ma Здесь маса - это коэф.пропорц-ности между результирующей силой и вызываемым ею ускорением. Опред.таким обрзом маса хар-зует инертность тела. Опред. таким обрзом маса наз.инертной.
В Т. гравитации Ньютона маса выступает как источник поля сил тяготения. Налюб. тело, помещ. в это поле, дествует сила, пропорциональная егособственной массе, массе источника и направленая к источнику. З-н всемирноготяготения: F=G*M1*M2/r^2, где G=6,670*10^(-11)м3/(кг(с2)- грав-наяпостоянная. Из этой формулы можно получить связь между масой тела и еговесом Р в поле тяготения Земли, if считать, что m1 - маса тела, m2=M - масаЗемли, а r=Rз - радиус Земли: P=G*mM/(R3)^2=m*GM/(R3)^2=mg т.е. P=mg(7.2).Опред. таким обрзом маса наз. гравитационной. Oпыты показали, чтоинерционная и грав-ная масы при выборе одинаковой системы единиц равны. Этотфундаментальный з-н природы наз. принципом эквивалентности масс.Экспериментально этот принцип был проверен в 1971 году с очень высокойточностью-10-12. В класич. физике считалось, что маса тела не меняется ни вкаких процессах. Это утв. формулировалось в виде з-на сохранения масы.Понятие масы приобрело > глубокий смысл в рамках релятивистской механики илиТ. отнсит-ти, рассматривающей движение тел с большими скоростями.Релятивистская механика показывает, что не сущ-вует по отдельности законовсохранения масы и энергии. Они слиты воедино. Это естствено, так как материя(кол-во кот. хар-ер-ется масой) невозможна без движения (кол-во кот.хар-ер-ется энергией).
2.Научн. метод познания. Способ получить частичные ответы на вопросыпридуман несколько сотен лет назад. Наблюдение, размышление и опыт сост. такназываемый научный метод познания, кот. и позволяет давать ответы на многиеинтересующие нас вопросы. Основой научного метода явл. опыт - пробный каменьвсех наших знаний. Опыт, эксперимент - это единственный судья научн. истины.Проводя наблюдения каких-либо природных явлений, невозможно охватить всепроцесы, с этими явлениями связаные. Поэтому нужно отбросить всевторостепенные факты и выделить осн., т.е. суть явл-я. Этот процес наз.абстрагированием или построением модели явл-я. В размышлениях созд-ся основанаблюдаемого явл-я, его модель. Что явл. существенным для даного явл-я, ачто несущественным, вопр неоднозначный и сложный. Не всегда он решаетсясразу, на перв. этапах наблюдения и размышления. В создаваемой модели должныбыть учтены главные хар-еристики и осн. параметры изучаемого явл-я. Построенная модель должна не тольковерно описывать наблюдаемое это явление, но и хорошо прогнозировать егоразвитие в новых усл.. Предсказания Т. проверяются экспериментом илиопытом - важнейшей частью научного метода познания. С самого началанеобходимо договорится, что подразумеваться под тем или иным термином. Впонятие "опыт" будем вкладывать смысл наблюдения за явлением приконтролируемых усл., т.е. наблюдения с возможностью контролировать,воспроизводить и изменять желаемым обрзом внешние усл-я. Существеннавозможность создавать как обычные, так и искусственные (т.е. в природе невстречающиеся) усл-я. Физика, химия, биология и ряд других наук называютсяестественными имено потому, что в их основе лежит опыт. Для объясненияэкспериментальных фактов привлекаются гипотезы. Гипотеза - этопредположение, позволяющее объяснить и количественно описать наблюдаемоеявление. Описать что-либо количественно можно лишь на языке математики.Между явлениями природы сущ. устойчивые, повторяющиеся связи - проявлениязаконов природы. Качественная формулировка законов может быть иногда данабез привлечения математического аппарата. З-ны, записанные на языке формулпозволяют перейти к > высокой ступени познания. Эту ступень называют Т..Т.е. при определенных усл. выдвинутая гипотеза может перейти в Т., в основекот. лежат законы. Т. дает представление о закономерностях и существенныхсвязях в опред. облти. З-ны ественых наук устанавливают количественныесоотношения между наблюдаемыми явлениями, т.е. имеют математическуюформулировку. Естествознание, изучающее количественные (т.е. точные)соотношения природных явлений, отн. к точным наукам. Понятие "точное"требует комментариев. Точные науки, как правило оперируют не с абсолютноточными, а с приближенными величинами. При количественном описании любогонаблюдаемого явл-я всегда оговаривают, с какой степенью точности имеют дело,т.е. приводят погрешности измеряемых величин. Гипотезы должны быть провереныфактами, опытами, здравым смыслом. В своей облти они должны объяснять всюсовокупность имеющихся явлений. Но этого мало. Для того, чтобы стать Т.,гипотеза должна сформулировать количественные отношения между наблюдаемымиявлениями. Фактически это означает формулировку законов. Непременным усл.превращения гипотезы в Т. явл. предсказание новых, до сих пор ненаблюдавшихся и из известных теорий не следующих, явлений, и подтверждениеэтих предсказаний в специально поставленных экспериментах. Нужно различатьзаконы природы и законы науки. 1вые проявляются в особенностях протеканияприродных явлений и процесов и во взаимосвязи некот. величин. Они неизменныи всегда выполняются. Научные законы - это попытка описать законы природы наязыке мат. формул и точных формулировок. В дальнейшем речь будет идти толькоо них. Научные законы не точны и не постояны. На определенных этапахразвития науки возникает необходимость уточнения наблюдаемых в опыте явленийи пересмотра законов или границ их применимости. Постоянная проверка опытныхфактов на базе новых экспериментальных методик, позволяющих увел-ть точностьпроведения эксперимента, необходима всегда на любом уровне знаний.Расхождение экспериментальных данных и существующих законов позволяетвыдвигать новые гипотезы и строить новые Т..
3. Постулативность основных з-нов естествознания. Для описания поведенияпростых и сложных систем нужно уст-ть "правила игры", т.е. законы котподчиняются те или иные вид движения материи. В некот. науках, кот. Неотносятся к ессвеным, например геометрия, поступают следующим обрзом.Сначала формулируются аксиомы, а потом из них делаются выводы (теоремы).Логика построения ественых наук другая, нельзя сразу ввести законы исмотреть, что из них след.. Так поступить нельзя, поскольку исследователюнеизвестны все законы естествознания. Одной из задач явл. имено ихустановление и формулирование. Но, ответив на кажд. вопр, исследовательнеизбежно ставит несколько новых. Чем больше познается, тем шире становятсяграницы непознанного. Установленные на определеном этапе развития наукизаконы, всегда явл. приближенными. По мере накопл. знаний, новыхэкспериментальных фактов, явлений и увеличения точности измерений появл-сяданые, не укладывающиеся в рамки имеющихся законов и эти законыпересматриваются.Есть и другая сторона этого вопроса. Для точной формулировки законовестествознания, в особ-ти физики, требуются новые определения и понятия,знание спец. разделов математики. Исааку Ньютону (1643-1727) для описаниязаконов механики потребовалось создать совршено новые для своего времениразделы высшей математики: дифференциальное и интегральное исчисление.Физики часто сталкивались с ситуацией, когда имевшегося математическогоаппарата оказывалось недостаточно для получения количественных формулировокполученного з-на и требовалось создавать спец. математически апарат. З-ныестествознания постулируются на основании наблюдаемых опытных фактов.Сначала идет процес накопл. знаний в опред. облти. Эти результатыанализируются и делается некоторое предположение. Это предположение невыводится из других законов. Оно возникает само по себе на основании опыта.Сделанное умозаключение, сформулированное в виде математической формулы,становится частью гипотезы. If последующие опыты подтверждают правильностьэтого предположения, оно становится з-ном.З-ны и Т. не абсолютны. Они развиваются по мере накопл. знаний.Фундаментальные законы естествознания описывают огромное кол-во явлений вразных областях. И все они подчиняются некоторым общим правилам. Рассмотримих.Во перв., законы сами по себе не меняются. Имено поэтому они и называютсяфундаментальными. Иначе никакая наука не могла бы развиваться. Но, надопомнить о том, что з-н написан для опред. облти явлений.Всякий раз, когда с опред. степенью точности подтверждается какой-либо з-н,можно утверждать, что з-н окончателен и ни какой результат его неопровергнет в той облти, для кот. он написан. Однако может так случится, чтопоявление новых экспериментальных данных или теорий приведет к тому, что з-нокажется приближенным. Иначе говоря, увел. точности измерений можетобнаружить неточность даже самых незыблемых законов.При формулировке законов необходимо задавать границы их применимости. З-ны иТ. должны описывать всю совокупность явлений в той облти, для кот. Онисформулированы. Они не должны противоречить известным фактам. Более того,они обязательно должны предсказывать новые, неизвестные ранее явл-я.Наконец, никакой з-н не должен нарушать принцип причинности. Это знчит, чтонельзя что-то изменить в событии кот. уже случилось. Можно повлиять толькона будущее, но никак не на прошлое.В заключение отметим, что новые фундаментальные законы невозможно вывести врамках старых теорий. Стремление некот. авторов сделать это не имеет подсобой никакого основания и зачастую связано лишь с большим желанием авторов"пооригинальничать" и внести свой "вклад в науку".