Состояние физической системы. Динамические, статистические закономерности в природе
Доклад - Биология
Другие доклады по предмету Биология
АКАДЕМИЯ ТРУДА И СОЦИАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ
БАШКИРСКИЙ ИНСТИТУТ СОЦИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (Филиал)
Доклад
По дисциплине: Концепции современного естествознания
На тему: Состояние физической системы. Динамические, статистические закономерности в природе
ВЫПОЛНИЛ: студентка
курса 1 ЮРСФО Грачёва О.С.
ПРОВЕРИЛ: Мичкова Л.В.
Октябрьский 2007
Оглавление
Введение
. Понятие состояния физической системы
. Понятие состояния в динамических теориях
.1 Классическая механика
.2 Классическая равновесная термодинамика
.3 Классическая электродинамика
. Понятие состояния в статистических теориях
.1 Статистическая механика
.2 Квантовая механика
Заключение
Список использованной литературы
Словарь
ВВЕДЕНИЕ
Появление собственно науки происходит в Древней Греции в VII-VI вв. до н.э. именно в знаниях, накопленных греками, появляются те характеристики, которые позволяют говорить о природе как о науке.
Развитие греческой науки выражалось прежде всего в развитии философии как учения о природе. Именно здесь на смену простому созерцания природы и их наивному толкованию приходят попытки научно объяснить эти явления, разгадать их истинные причины.
К середине XIX в. Физика электрических и магнитных явлений достигла определенного завершения. Был открыт ряд важнейших законов Кулона, Ампера, закон электромагнитной индукции, законы постоянного тока и т.д.
Так в рамках классической физики возникла достаточно тройная и завершенная картина мира, описывающая и объясняющая движение, гравитацию, теплоту, электричество и магнетизм, свет. Это и дало повод лорду Кельвину (У. Томсону) сказать, что здание физики практически построено, не хватает лишь нескольких деталей…
В своем докладе хотелось бы подробнее остановиться на состоянии физической системы, а именно на динамических и статистических закономерностях в природе.
1. ПОНЯТИЕ СОСТОЯНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Понятие состояния физической системы является центральным элементом физической теории. Казалось бы, в науке речь должна идти только о закономерностях в поведении различных явлений природы. Открытие этих закономерностей, установление законов природы, отражающих устойчивые, необходимые связи между различными сторонами явления, вот истинная цель науки. Однако, имеются по крайней мере, два возражения по поводу того, что все законы природы всегда носят приближенный характер и действуют в определенных рамках, называемых границами применимости физических законов. Мы уже убедились в существовании трех ограничений в применимости законов Ньютона: во-первых, если скорость рассматриваемых тел близка к скорости света, то нужно применять релятивистскую кинематику и релятивистскую динамику специальной теории относительности. Во-вторых, в случае сильных гравитационных полей следует пользоваться теорией тяготения Эйнштейна, то есть общей теорией относительности. Появление гравитации как искривления пространства-времени приводит к неадекватности описания поведения частицы в искривленном пространстве с помощью теории Ньютона. В-третьих, классическая ньютоновская механика не работает в микромире; аппаратом, описывающим движения микрообъектов, является квантовая теория.
Второе возражение состоит в том, что при установлении законов всегда пытаются абстрагировать от случайности, множество факторов, всегда сопровождающих любое явление. На это обстоятельство особенно указывает величайший математик Е. Вигнер в своей книге Этюды о симметрии, подчеркивая, что для описания поведения какого-либо объекта, одних только законов природы недостаточно, важно знать так же начальные условия, описывающие состояние данного объекта в начальный момент времени. Именно в четком разделении законов природы и начальных условий и состоит удивительное открытие ньютоновского века, - пишет Е. Вигнер.
Состояние физической системы - это конкретная определенность системы, однозначно детерминирующая ее эволюцию во времени.
Для задания состояния системы необходимо:
. определить совокупность физических величин, описывающих данное явление и характеризующих состояние системы, - параметры состояния системы;
. выделить начальные условия рассматриваемой системы (зафиксировать значение параметров состояния в начальный момент времени);
. применить законы движения, описывающие эволюцию системы.
Попробуем применить данный алгоритм к тем обладателям физики, которые нами рассмотрены в данном докладе. Однако предварительно разделим физические теории на динамические и статистические и, используя понятия состояния, попытаемся провести сравнение между ними и выяснить, в каком отношении друг к другу находятся динамические и статистические закономерности в природе. Это глубоко и полно сделано Г.Я. Мякишевым в книге Динамические и статистические закономерности в физике, результатами которой мы воспользуемся при последующем изложении материала.
2. ПОНЯТИЕ СОСТОЯНИЯ В ДИНАМИЧЕСКИХ ТЕОРИЯХ
.1 КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
Параметром, характеризующим состояние механической системы, что является совокупность всех координат и импульсов материальных точек, составляющих эту систему. Задать ?/p>