I курс «Основы физического рассмотрения природы» Тема 1. Введение в физику Салима Адер

1.1. Введение в физику, с опорой на личный опыт. Человек как наблюдатель. Событие, сигнал, ощущение и представление. Представления наблюдателя и физика Несмотря на то, что слова мир, природа и физика вам уже знакомы, мы объясним и уточним значения этих понятий ещё раз. Рассмотрим также понятия наблюдение, событие, сигнал, ощущение и представление. Выясним, что между природой и представлениями наблюдателя существуют неизбежные различия; что наши органы чувств хорошо приспособлены к многооб­разным явлениям природы, помогают человеку, как и другим живым организмам, правильно ориентироваться, действовать, сохранять себя.

Введение в физику, с опорой на личный опыт Мир в широком смысле это всё, что существует, Вселенная. Всё, что реально существует в мире, на Земле и вне Земли, называют материей. Всевозможные изменения, происходящие в материальном мире, изменения материи называют явлениями природы. Природа это материальный мир Вселенной, в сущности основной объект изучения науки. Физика наука, которая изучает наиболее общие свойства материи и формы её движения (механическую, тепловую, электромагнитную, атомную, ядерную). Изучает физика самые разнообразные явления и объекты от галактик до элементарных частиц.

Человек как наблюдатель Пять чувств (зрение, слух, осязание, обоняние, вкус), отпущенных нам природой, позволяют создавать свои представления о мире. Наблюдение в физике это изучение, исследование, а не просто созерцание. Наблюдать это не только видеть, но и слышать, осязать кожей, ощущать запахи и вкус. Получаемая информация о внешнем мире и состоянии самого человеческого организма разнообразна и дублируется несколькими каналами. Поэтому наблюдение можно рассматривать как физико-химический эксперимент с помощью всех органов чувств.

Событие, сигнал, ощущение и представление. Представления наблюдателя и физика Событие физическое явление, происходящее в некоторой пространственной точке в определённый момент времени. Событие характеризуется физическим содержанием, местом и временем. Органы чувств сигнализируют нам о свойствах объекта. Других средств приёма сигналов из внешнего мира для передачи их в мозг, кроме органов чувств, у человека нет. Предметы воздействуют на наши органы чувств и вызывают в мозгу ощущения и восприятия. Формами чувственного познания являются ощущения, восприятия, представления.

Ощущение это отражение отдельных свойств предметов или событий материального мира, непосредственно воздействующих на органы чувств (например, отражение свойств горького, солёного, тёплого, красного, круглого, гладкого и т. д.) Восприятия являются чувственным образом отражения предмета, который на человека в данный момент воздействует. Они во многом зависят от прошлого опыта.

Третья форма чувственного отражения представление, оно базируется на ощущениях и восприятиях. Главное в специфике представления: отсутствие непосредственной связи с отражаемым предметом. Это, по сути, то же восприятие, тот же целостный образ предмета, но при отсутствии предмета. По сравнению с восприятием часть подробностей не сохраняется; в представлении больше общих черт и сторон происходит «накладка» на конкретный образ ранее воспринимавшихся аналогичных образов; включаются в «работу» такие способности человека, как память (способность воспроизводить образы предметов, в данный момент не действующих на человека; воспроизведение по оставшимся в мозгу «следам»).

1. 2. Физика как естественная наука. Физика как наука, отодвигающая горизонты видимости человечества. Микро-, макро- и мегамир Основные цели естественных наук – достичь наилучшего соответствия между природой и отражающими её представлениями. Выясним значение понятия «горизонт видимости» и ответим на два основных структурных вопроса – что за этим стоит и что в этом заключатся? И что существенными признаками материи являются структурность и системность. Узнаете также, что основное отличие физики от других естественных наук – это обязанность физики и связанных с ней наук определять и отодвигать горизонты видимости. Научитесь определять по схеме структурных уровней природы макро-, микро- и мегамир, а также называть их отличия.

Физика как естественная наука Основная задача изучения естествознания состоит в том, чтобы ясно представить единство природы, её целостность. Нельзя познать природу во всей её целостности, изучая только отдельные естественные науки. Целью естествознания является познание законов природы и поиск путей их разумного практического использования. Естествознание даёт нам информа­цию для принятия решений, а также методы решения задач в различных сферах деятельности. Физика считается самой глубоко развитой областью человеческого знания и составляет фундамент его технического, естественнонаучного и теоретического мышления.

Физика как наука, отодвигающая горизонты видимости человечества. Микро-, макро- и мегамир Горизонт видимости человека в космических масштабах совпадает с границами Метагалактики наблюдаемой части Вселенной. Наступление на сокровенные тайны Вселенной ведётся не только в астрономических обсерваториях, но и в физических лабораториях, где изучаются закономерности строения материи. Существенными признаками материи являются структурность и системность. Они выражают упорядоченность существования материи и те конкретные формы, в которых она проявляется. Система это совокупность составных частей, связанных друг с другом в единое целое. Совокупность связей между элементами системы образует структуру системы.

Наиболее важные структурные уровни природы можно выстроить в ряд согласно их характерным размерам. Очень условно (в смысле положения границ) природу можно разбить на три уровня (или «мира»): микро-, макро- и мега-. Первый это микромир, мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, мир атомов и молекул и составляющих их частей электронов, протонов, нейтронов и других элементарных частиц. Это частицы, из которых состоит вещество. Их размеры меньше 10 –8 см. Вторая группа объектов составляет макромир мир макрообъектов, соизмеримых с человеком и его опытом. И наконец, мегамир мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется астрономическими единицами, световыми годами и парсеками, а время существования космических объектов миллионами и миллиардами лет.

Таблица 1 Материальный мир

Краткие итоги Темы 1. Введение в физику Мир в широком смысле это всё, что существует, Вселенная. Всё, что реально существует в ми­ре, на Земле и вне Земли, называют материей. Всевозмож­ные изменения, происходящие в ма­териальном мире, изменения ма­терии называют явлениями при­роды. Природа это материальный мир Вселенной, в сущности основной объект изучения науки. Физика наука, которая изучает наиболее общие свойства материи и формы её движения (механическую, тепловую, электромагнитную, атомную, ядерную). Изучает физика самые разнообразные явления и объекты от галактик до элементарных частиц. Наблюдение в физике это изучение, исследо­вание, а не просто созерцание. Пять чувств (зрение, слух, осязание, обоняние, вкус), отпущенных нам природой, позволяют создавать свои представления о мире.

Событие физическое явление, происходящее в некоторой пространственной точке в определённый момент времени. Событие характеризуется физическим содержанием, местом и временем, является объектом познания. Органы чувств сигнализируют нам о свойствах объекта. Формами чувственного познания являются ощущения, восприятия, представления. Основная задача изучения естествознания состоит в том, чтобы ясно представить единство природы, её целостность. Целью естествознания является познание законов природы и поиск путей их разумного практического использования. Горизонт видимости человека в космических масштабах совпадает с границами Метагалактики наблюдаемой части Вселенной. Существенными признаками материи являются структурность и системность. Наиболее важные структурные уровни природы можно выстроить в ряд согласно их характерным размерам. Очень условно (в смысле положения границ) природу можно разбить на три уровня (или «мира»): микро-, макро- и мега-.

Спасибо за внимание!