I Введение.
II Предмет физики.
1. Основные открытия в физике на рубеже XIX-XX столетий.
2. Основные философские вопросы современной физики:
а) неисчерпаемость и бесконечность материи;
б) движение: абсолютность и относительность;
в) вопрос об объективной реальности в квантовой физике;
г) проблема причинности;
д) философские размышления о пространстве и времени с
точки зрения относительности; о непрерывном и
дискретном пространстве и времени.
3. Неразрешенные вопросы физики.
III Заключение.
Введение.
Наши дни - время преобразований, время выдающихся достижений науки и техники. Особенности развития современной науки влияют на структуру и характер научного познания. Именно они составляют исторически определенные границы, обусловливающие специфику познавательного процесса. Более того, научные знания о природе имеют существенное значение и для философского осмысления окружающего мира. То обстоятельство, что физика по сравнению с другими естественными науками ( например, химией или биологией ) занимается относительно более общими явлениями окружающего материального мира, в известной степени определяет ее более непосредственную, нежели у других естественных наук, связь с философией.
Физику всегда приходится решать разнообразные онтологические и гносеологические вопросы, и поэтому он вынужден обращаться к философии. М. Борн писал: "... Физика на каждом шагу встречается с логическими и гносеологическими трудностями ... каждая фаза естественнонаучного познания находится в тесном взаимодействии с философской системой своего времени: естествознание доставляет факты наблюдения, а философия - методы мышления."
Физики при разработке современных теорий критически переосмысливают накопленные в прошлом знания. Новое знание как бы отрицает предшествовавшие, но отрицает диалектически, сохраняя момент абсолютной истины. Философские идеи, как об этом убедительно свидетельствует история, играют чрезвычайно важную роль в процессе становления физических теорий; без преувеличения можно сказать, что без философского обоснования физическая теория не может сформироваться.
Основные открытия в физике на рубеже XIX-XX столетий.
Физика - комплекс научных дисциплин, изучающих общие свойства структуры взаимодействия и движения материи.
Физику ( в соответствии с этими задачами ) весьма условно можно подразделить на 3 большие области: структурную физику, физику взаимодействий и физику движения.
Науки, образующие структурную физику, довольно четко различаются по изучаемым объектам, которыми могут быть как элементы структуры вещества ( элементарные частицы, атомы, молекулы ), так и более сложные образования ( плазма, кристаллы, звезды и т. д. ).
Физика взаимодействий, основанная на представлении о поле, как материальном носителе взаимодействия, делится на 4 отдела ( сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное ).
Физика движения ( механика ) включает в себя классическую ( Ньютоновскую ) механику, релятивистскую ( Энштейновскую ) механику, нерелятивистскую квантовую механику и релятивистскую квантовую механику.
Уже в глубокой древности возникли зачатки знаний, впоследствии вошедшие в состав физики и связанные с простейшими представлениями о длине, тяжести, движении, равновесии и т. д. В недрах греческой натурфилософии сформулировались зародыши всех трех частей физики, однако на первом плане стояла физика движения, понимаемая,как изменение вообще. Взаимодействие отдельных вещей трактовалось наивно-антропоцентрически ( например, мнение об одушевленности магнита у Фалеса ). Подобное рассмотрение проблем, связанных с анализом движения как перемещения в пространстве, впервые было осуществлено в знаменитых апориях Зенона Элейского. В связи с обсуждением структуры первоначал зарождаются и конкурируют концепции непрерывной делимости до бесконечности ( Анаксагор ) и дискретности существования неделимых элементов ( атомисты ). В этих концепциях закладывается понятийный базис будущей структурной физики.
В связи с задачами анализа простейшей формы движения ( изменения по месту ) возникают попытки уточнения понятий "движение", "покой", "место", "время". Результаты, полученные на этом пути, образуют основу понятийного аппарата будущей физики движения - механики. При сохранении антропоморфных тенденций у атомистов четко намечается понимание взаимодействия как непосредственного столкновения основных первоначал - атомов. Полученные умозрительным путем достижения греческой натурфилософии вплоть до XVI в. служили единственными средствами построения картины мира в науке.
Превращение физики в самостоятельную науку обычно связывается с именем Галилея. Основной задачей физики он считал эмпирическое установление количественных связей между характеристиками явлений и выражение этих связей в математической форме с целью дальнейшего исследования их математическими средствами, в роли которых выступали геометрические чертежи и арифметическое учение о пропорциях. Использование этих средств регулировалось сформулированными им основными принципами и законами ( принцип относительности, принцип независимости действия сил, закон равноускоренного движения и др. ).
Достижения Галилея и его современников в области физики движения ( Кеплер, Декарт, Гюйгенс ) подготовили почву для работ Ньютона, преступившего к оформлению целостного предмета механики в систему понятий. Продолжая методологическую ориентацию на принци- Ньютон сформулировал три закона движения и вывел из них ряд следствий, трактовавшихся прежде как самостоятельные законы. Ньютоновские "Математические начала натуральной философии" подвели итоги работы по установлению смысла и количественных характеристик основных понятий механики - "прстранство", "время", "масса", " количество движения", "сила". Для решения задач, связанных с движением, Ньютон ( вместе с Лейбницем ) создал дифференциальное и интегральное исчисление - одно из самых мощных математических средств физики.
Начиная с Ньютона , и вплоть до конца XIX в. механика трактуется как общее учение о движении и становится магистральной линией развития физики. С ее помощью строится физика взаимодействий, где конкурируют концепции близкодействия и дальнодействия.
Успехи небесной механики, основанные на ньютоновском законе всемирного тяготения, способствовали победе концепции дальнодействия. По образу теории тяготения строилась и физика взаимодействий в области электричества и магнетизма ( Кулон ).
В конце XIX в. физика вплотную поставила вопрос о реальном существовании атома. Штурм атома шел во всех основных разделах физики: механике, оптике, электричестве, учении о строении материи. Каждое из крупнейших научных открытий того времени: открытие
Д. И. Менделеевым периодического закона элементов, Г. Герцем -
Д. Д. Томсоном - электронов и супругами Кюри - радия, по-своему вело к эксперементальному доказательству существования атома, ставило задачу изучения закономерностей атомных явлений. Другими , весьма малых частиц стала рассматриваться как научно установленный факт. Начатые в 1906 г. Ж. Перреном замечательные эксперементальные исследования броуновского движения подтвердили правильность малекулярно-кинетической теории этого явления, разработанной А. Энштейном и М. Смолуховским, и принесли полный триумф идеям атомизма, которые в новой физике получили не предвиденное прежде глубокое содержание. Развитие атомистики привело Э. Резерфорда к открытию атомного ядра и к созданию планетарной модели атома. Эти открытия положили начало новой физике: отпало положение о неизменности массы тела: оказалось, что масса тела растет с увеличением его скорости; химические элементы оказались превратимыми одни в другие; возникла электронная теория, представляющая новую ступень в развитии физики. Механическая картина мира уступила место электромагнитной.
После открытия электронов и радиоактивности физика стала развиваться с небывалой прежде быстротой. Из непременимости классической физики к проблеме теплового излучения родилась знаменитая квантовая физика М. Планка. Из конфликта классической механики и электромагнитной теории Максвелла возникла теория относительности. Сначала теоретически, а затем эксперементально и промышленно ( ядерная энергетика ) установили связь m и E (E=mc2), а также зависимость массы движущегося тела от скорости его движения, покончили с резким противопоставлением материи и движения, характерным для классической физики. Общая теория относительности ( Энштейн 1916 ), интерпритировавшая поле тяготения как искривление пространства-времени, обусловленное наличием материи, перекинула еще один мост от материи и движения к взаимодействию.
Физика, открыв новые виды материи и новые формы движения, сломав старые физические понятия и заменив их новыми, по-новому поставила старые философские вопросы. Важнейшие из них - это вопросы о материи, о движении, о пространстве и времени, о причинности и необходимости в природе, об объективности явлений.
Неисчерпаемость и бесконечность материи.
Учение философского материализма о материи ( развитое Лениным ) имеет решающее значение для понимания всего содержания новой физики. Существуют ли какие бы то ни было неизменные элементы, абсолютная субстанция, неизменная сущность вещей и т. п.? Стремление найти их - наиболее характерная черта всякой метафизической философии. Механический материализм, в частности, видел в материи некую абсолютную неизменную субстанцию, и естествоиспытатели XVIII-XIX вв. под материей обычно понимали неизменные атомы, движущиеся по законам классической механики.
Новый философский материализм не признает существование неизменных элементов, абсолютной неизменной субстанции, отрицает неизменную сущность всех вещей. " "Сущность" вещей или "субстанция",- пишет Ленин,- тоже относительны; они выражают только углубление человеческого познания объектов, и если вчера это углубление не шло дальше атома, сегодня - дальше электрона и эфира, то диалектический материализм настаивает на временном, относительном, приблизительном характере всех этих вех познания природы прогрессирующей наукой человека". (4, с. 249 ). Для философского мате-