Қазіргі жаратылыстану концепциялары пәнінен лекциялар жинағы
І-тақырып. Кіріспе. Ғылым. Ғылымның даму тарихы, мазмұны, құрылымы және негізі сипаттамалары.
Мәдениет. Гуманитарлық және жаратылыстану мәдениеттері
Мәдениет – адамзат тіршілігінің ең негізі сипаттамаларының бірі болып, ол адамзат қоғамы дамуы барысында адамдардың рухани және материалдық қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жасалған материалдық және рухани байлықтарының жиынтығы. Яғни мәдениет деп біз адмзат қолымен жасалған дүниені түзінеміз. Мәдениет бұл адмзат тіршілігі мен іс әрекетінің жемісі, ал тіршілік адмның әлемдегі өмір сүруінің әдісі. Адамзат еңбегінің жемісі ғасырлар көлемінде жинақталды және де мәдениет тарихи тұрғыдан әрқашан байытылып, толықтырылылады.
Қәзіргі күндегі көптүрлі мәдениет жүйесін негізгі екі үлкен топқа жіктейді: материалдық және рухани мәдениет.
Материалдық мәдениет бұл бізді қоршаған, адамзат қолымен жасалған материалдық заттар мен денелер, материалдық байлықтар жиынтығы. Әрбір тұлға ауқымды материадық мәдениет жүйесімен қоршалған болып, өзінің өмірі барыснда сол материалдық дүниені танып біледі, игереді.
Соның нәтіжесінде адам қоршаған ортаны танып біліп, өзін-өзі дамытып отырады.
Рухани мәдениет деп адамдардың рухани өмірі түсіндіріледі. Рухани мәдениет адамдардың рухани қажеттіліктерін, ішкі дүниесін байыту үшін ,яғни адмның ішкі дүниесін байыту, оның сана-сезімін, психологиясын, ойлау қабілетін, білімін арттыру үшін қызмет етеді. Адамзаттың рухани өндірісінің негізі өнімдері: пікір, түсінік, ғылыми гипотезалар, теориялар, моральдық нормалар, құқықтық заңдылықтар, саяси көзқарастар, программалар, діни көзқарастар, т.б. болып табылады.
Адамның рухани қажеттілігінің болуы, нақты айтқанда оны жануарлар
Мәдениет. Гуманитарлық және жаратылыстану мәдениеттері
Мәдениет – адамзат тіршілігінің ең негізі сипаттамаларының бірі болып, ол адамзат қоғамы дамуы барысында адамдардың рухани және материалдық қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жасалған материалдық және рухани байлықтарының жиынтығы. Яғни мәдениет деп біз адмзат қолымен жасалған дүниені түзінеміз. Мәдениет бұл адмзат тіршілігі мен іс әрекетінің жемісі, ал тіршілік адмның әлемдегі өмір сүруінің әдісі. Адамзат еңбегінің жемісі ғасырлар көлемінде жинақталды және де мәдениет тарихи тұрғыдан әрқашан байытылып, толықтырылылады.
Қәзіргі күндегі көптүрлі мәдениет жүйесін негізгі екі үлкен топқа жіктейді: материалдық және рухани мәдениет.
Материалдық мәдениет бұл бізді қоршаған, адамзат қолымен жасалған материалдық заттар мен денелер, материалдық байлықтар жиынтығы. Әрбір тұлға ауқымды материадық мәдениет жүйесімен қоршалған болып, өзінің өмірі барыснда сол материалдық дүниені танып біледі, игереді.
Соның нәтіжесінде адам қоршаған ортаны танып біліп, өзін-өзі дамытып отырады.
Рухани мәдениет деп адамдардың рухани өмірі түсіндіріледі. Рухани мәдениет адамдардың рухани қажеттіліктерін, ішкі дүниесін байыту үшін ,яғни адмның ішкі дүниесін байыту, оның сана-сезімін, психологиясын, ойлау қабілетін, білімін арттыру үшін қызмет етеді. Адамзаттың рухани өндірісінің негізі өнімдері: пікір, түсінік, ғылыми гипотезалар, теориялар, моральдық нормалар, құқықтық заңдылықтар, саяси көзқарастар, программалар, діни көзқарастар, т.б. болып табылады.
Адамның рухани қажеттілігінің болуы, нақты айтқанда оны жануарлар
ҚАЗІРГІ ЖАРАТЫЛЫСТАНУ КОНЦЕПЦИЯЛАРЫ ПӘНІНЕН ЛЕКЦИЯЛАР ЖИНАҒЫ
І-тақырып. Кіріспе. Ғылым. Ғылымның даму тарихы, мазмұны, құрылымы және
негізі сипаттамалары.
Мәдениет. Гуманитарлық және жаратылыстану мәдениеттері
Мәдениет – адамзат тіршілігінің ең негізі сипаттамаларының бірі болып, ол
адамзат қоғамы дамуы барысында адамдардың рухани және материалдық
қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жасалған материалдық және рухани
байлықтарының жиынтығы. Яғни мәдениет деп біз адмзат қолымен жасалған
дүниені түзінеміз. Мәдениет бұл адмзат тіршілігі мен іс әрекетінің жемісі,
ал тіршілік адмның әлемдегі өмір сүруінің әдісі. Адамзат еңбегінің жемісі
ғасырлар көлемінде жинақталды және де мәдениет тарихи тұрғыдан әрқашан
байытылып, толықтырылылады.
Қәзіргі күндегі көптүрлі мәдениет жүйесін негізгі екі үлкен топқа жіктейді:
материалдық және рухани мәдениет.
Материалдық мәдениет бұл бізді қоршаған, адамзат қолымен жасалған
материалдық заттар мен денелер, материалдық байлықтар жиынтығы. Әрбір тұлға
ауқымды материадық мәдениет жүйесімен қоршалған болып, өзінің өмірі
барыснда сол материалдық дүниені танып біледі, игереді.
Соның нәтіжесінде адам қоршаған ортаны танып біліп, өзін-өзі дамытып
отырады.
Рухани мәдениет деп адамдардың рухани өмірі түсіндіріледі. Рухани мәдениет
адамдардың рухани қажеттіліктерін, ішкі дүниесін байыту үшін ,яғни адмның
ішкі дүниесін байыту, оның сана-сезімін, психологиясын, ойлау қабілетін,
білімін арттыру үшін қызмет етеді. Адамзаттың рухани өндірісінің негізі
өнімдері: пікір, түсінік, ғылыми гипотезалар, теориялар, моральдық
нормалар, құқықтық заңдылықтар, саяси көзқарастар, программалар, діни
көзқарастар, т.б. болып табылады.
Адамның рухани қажеттілігінің болуы, нақты айтқанда оны жануарлар
дүниесінен ажыратып тұрады.
Рухани мәдениеттің тасмалдаушылары: тіл, кітаптар, қолжазбалар, өнер
туындылары, графика, сызбалар.
Тіл – адам ойының универсалды, ең алғашқы тасмалдаушы. Тіл адам ойының
материалдық көрінісі. Тіл– ұлттық сана–сезімнің ең негізі көрінісі. Ой
бұлыңғыр болса – тіл де бұлыңғыр болады.
Әрбір адам рухани мәдениеттің тек қана тұтынушысы ғана емес, оны құрушы да
бола алады.
Рухани мәдениет жүйесін талдау арқылы, оның мынандай негізі компаненттерін
ажыратып көрсетуде болады: саяси сана–сезім, құқықтық сана сезім, мораль,
өнер, дін, философия және ғылым.
Ғылым – рухани мәдениеттің ең негезі құрам бөлектірінің бірі болып
есептеледі. Оның рухани мәдениеттегі алатын ерекше орны, ғылымның қоршаған
ортаны, адамзаттың өзін–өзі танып білуіне және дүниені материалдық тұрғыдан
өзгертуге бағытталғандығында болып табыналады.
Ғылым –табиғат, адамзат қоғамы, ойлау құбылысы жайлы білімдер мен зерттеу
жұмыстарының жүйесі.
Ғылымның негізгі белгілері: оның жан–жақтылығы мен фрагментарлығы, жалпыға
тәнділігі мен жеке еместігі, жүйелігі мен аяқ- талмайтындығы,
үйлесілімділігі мен сыншылдығы, ақиқатшылдығы мен сезімталдығы.
Дүниені материалдық тұрғыдан өзгерту ең алдымен оны танып білуден басталды.
Таным және практика бұл бірін–бірі толықтырушы екі құбылыс.
Таным адам іс–әрекетің туындысы болып, сол іс–әрекетті күрделендіруге
бағытталған.
Таным – ғылымға дейінгі, ғылыми емес, және ғылыми таным болып жіктеледі.
Ғылымға дейінгі және ғылыми емес таным жүйелері денелер мен құбылыстарды
тек үстіртін сипаттауға, кейбір фактілерді келтіруге ғана негізделген.
Ал ғылыми таным фактілерді сипаттап қана қоймай, оны ғылыми тұрғыдан
түсіндіріп беруге негізделген. Ғылым өте жоғары дәлдікке, шындыққа
інтіледі. Ғылыми танымның нәтижелері өте нақты, ешқандай қосымшасыз,
дәлелді болуды қажет етеді.
Қазіргі заманғы ғылым көпсалалы, жеке ғылымдардың жиынтығы болып табылады.
Дегенмен олардың бәрін негезгі екі топқа жіктеуге болады: фундаменталды
және қолданбалы ғылымдар.
Фундаменталды ғылымдардың негізгі мақсаты дүниенің құрылысын және оның
негізгі заңдылықтарын танып білу болып табылады. Фундаменталды ғылымдар
саласына:
а) математикалық ғылымдар;
б) жаратылыстану ғылымдары;
в) әлеуметтік ғылымдар;
г) гуманитарлық ғылымдар жатады.
Фундаменталды ғылысдардың бұлай аталуының негізгі себебі, олар өзінің
негізгі тұжырымдары, теорислары арқылы әлемнің ғылыми бейнесінің мазмұның
ашып береді.
Қолданбасы ғылымдар фундаменталды ғылымдар жасап берген білімдер, әлемнің
объективті заңдылықтарын адамдардың қажеттіліктері мен мүдделері үшін
пайдануға бағытталған.
Қолданбалы ғылымдарға: кибернетика, техникалық ғылымдар, ауылшаруашылық
ғылымдары, медициналиық ғылымдар, педогогика т.б. жатады.
Қолданбалы ғылымдарда фундаменталды білімдер өзінің практикалық қолдануын
табады.
Ғылыми танымда танымдық іс-әрекеттің негізгі екі деңгейі анық ажыратылады:
эмпирикалық және теориалық деңгейлер. Эмпирикалық таным деңгейіне: бақылау,
әр түрлі эксперимент түрлері, заттық модельдеу, алынған нәтижелерді
сипаттау, өлшеу әдістері жатады. Эмпирикалық таным деңгейінде білімнің
негізгі формалары: ғылыми факт және заң қалыптасады.
Заң – тұрақты, қайталанып отыратын құбылыстар мен ішкі байланыстылықты
сипаттайды. Егер эмпирикалық таным денгейінде заңдылықтар ажыратылып,
ерекшелендірілсе, теорилық деңгейінде олар түсіндіріледі.
Теория – танымның ең жоғары формасы. Теория заттар мен құбылыстар жайлы
олармен тікелей қарым-қатынаста болмай ақ білім алуға мүмкіндік береді.
Жаратылыстану мәдениетті мен гуманитарлық мәдениетті бір-біріне қарама-
қарсы қоюға болмайды. Гуманитарлық мәдениеттін өзінің материалдық негізі
болуы тиіс. Бұл екі мәдениет саласы әрқашан бірін-бірі толықтырып, байытып
отырады.
Метод және методология
Метод – бұл теорилық және практикалық іс-әрекетті ұйымдастырудың әдісі. Кез
келген іс-әрекеттің нәтижесі жемісті болуының негізгі себебі методтың дұрыс
баңдалуына байланысты болады.
Методология – методтың эффективтілігі, негізі және оны пайдалану
заңдылықтары жайлы ғылым.
Ғылыми метод – ғылыми шындыққа жету. Танымдық іс-әрекетті ұйымдастырудың
және таным құралдарын ұйымдастырудың әдісі. (Ф.Бекон). Ғылыми методты таным
мен практиканың арасында байланыс қызметін атқарады.
Жаратылыстану ғылымында қазіргі кезде өте көптеген ғылыми методтар
қолданылады. Олар: бақылау, эксперимент, индукция, дедукция, анализ,
синтез, формализация, өлшеу, салыстыру, идеализация, модельдеу,
математикалық гипотиза, методы, генетикалық метогд.
IІ-тақырып. Классикалық физиканың элементтері
1. Кеңістік, уақыт, материя концепциялары
2. Ньютон механикасының ерекшеліктері
3. Классикалық механиканың принциптері
Жаратылыстану ғалым – табиғат құбылыстарын және заттарын танып білу ғылыми
ретінде дүниені біртұтас деп санайтын натурфилософиядан өсіп, өокендеді.
Біртіндеп табиғатты біртұтас ретінде қараудан, оның жеке құбылыстары мен
сапаларын зерттейтін жаратылыстанудың жкек салалары қалыптасты.
Физика материалдық бөлшектердің, заттардың, өрістің жіне басқа денелердің
қасиеттері мен қозғалысы заңдары туралы ғылым. Физиканың ең негізгі
ұғымдары материя, уақыт, кеңістік ұғымдары.
Материя дегеніміз –табиғи бомысты, объективті шындықты сипаттайтын
философиялық ұғым. Физикада материя зат (бөлшек), өріс, физикалық вакуум
деп бөлінеді.
Материялық дискрептілігі жайлы да өте ерте кезде, ертедегі грек философтары
да өз тұжырымдарын айтқанү бірақ олар мателяны үздікті дискретті деп
есептеп, заттың ең кіші, бөлуге, кесуге болмайтын бөлшегі атом деп
түсінген. (Левкит, Демокрит, Эпикур). Атақты грек философы Аристотельдің
ғылыми жаратыстылық көзқарасының негізгі материя мен форма жайлы ілімі
болып табылды. Аристотель дүние заттардан құрылған, ал әрбір зат материя
мен форманың қосындысы деп түсіндірді.
Ол жеке материя – формасыз, заттың түзілуі үшін белсенді болмаған негіз деп
көрсетеді. Материя затқа айналуы үшін ол формамен бірігуі қажет деп
есептеп, алғашқы форма ретінде ыстық, суық, ылғал және құрғақты ұсынады.
Осы формалардың материямен байланысуда нәтижесінде бастапқы элементтер
түзіледі деп түсіндірді.
Алғашқы материя
Ыстық+құрғақ ыстық+ылғал суық+ылғал
суық+құрғақ
от ауа су
жер
Жалпы жаратылыстану ғылыми бүкіл дамуы барысында материя, кеңістік, уақыт
ұғымдарына сипаттама беруге әрекеттенді. Бірақ, бұл ұғымдарға ең алғаш
ғылыми тұрғыдан анықтама берген ағылшын физигі И.Ньютон болды. Ньютонның
түсінігі бойынша – абсолют кеңістік – материяны ендіруші, абсолют уақыт –
қзақтылық, ал материя жеке кірпіштер мен бостықтан тұрады дейді. Ньютонның
түсінігі бойынша кеңістік, уақыт, материя өзгермейді. Олар мәңғілік.
Кеңістік біртекті изотропты!, уиі өлшемді, ауқыт үздіксіз және бірқалыпты
өтіледі делінеді.
Алғашқыда Ньютон физикасы қарапайым қозғалыс, яғни бөлшектердің механикалық
қозғалысын зерттеген. Ньютонның механикалық қозғалыс заңдары Аристотель
маханикасына тікелей соққы берді. Аристотель механикасы мына принциптерге
негізделген: егер денені итеруші күш әсерін тоқтатса, қозғалыстағы дене
тоқтайды немесе ауыр денелер жылдамырақ құлайды. Бірақ Ньютон – физиканың
прогресі біртіндеп көрнеліліктен бас таруына байланысты екендігін
көрсетті. Яғни дұрыс қорытынды жасау үшін нақтылықтан абстракцияға көшу
қажет болды. Дұрыс корытынды жасау үшін идеал тәжірибе қажет болды.
Үйкелес күшін жою мәселесі идеал жылтыр дене және идеал жылтыр бет
түсініктерін еңгізуді қажет етті. Мұндай тәжірибелерді Галилео Галлилей
іске асырды және ол Аристотель принциптерінің қате екендігін көрсетті.
Галлилей Пиза қаласындағы ең биік мұнарадан әр түрлі салмақты денелерді
тастаған. Шын мәнінде зерттеуші жылтыр көлбеу беткен салмақтары әр түрлі
жылтыр шарларды жылжыту арқылы тәжірибе жасады. Галлилей өлшеулерінің
нәтижесінде салмақтары әр тұрлі денелердің жылдамдығы бірдей заңдылық
бойынша артатындығы анықталды. Ньютон өзінің механикалық қозғалыс заңдарын
Галлилей тәжірибелерінің нітижелеріне сүйеніп қорытқан болатын. Ұлы
физитің тәжірибесінде көлбеу жазықтық бойысен домалаған денерге үнемі
бірдей күш әсер етеді де олардың жылдамдықтары артады. Осыдан барып денеге
әсер етуші күш оны козғальумен қатар жылдамдығын өзгертеді деген қорытынды
жасалды. Сонымен қатар, денеге күш әсер етпесе ол түзу бағытта, тұрақты
жылдамдықпен қозғалатындығы тұжырымдалды. Ньютон тұңғыш рет дене күшін,
яғни физикалық жүетіні зерртеді. Ол дененің орнын коордлинаттармен және
орналасудың өзгерімен яғни жылдамдықпен және жылдамдықтың өзгерісіудеумен
сипатттады.
Ньютон механикалық қозғалыс заңдары
1) Кез келген дене тыныштықта немесе бірқалыпты тіке бағытты қозғалыс
қалпында оға әсер ететің күштер бұл қалыпты өзгеркенге дейін болады.
2) Днен массасының (m) оның удеуіне көбейтіндесі (а) оған әсер ететің күште
тең болады F=ma, ол удеудің бағыты кұш бағытымен сәйкес келеді.
3) Әрекетке әрқашан да оған көлемі жэағынан тең қарсы бағыттылған әрекет
сәйкес келеді.
Физикалық заңдардың сипаттамалары зерттейтін объектіге, құбылыстарға
байланысты болады. Яғни кез келген теорияның қолданулы ауқымы болады.
Сондықтан бізді қоршаған материялдық әлемді мета–, макро–, микродиниеге
бөліп қарастарады:
– мегадүние –галактикалар мен жұлдыздарды, планеталарды;
– макродұниеге – тірі клеткалды, адам мен жерді;
–микродүниеге – молекулалар, атомдар, элементер бөлшектер дүниесін
жатқызады.
Сонымен физикалық теориялардың белгілі бір қолдану шекарасы болады.
Дененің массасы мен оның қозғалыс жылдамдығы онша үлкен болмаған кезде
классикалық физика заңдары пайдаланылады. Масса өте үлкен және жылдамдық
көбірек болса – салыстырмалылық теориясын, ал микробөлшектерді зерттегенде
кванттық физикалыны қолданады.
Теориялық физика құрылымын қарастыра отырып Гейзенберт әрқайсысы қандай да
бір жалпынама теорияға сүйенетін 4 концептуалды жүйені бөліп көрсетті.
1) Классикалық механика (акустика, атрогибродинамика);
2) Статистикалық механика (термодинамика);
3) Салыстырмалықтың арнайы т. (эленктрод, оптика);
4) кванттық механика.
Салыстырмалылық теорияда бүкіл әлемге тән, ал кванттық механикада –
микроәлемдік физикалық универсал заңдар тұжырымдалғанмен оларды таным,
түсінуге белгілі бір жүйелілік пен байланыс қажет. Бұл ілімдер қашанда
жетіліп отырады және мүмкіндік береді.
Физика табиғаттағы құүбылыстарды зерттейтіндіктен, физикадағы модельдеу дәл
суреттеме бере ала ма? – деген сұрақ тұындайды. Бұл сұрақ тек ойлау арқылы
шешілмейді, біз ғылым нәтіжесіне сенеміз, өйткені ол табиғаттағы
құбылыстарды түсінуге мүмкіндік береді. Әлемдегі барлық заттар бірдей
материалдық негізге ие, табиғат заңы бәріне ортақ.
Табиғатта өтіп жатқан эволюция тірі организм тәрізді, физикалық түсініктер
мен теорияларды өзгертіп, жақсартып отырады. Ғылымда да табиғаттағы сияқты
тұрақтылық пен тұрақсыздық бой алады. Сонымен әлемнен қазіргі бейнесі
орнықты, әрі тұрақты, түзу емес ешқаншан қайталанбайтын процестерден
тұратындығын естен шығармауымыз керек.
Салыстырмалылықтың жалпы және арнайы теориясы
Жаратылыстану ғылыми – табиғат құбылыстарын және заттарын танып білу ғылыми
ретінде дүниені біртұтас деп санайтын натурфилософиядан өсіп, өркендеді.
Біртіндеп табиғатты біртұтас ретінде қараудан, оның жеке құбылыстары мен
сапаларын зерттейтін жаратылыстанудың жеке сапалары қалыптасты. Физика
жаратылыстану ғылымының ең негізгі саласы ретінде – материяның қарапайым
және жалпы заңдылықтарын зерттейді. Физикалық заңдары универсалды, тек қана
жерге ғана тән заңдар емес, бүкіл материалды әлемге тән жалпы заңдалықтар.
Жаратылыстану ғылыми бұкіл даму барысында материя, кеңістік, ауқыт
ұғымдарына сипаттама беруге ұрынды. Біраққ, бұл ұғымдарға ең алғаш ғылыми
тұрғыдан анықтама берген ағылшын физикгі И.Ньютон болды. Ньютонның
түсінігі бойынша – абсолют кеңістік – материаны ендіруші, абсолют ауқыт –
ұзақтылық, ал материя жеке керпіштер мен бостықтан тұрады дейді. Ньютонның
тұжырымы бойынша кеңістік, уақыт және материя өзгермейді, олар мәнгілік:
кеңістік біртекті изотропты) үш өқлшемелі: ауқыт үздіксіз және бірқалыпты
өтеді делінеді.
Кеңістік, ауқыт және материя түралы жаңа түсіні А.Эйштейннің салыстырмалық
теориляы Гейзерберг, Шредингердің кваттық механикасы негізінде туындады.
Эйштейн жасаған салыстырмалықтық арнайы теорилық екі постулатқа
негізделеді.
1) Салыстырмалылық принципі: барлық инерциялық есептеу жүйелері оларда кез
келген физикалық экспериментті қою тұрғысынан қарағанда бір–біріне
эквивалентті.
2) Барлық инерциялды есептеу жүйелерінде жарықтың жылдамдығы тұрақты
болады.
Салыстырмалылық принципті: кеңістік пен ауқыттағы барлық өлшемдер мен
байқаулар салыстырмалы келетіндігін дәлелдеді.
Екінші пастулат вакуумдегі жарық жылдамдығының жарық көзі мен қабылдағыштың
қозғалысына тәуелді емес екедігін білдіреді, ол барлық бағыттарды бірдей
және 300 000 км\с тең.
Салыстырмалықтың арнайы теориясы ережелерінен шығатын қорытындылар:
1. Ұзындықтың қысқарды.
2. Уақыттың кідіруі.
3. Массаның артуы.
1905 жылы Эйштейн масса мен энергияның арасындағы байланыстылықты
дәлелдейтін тұжырым жасады.
Дененің массасы дегеніміз оның ішіндегі энергияның мөлшері
Будан шығатын негізгі тұжырым ешбір тыныштықтағы массасы О–ден артық болған
бөлшек жарық жылдамдығымен қозғала алмайды, сонымен бірге ешқандай
ақпаратты жарық жылдамдығынан тезірек беруге болмайды.
Ньютондық көзқарас бойынша біз қоршаған дүниені үш өлшемді, ал ауқытты өз
бетінше тәуелсіз, тоқтамайтын бірқалыпты ағатын ағын деп түсмінеміз. Бірақ
салыстырмалықтын арнайы теориясы кеңістік пен уақытты тіуелсіз физикалық
мәндер ретінде қараіға болмайтындығын дәлелдеді. Әлемдегі барлық оқиғалар
төрт өлшемді кеңістікті уақытта өтеді.
1916 ж. Эйштейн салыстырмалықтың жалпы теориясын жасап – тағы да бір
төңкеріс жасады. Салыстырмалылықтың жалпы теориясы бойынша кеңістік қисаяды
да евклидтіктен ауытқиды. Уақыт біртекті, үздіксіз және бір бағытта өтеді.
Салыстырмалылықтың жалпы теориясы бойынша уақыттың таралуы әсер етеді. Днен
неғұрлым салмақты және оның тығыздығы жоғарырақ болса, ол өзін қоршаған
кеңістік – уақытты соншалық көбірек қабыстырады, ал бүдан кқршә денеге
соншалыұты көбірек тартылыс күші әсер етеді.
Ньютонның екінші заңына қатысты масса термині инертті масса мағынасында
дененің қозғалыс қалпының кез келген өзгеруіне оның кедергісінің мөлшерін
білдіреді (F=ma). Бірақ Ньютондық бүкіләлемдік тартылыс заңындағы масса
ұғымының мағынасы басқа – бұл тартылумен масса немесе гравитациялық масса
F=G mN
n2
Әуелде Галлилей де гравитациялық өрістегі барлық денелер олардың салмағына
қарамастан бірдей үдеуге ие болатынын айтқан. Бұдан инерттік және
гравитациялық массалардың теңдігі шығады.
Дене массасын анықтаудың екі тәуелсіз әдісі бар: 1) денеге әсер еткен басқа
бәр күштің туғызған үдеуі арқылы (инертті масса), 2) тартылыс өрісіндегі
тартылыс арқылы (гравитациялық масса – дененің салмағы). Дененің инертті
және гравитациялық массаларының арасындағы тәуелсіздік, олардың
эквиваленттілігі классикалық механикада масса мен салмақтың пропорционалдық
заңы арқылы көрсетілді Рm=g.
Термодинамика және статистикалық физика
1. Термодинамика – жылу физикасы, жылу процестері.
2. Термодинамика заңдары. Энтропия.
3. Нақты процестердің қайтымсыздығы.
Термодинамика – бұл жылу процестерін оқытатын физиканың саласы.
Термодинамиканың ішкі энергия, жылу мөлшері, жұмыс негізгі ұғымдары:
Ішкі энергия дегеніміз – дене немесе денелер жүйесінің функциясы. Ал
иеханикалық энергия (кинетикалық және потенциялық) – жүйе жылдамдығының,
және оның кординаталарың яғни жағдай параметрлерінің функциясы.
Жұмыс және жылу мөлшері ішкі энергиядан өзгешще құбылысты сипаттайды және
жүйенің бір күйден екінші күйеге өтуі арқылы анықталады.
Термодинамикалық зерттеулер әммебап сақталу заңы, яғни материя мен
энергияның сакталуы заңы негізінде жүргізіледі. Бұл заңды ХУІІІ ғасырда
орыс ғылыми Ломоносов сипаттап берген. Материяға байланысты: еш нәрсе
жоқтан пайда болмайды және бардан жоқ болмайды тек бір тұрден екінші түрге
ауысып отырады.
Энергияға байланысты: энергия жоқтан пайда болмайды және жоғалып кетпейді,
тек қана бір күйден екінші бір күйге ауысып отырады. Сонымен бірге
Ломоносов энергия мен массаның арасындағы байланыстылықты да сыпаттап
берді.
E E
Е= mc2 m=- ----- c2 = -------
c2 m
Әммебап сақтау заңы негізінде термодинамикалық 2 заңы сипатталады:
1) Жүйеге берілген жылу мөлшері – оның ішкі энергиясы мен жұмыстың
қосындысына тең болады;
2) Яғни жүйесі сырттан жылу берілетін болса ол жүйенің ішкі энергиясына
немесе оның денелермен атқаратын жұмысына айналады.
Жүйелер ашық немесе тұйық жүйе болуы мүмкін. Ашық жүйелер деп өзін қоршаған
ортамен энергия және зат алмасатын ал тұйық жүйелер деп өзін қоршаған
ортамен энергия және зат алмаспайтын жүйелерді айтады. Табиғаттағы үрдістер
(процестер) қайтымды және қайтымсыз болуы мүмкін. Бірақ бізге табиғи
прроцесстердің бір бағытты қайтымсыз өткеннен келешекке бағыттасқандығы
мәлім. Табиғатта қайтымсыз процестерге қарағанда қайтымды процестердін
үлесі өте төмен.
Энтропия – энергияның қайтымсыз түрде таралуының өлшемі немесе энтропия
энергияның өзгеру мүмкіншілігінің өлшемі. Энтропия тек қана жабық жүйелер
үшін анықталады. dE=dQT қайтымды процестер кезінде энтропия өзгермейді,
тұрақты болады. dE= dQ ал қайтымсыз процестер
T
кезінде энропия әрқашан өзгеріп отырады dE dQ
T
Термодинамиканың екінші заңы бой ынша: тұйық жүйелерде энропия өзінің
максимум мәніне жеткенше арта береді. Екінші сөзбен айтқанда әлемдегі
энергия қоры біртіндеп таусылады, яғни әлемде энергияның теңсеу процесі
жүруде, соған байланысты Әлем температуралық өлімге жақындауда.
Классикалық дермодинамиканың көзқарасы бойынша термодинамикалық процестер
қайтымсыз, сондықтан Әлемдегі құбылыстарды артқа қайтаруға болмайды, яғни
энропияның артуына кедергі жасау мүмкін емес. Уақыт өтуімен ілемнің
ұйымдасқан құрырымдарды ұстап тұру мүмкіншілігі төмендейді. Соның
нәтіжесінде олар ұйымдасу дәрежесі төмен болған құрылымдарға ыдырап кетеді.
Ақыр соныңда әлемдегі энергетикалық көздер жойылып, әлем кеңістігінде
энергетикалық біркелкілік пайда болады. Термодинамиканың екінші заң бұл
қайтымсыз процестер үшін орынды.
Жылу – бұл қозғалыс формасы болғандықтан, осы қозғалыстаң заңдылықтарын
зерттеу қажетті туады. Бұл мәселені шешу негізінде газдардың кинетикалық
теориясы пайда болды және кейінне статистикалық физикаға айналды. Газдардың
кинетикалық тьеориясы негізінде көптеген құнды нәтіжелерге қол жеткізілді.
Атап айтқанда: идеал газдардың кинетикалық моделі жасаллынды, газ
молекулалары жылдамдығының таралу заңы, реал газдар теориясы жасалынды.
Газдардың кинетикалық теориясы негізінде термодинамиканың екінші заңының
молекулалық негізділуі жүзеге асырылды. Бұл бағытта Больцманның
еңбектері құнды болды. Больцман өзінің атақты Н–теоремасын жасады. Осы
теоремаға сәйкес бастапқыда стационар емес қүйде болған идеал газ уақыт
өтуімен өз–өзінен статикалық тепе–тендік күйіне көшеді. Бұл теореманы
Больцман термодинамиканың екінші саңынаң дәлелі ретінде ұсынады.
Больцман молекулалық процестердің қайтымсыз екендігін болжайды. Яғни
энергия ықтималдылығы төмен формадан ықтималдылығы жоғары формаға ауысады.
Статистикалық термодинамиканы одан әрі дамытқан Дж.Гиббс болды. Гиббс
статистикалық механиканы құралған жүйелердің құрамы мен құрылысына
тәуелсіз ансамбльдер теориясы деп есептейді. Жүйелер ансаблі дегениміз
бір–бірімен әрекеттескейтән жүйелердің ойша жиынтығы.
3-ТАЌЫРЫП. Кванттық физиканың үздіксіз –
диекреттік әлемі.
МАЗМ¦НЫ: Кванттар болжамы, аныќталмаушылыќ пен ќосымшалық принциптері.
Кванттық механика. Заттардың толќындық
табиѓаты.Атом мен ядро ќұрылыстары. Адрондардың
кварктық моделі. Фундаментальді әсерлесу жєне тасымал
даушы бµлшектер.
Максвелл теңдеулеріне негізделген ыстық дененің сєуле шашу теориясы
эксперимент нєтижелеріне ќарама ќайшы болды. Б±л ќайшылыќтарды 1901 жылы
неміс физигі Макс Планк шешті. Ол энергияныњ шаѓын порциялармен кванттар
мен сєуле шашатындыѓы туралы болжам айтты. Оныњ µзінде єрбір кванттыќ
энергиясы шыѓарылатын сєулененудіњ жиілігіне пропорционал болады деп
есептеді. Заттар мен сєулеленудіњ квантыќ теориясы ќатты денелерге жрыќ
сєулесін т‰сіргенде, олардан электрондардыњ бµлініп шыѓатынын кµрсететін
эксперименттермен дєлелденді. М±ндаѓы ±шып шыѓатын электрондардыњ энергиясы
т‰сірілген жарыќ жиілігіне тєуелді екендігі дєлелденді.
1924 жылы Луи де Броиль материяныњ толќынды ќасиеті болады деген т±жырым
жасады. Броильдыњ т±жырымы бойынша толќынды жєне корпускалы ќасиеттер
материяныњ барлыќ т‰ріне де ќатысты. 1926 жылы австрия физигі Э. Шредингер
материя толќынын сипаттайтын математикалыќ тењдеуді тапты. Сонымен ѓылымда
материяныњ бµлшектік –толќындыќ дуанизмі идеясы ќалыптасты. Яѓни материя
бµлшек т‰рінде де толќын т‰рінде де бола алады. Кейіннен б±л жарыќтыњ
интерференциясы мен дифракциясы ќ±былысын зерттеу нєтижесінде дєлелденді.
ХХ ѓасырдыњ басында фотоэффект ќ±былысыныњ ашылу жарыќтыњ корпускулалыќ
табиѓатын ашып берді, яѓни фотондар жарыќ корпускулалары екендігі
аныќталды. Макс Планк энергияныњ сєулелену жєне ж±тылу процестерін
т‰сіндіру ‰шін энергияныњ диекреттік бµлшектері. Кванттар туралы т‰сінікті
пайдаланѓан еді. Кейіннен А. Эйнштейн жарыќ ж±тылып жєне сєулененіп ќана
ќоймай кванттар т‰рінде тарйтынын да ашып берді. Осыныњ негізінде ол
фотоэффект ќ±былысын т‰сіндіруге м‰мкіндік берді – фотоэффект деген фотон
деп аталѓан жарыќ кванттары ќатты дененіњ бетіндегі электрондарды ж±лып
алуы екенін ашты.
Жарыќтыњ дифракциясы жєне интерференцияс ќ±былыстарын зерттеу
нєтижесінде жарыќтыњ толќындыќ ќасиетке ие екендігі де аныќталды. Мєселен
Максвелдіњ электромагниттік теориясында жарыќ электромагниттік толќындардыњ
бір т‰рі деп ќарастырылады. Микродинус обьектілерініњ негізгі ерекшелігі,
олар электрлік немесе магниттік µріс арќылы бµлшек ретінде, албелгілі бір
бµгет арќылы (дирракция ќ±былысы) µткенде µзін толќын ќозѓалѓанда µздерін
ретінде т±татындыѓында. Сондыќтан микрод‰ние ќ±былыстарыныњ кейбіреулерін
кванттыќ теория негізінде, ал кейбіреулерін толќындыќ теория негізінде
т‰сіндіру ќажет болады. Осы т±жырым Бордыњ ќосымшалыќ принціпініњ негізін
ќ±райды. Ќосымшалыќ принціпі бойынша микрод‰ние ‰рдістерін толыќ т‰сіндіру
‰шін толќындыќ жєне кванттыќ теорияларды бірге ќолдану ќажет. Б±л теориялар
бірін – бірі толыќтырып т±рады.
Кванттыќ теорияныњ ќалыптасуына 1927 жылы неміс физигі Гейзенберт ашќан
белгісіздік (аныќталмаушылыќ) принципі ерекше ыќпал етті. Б±л принцип
бойынша бµлшектердіњ бірін – бірі толыќтырып т±рѓан екі сипаттамасын мысалы
оныњ жылдамдыѓы мен координаталарын бір мезгілде дєл µлшеу м‰мкін емес.
Егер біз импульсініњ дєл мєні белгілі болѓан электронныњ координатасын
аныќтаѓымыз келсе, онда электронды кµріп, оныњ орнын аныќтау ‰шін біз оѓан
жарыќ т‰сіруіміз керек, басќаша айтсаќ, оѓан фотондар шоѓырын баѓыттауымыз
ќажет болар еді. Біраќ фотондар электрлондармен ќаќтыѓысып, оѓан µз
энергиясыныњ бір бµлігін береді де, м±нымен оныњ импульсын белгісіз кµлемге
µзгертіп жібереді. Осылайша біз бµлшектіњ наќты координатасын µлшейміз,
біраќ оныњ импульсі белгісіз болып шыѓады.
Классикалыќ механика т±рѓысынан ќараѓанда аныќталмаушылыќтыњ ара-ќатынасы
аќылѓа сиымсыз болып кµрінеді. М±ны д±рыс т‰сіну ‰шін мынаны ескеру керек:
біз микрод‰ние заттарыныњ ішінде µмір с‰реміз, сол себепті микрод‰ниеге
сєйкес келетін наќты модель жасай алмаймыз, ал аныќталмаушылыќтыњ ара-
ќатнасы микрод‰ниеніњ ќ±рлысын б±збайынша, оны баќылау м‰мкін еместігініњ
кµрінісі болып табылады. Микрод‰ние ‰рдістерініњ кµрінісі н жасауѓа
єрекеттенудіњ кез келгені не корпускулалыќ т‰сінікке, немесе толќындыќ
т‰сінікке с‰йенуі тиіс – екеуін бірлікте елестету м‰мкін емес.
Сонымен микрод‰ниені зерттеудіњ негізгі принциптері:
1) Єрбір элементар бµлшек єрі корпускулалыќ, єрі толќындыќ ќасиетке ие.
2) Бµлшек сєулеге айналуы м‰мкін (бµлшек пен антибµлшектіњ нєтижесінде
фотон, жарыќ кванты т‰зіледі.)
3) Бµлшектіњ орны мен импульсін белгілі бір ыќтималдыќпен ѓана болжау
м‰мкін.
4) Шындыќты зерттеуші прибор оѓан міндетті т‰рде єсерін тигізеді.
Осы т±жырымдаѓы байланысты кванттыќ механикада да
салыстырмалыќ принципін наќты орныќты.Яѓни абсолют шындыќќа µлшегіш
пробормен салыстырмалы т‰рде ѓана ќол жеткізу м‰мкін екендігі аныќ болды.
Элементар бµлшектер
1) Атомистік кµзќарастардыњ ќалыптасуы.
2) Атом жєне атом ядросы ќ±рылысыныњ ашылуы.
3) Элементар бµлшектердіњ негізгі сипаттамалары.
4) Паули принципі.
¤те ертедегі грек философтарыныњ µзі материяныњ бµлшекті ќ±рылысты
болатындыѓын айтќан. Мєселен ертедегі грек философы Демократ, Эпикур,
Левкинн материя дискретті ќ±рылысты, оныњ ењ соњѓы бµлінбейтін бµлшекті
атом деп ќарастырды. Ал Аристотель зат ‰здіксіз бµлшектенеді деген
т±жырымда болды. 1897 жылы физигі Джозофер Толесон материяныњ ќарапайым
бµлшекті электронды тапты.аѓылшын 1911 жылы аѓылшын физигі Эрнест Резерфод
зат атомныњ ішкі ќ±рылысы бар екендігін : оныњ оњ зарядталѓан ядродан жєне
оны тынымсыз айналып ж‰ретін теріс зарядталѓан электрондардан т±ратындыѓын
дєлелдеді. 1932 жылы Джеймс Чедвик ядроныњ µзі де бµлшектенетініњ , оныњ
массасы 1 – ге тењ.
Оњ зарядталѓан протондармен ќоса массасы протон массасына тењ дерлік ,
біраќ зарядталмаѓан нейтрондардан т±ратындыѓын дєлелдеді. Ядроныњ ќ±рамына
кіретін ауыр бµлшектерді адрондар деп атайды.
Элементарлы бµлшектердіњ негізгі мінездемелеріне : масса, заряд, орташа
µмір с‰ру уаќыты, скин мен квантты сандар жатады.
Элементарлы бµлшектердіњ тыныштыќ массасы электрондардыњ тыныштыќтыќ
массасына ќатнасымен аяќталады. Тыныштыќтыќ массасы жоќ бµлшектерге
фотондар жатады. Ќалѓан элементар бµлшектер массасына ќарай лек-тондарѓа
(электрон, нейтрино ) мезондарѓа (орташа бµлшектер) баолондарѓа – ауыр
бµлшектер (протондар, нейтрондар, гиперондар) .
Барлыќ белгілі бµлшектер оњ, теріс зарядты немесе зарядсыз болып келеді.
Фотон мен екі мезоннан басќа єрбір бµлшекке заряды ќарама-ќарсы
антибµлшектер де бар.
Ядро мен электрондар арасында µріспен жєне одан пайда болатын виртуальды
бµлшектерден сипатталѓан кењістікті физикалыќ вакуум деп атайды.
Виртуальды бµлшектер деп бµлшектер детекторыныњ кµмегімен тікелей
аныќтауѓа болмайтын бµлшектерді айтады.
¤мір с‰ру уаќты бойынша бµлшектер т±раќты жєне т±раќсыз болып бµлінеді.
Атомныњ т±раќты бµлшектері тµртеу электрон, протон, нейтрон, фотон.
Ќалѓандары физикалыќ вакумдарды толтырып т±рѓан µрістен виртуальді пайда
болады жєне ќайтадан µріске айналады. Осыдан ширек ѓасырдай б±рын протон
мен нейтрондар ќарапайым бµлшектер деп есептелінді. 1967 ж американдыќ
физик теоритик Гелл Манн жартылай зарядты бµлшектердіњ бар екендігі жайлы
гипотеза жасады. Ол оларды кварктар деп атады. Кварктардыњ кем дегенде 6
т‰рі бар деп болжады. –и кварк, d-кварк, оѓаш кварк, тањѓажайып кварк, в-
кварк, t-кварк. Єр т‰рлі кварттыњ µзі ‰ш т‰сге болуы м‰мкін.
Элементар бµлшектердіњ таѓы да бір ерекшелігі олардыњ спині. Яѓни
бµлшектердіњ µз осінен айналатындыѓын бейнелейтін ќасиет. Щындыѓында спин
бµлшектер бізге осы бµлшектіњ оѓан єр жаќтан ќараѓанда ќандай болып
кµрінетіндігі туралы мєліметтер береді. Мысалы О скинді бµлшек н‰ктеге
±ќсас , оларды ќай жаѓынан ќараѓанда да бір т‰рлі , 1 скинді бµлшек жебе
сияќты 360 айналѓанда бастапќы орнына келеді. 2 скинді бµлшектер 180
айналѓанда бастапќы орнына келеді. ½ скинді бµлшектер екі рет толыќ
айналѓанда ѓана бастапќы орнына келеді. Єлемдегі барлыќ бµлшектерді екі
топќа бµлуге болады: ½ скинді бµлшектер , б±дан Єлемдегі барлыќ заттар
т±рады (нейрон, протон, лентондар, гиперондар) жєне 0, 1, 2 скинді
бµлшектер – тасмалдаушы бµлшектер (фотондар жєне мезондар).
Заттыќ бµлшектер Паулидін (1925) тыйым салу принципіне баѓынады.
Паулидіњ принціпі бойынша бірдей екі бµлшектіњ сол бір ќалыпта болуы м‰мкін
емес, басќаша айтќанда белгісіздік принціпімен берілетін дєлдікпен бірдей
координаталар мен жылдамдыќќа ие бола алмайды.
Элементар бµлшектерге тєн бір ерекшелік- олардыњ массасы мен мµлшерініњ аса
кішілігі. Олардыњ кµпшілігініњ массасы протонныњ массасымен шамалас, яѓни
массасы 1,6 х 10 г , ал мµлшері 10 см. Оларѓа тєн екінші ерекшелік – пайда
болу жєне ѓайып болу ќабілеттілігі, яѓни басќа бµлшектермен ќарым –
ќатынасќа т‰скенде оларды ж±ту мен шыѓару ќабілетініњ болуы. Мєселен,
электрон мен позитрон екеуі ќосылып екі фотонѓа айналады: е + е = 2ф .
М±ндай єрекеттесулер аннигиляция деп аталады.
Атомистік концепция материяныњ дискреттік ќ±рылысы т±ралы т‰сінікке
с‰йенеді.
Ал ќазіргі кезде философиялыќ т±рѓыдан алѓанда, материя ќ±рлысын зерттеуге
жања т±рѓыдан ќараудыњ µзі аса ќызыќты єрекет де‰ге болады – б±л єрекет
материя ќ±рылысыныњ бµлінбейтін, ењ соњѓы негізгі бµлшегін іздеуді
кµздемей, басќа материялдыќ ќ±рылымдардыњ бірт±тас ќасиеттерін т‰сіндір‰
‰шін ќажетті ішкі зањдылыќтарын, байланыстарын ашуды кµздеу тиіс.
Фундаметальды єрекеттесулер.
Бірігу теориялары.
1. Фундаментальды єрекетесулердіњ т‰рлері.
2. Фундаментальды єрекеттесуулер жєне тасымалдаушы бµлшектер.
3. Бірігу теориялары.
Табиѓатта біздіњ д‰ниеніњ ќ±рылысын аныќтайтын тµрт єсерлесу к‰штері
бар: єлсіз ,к‰шті , электромагниттік, гравитациялыќ єрекеттесулер .
1) К‰шті єсерлесу адрондар арасында болады. Адрондарѓа
бариондар ( грек сµзі ’’ бариос ‘’ – ауыр) , нуклондар ( протон жєне
нейтрон) жєне гиперондар мен мезондар жатады. К‰шті єсерлесу µте аз
ќашыќтыќќа ѓана єсер етеді. ( радиусы шамамен 10 -13 см) . К‰шті
єсерлесудіњ бір кµрінісі к‰шті ядролыќ єрекеттесу болып табылады. К‰шті
ядролыќ єсерлесу 1911 жылы Э Резерфорд атом ядросын ашуы кезінде ашылды.
Юкованыњ гипотезасы бойынша к‰шті ядролыќ тасымалдаушы пи- мезондар болып
табылады. Пи –мезондар массасы нуклон массасынан 6 есе аз бµлшектер. К‰шті
ядролыќ єреккетесу атом ядросы дењгейінде протондар мен нейтрондардыњ
арасындаѓы µзара тартысу немесе тебілу ‰рдісі т‰рінде кµрінеді. Белгілі бір
жаѓдайда нуклондар ќозѓан к‰йде µтіп барионды резонанс тудырады ла µзара
басќа бµлшектермен алмасуы м‰мкін. Белгілі бір жаѓдайлардак‰шті єрекеттесу
бµлшектерді бір-бірімен µте берік байланыстырады,осыныњ нєтижесінде атомныњ
ядросы жоѓары энергиясымен байланысќанматериалдыќ система болып
ќ±рылады.Ядролыќ єрекеттесулер бµлшектіњ зарядына тєуелсіз болады,
сондыќтан к‰шті єсерлесу кезінде бµлшектіњ заряд шамасы саќталады.
.
2) Электромагниттік єрекеттесу Электромагниттік єрекетесу к‰шті ядролыќ
єсерлесуге ќараѓанда 100- 1000 есе єлсіз, біраќ к‰шті єсерлесуге ќараѓанда
алыс ќашыќтыќта тарайды. Электромагниттік єрекеттесулер тек ќана
зарядталѓан бµлшектер арасында болады. Єрбір бµлшек µзініњ айналасында
электромагниттік µріс тудырады жєне ол еклесі зарядталѓан бµлшекке єсер
етеді. Электромагниттік єсерлесу тарту немесе тебілу к‰ші ретінде кµрінеді.
Б±л єрекеттесудіњ нєтижесінде электрондар мен ядролар атомѓа, ал атомдар
молекулаларѓа бірігеді. Белгілі бір т±рѓыдан алѓанда б±л химия мен
биологиядаѓы негізгі єрекеттесу болып табылады. Тасымалдаушы бµлшек фотон.
3) Єлсіз єрекеттесу Єлсіз єрекеттесу электромагниттік
єрекеттесуден єлсіз біраќ гравитациялыќ єрекеттесуден к‰шті болады. Єлсіз
єрекеттесудіњ єсер ету радиусы к‰шті єсерлесуден єсер ету радиусынан 2 есе
кем. Ол негізінен алѓанда бµлшектердіњ ыдыраумен байланысты болады, мысалы
атом ядросында нейтрон протонѓа, электронѓа жєне антинейтриноѓа айналѓанда
болады. Мысалы єлсіз єрекеттесу негізінде к‰н сєуле шашады. (протон
нейтронѓа, ал позитрон нейтронѓа айналады) Сєулелендірілген позитронныњ µту
ќабілеті µте жоѓары болады – ол ќалыњдыѓы миллиярд км болѓан темір плитадан
µтіп кетуі м‰мкін. Єлсіз єсерлесу кезінде бµлшектіњ заряды µзгереді. Єлсіз
єсерлесу б±л тікелей єсерлесу емес, оларалыќ ауыр бµлшектер – бозондарды
алмасу арќылы ж‰зеге асады. Бозон т±раќсыз, виртуальді бµлшек. Єлсіз
єсерлесу заттыњ радиоактивтілік ќасиетіне жауап береді.
4) Гравитациялыќ єрекеттес‰. Гравитациялыќ
єрекеттесулер электро-магниттік єрекеттес‰ден бірнеше есе єлсіз болып
келеді. Микрод‰ние дењгейінде гравитатциялыќ єрекеттесуді ескерме‰ге де
болады, біраќ ірі массалар єрекеттескенде, мєселен космостыќ масштабта,
оныњ к‰ші айтарлыќтай µсіп, шешуші мањызѓа ие болады. Гравитациялыќ єсер
µз салмаѓы жоќ гравитон бµлшегі арќылы тасмалданады. Сондыќтан
гравитациялыќ єсер алыс ќашыќтыќќа тасмалданады. Гравитациялыќ єсер барлыќ
материяныњ арасында болады,ол бµлшектіњ массасына тура пропарционал, ал ара
ќашыќтыќќа кері пропарционал . Ньютон б‰кілєлемдік тартылыс зањын ашќаннан
100 жыл µткен соњ Кулон электр к‰шініњ де ќашыќтыќќа тєуелді екендігін
ашты. Біраќ Нью тон зањы мен Кулон зањыныњ мањызды ерекшеліктері бар. Атап
айтќанда гравитациялыќ к‰ш єрќашан болады, ал электрлік к‰ш тек ќана егер
дене электр зарядына ие болса ѓана болады. Гравитациялыќ к‰ш тек ќана
тарту к‰ші, ал электрлік к‰ш тартылу жєне тебілу к‰ші болуы м‰мкін.
Єрекеттесудіњ б±л тµртеуі алуан т‰рлі д‰ниеніњ ќ±рылысы ‰шін єрі
ќажетті, єрі жеткілікті. К‰шті єрекеттесу болмаса, атом ядролары болмас
еді, ал ж±лдыздар мен к‰н ядролыќ энергияныњ есебінен жылу мен жарыќты
µндіре алмас еді. Электромагниттік єрекеттесу болмаса, онда атомдар да,
молекулалар да, макроскопиялыќ ірі денелер, жылу мен жарыќ та болмас еді .
Єлсіз єрекеттесу болмаса , к‰н мен ж±лдыздардыњ ішєнде ядролыќ реакциялар
болмас еді, аса жања ж±лдыздарды жаоќылдау да болмас еді. Гравитациялыќ
єрекеттесу болмаса, онда галактика да ж±лдыздар да, планеталар да, тіпті
б‰кіл єлем де болмас еді, µйткені Єлемніњ бірт±тастыѓы мен эволюциясын
ќамтамасыз ететін біріктіруші фактор гравитация болып табылады.
Ќазіргі заманѓы физиканыњ негізгі міндеттерініњ бірі - µріс пен
физикалыќ єрекеттесулердіњ жалпы теориясын жасау болып есептеледі.
1. Электрєлсіз єрекеттесу теориясы.
2. ¦лы бірігу теориясы.
3. Супер±лы бірігу теориясы
ХХ ѓасырдыњ 70 –ші жылдарында жаратылыстануда ‰лкен жањалыќ ашылды,
физиктер тµрт фундаментальды єсерлердіњ екеуін біріктіріп электрєлсіз єсер
теориясын жасады. Электромагниттік жєне єлсіз єсерлерді , электрєлсіз
єсерге біріктіруді Ваинберт жєне Салам бір- біріне тєуелсіз т‰рде жасады.
Жалпы фундаментальды єсерлерді біріктірудіњ негізі электромагнитті ,
єлсіз жєне к‰шті єсерлердіњ єсерлесуі конентанталары белгілі бір энергия
кезінде бір-біріне тењесе- тіндігінде. Б±л энергияны бірігу энергиясы деп
атайды. 10 14 ЃєВ энергия жаќайында немесе 10 -29 см ќашыќтыќта
электромагниттік, єлсіз жєне к‰шті єсерлесу конентанталары бірдей болады,
яѓни бірдей табиѓатќа ие болады.
4-таќырып. Метод‰ние жайлы астрономиялыќ жєне космологиялыќ
концепциялар.
1. Метод‰ние объектілері.
2. Єлемніњ ќазіргі заманѓы космологиялыќ моделі.
3. Ж±лдыздар жєне галактикалар. Олардыњ ќ±рылысы.
Мегод‰ние деп ѓылым барлыќ єлемдік денелердіњ µзара байланысты дамушы
ж‰йесін т‰сінеді. Мегод‰ние - аса ірі єлемдік денелер д‰ниесі. Мегод‰ние
объектілеріне : планеталар, ж±лдыздар , галактикалар, мегагалактикалар жєне
єлем жатќызылады.
Планеталар- ж±лдыздар айналасында ауыр элементтер негізінде пайда болѓан,
ќатты негізге ие болѓан космос денелері.
Ж±лдыздар дегеніміз – мµлшері, температурасы, ќозѓалыс сипаты єр т‰рлі
болѓан, µзінен сєуле таратушы плазмалыќ ќ±рылымдар.
Жалпы аспан денелерін энергия шашатынт яѓни ж±лдыздарѓа жєне энергия
шашпайтын аспан денелеріне планеталар, кометалар, метеоридтер, космос шањ-
тозањына бµлуге болады. Ж±лдыздар µз энергиясын олардыњ ішінле ж‰ретін жєне
µте жоѓары температурада (шамамен 10-15 млрд К температурада) ж‰зеге асатын
термоядролыќ реакциялар нєтижесінде алады.
Ж±лдыздар - химиялыќ элементтерді µндіруші фабрикалар жєне жарыќ пен
тіршіліктіњ кµзі болып табылады. Ж±лды р галактикалардыњ центрін айнала
к‰рделі орбита бойымен ќозѓалады.
Галактикалар дегеніміз – ж±лдыздар мен олардыњ ж‰йелерініњ аса мол
шоѓырланѓан жиынтыѓы. Галактикалардыњ µз орталыѓы яѓни ядросы болады.
Формасы жаѓынан галактикалар ‰ш типке бµлінеді: эленстік, спифаль тєріздес
жєне д±рыс емес галактикаларѓа бµлінеді. Галактика атыныњ 97 - 99 % заты
ж±лдыздарда шоѓырланѓан, одан басќа галактикаларда космос газы, космос шањ
– тозањы кездеседі.
Жалпы галактикалардаѓы ж±лдыздар саны 150 - 300 млрд шамасында
болады. Ќазіргі заманѓы ѓылым єлемдегі галактикалар саны – 10
дєрежесінде деп есептейді.
Біздіњ галактикамыз Ќ±с жолы деп аталады. Оныњ ќ±рамында 150
миллиардтай ж±лдыздар бар. Ол ядродан жєне бірнеше спираль тєріздес
тармаќтан т±рады. Оныњ мµлшері – 100 мыњ жарыќ жылына тењ. Біздіњ
галактикамыздаѓы ж±лдыздардыњ кµпшілігі 1500 жарыќ жылындай болатын зєулім
дискте шоѓырланѓан. Біздіњ галактикамызѓа ењ жаќын орналасќан галактика
Андромеда т±мандыѓы шамамен 1,5 – 2 млн жарыќ жылы ќашытыќта
орналасќан.
Ж±лдыздардыњ эволюциясы дегеніміз – б±л уаќыт µтуімен оныњ ішкі
ќ±рылысын, химиялыќ ќ±рамы мен физикалыќ к‰йініњ µзгеруі. Ж±лдыз
эволюциясыныњ барысы оныњ массасы мен ж±лдызды т‰зуге ќатысќан заттардыњ
химиялыќ ќ±рамына тєуелді болады. Бірінші реттік ж±лдыздар негізінен 70 %
сутегінен жєне 30 % гелийден т±рады. Ж±лдыздардыњ эволюциясыныњ
нєтижесінде ауыр элемент атомдары т‰зіледі жєне ж±лдыздардыњ жарылу
нєтижесінде ж±лдызаралыќ кењістікке шыѓарылады. Ал ж±лдыздардыњ келесі
±рпаѓы ќ±рамында 3-4 % ауыр элемент атомдары болѓан заттардан т‰зіледі.
Ж±лдыздыњ пайда болуы дегеніміз - µзініњ жеке энергетикалыќ кµзі негізінде
саќталып т±ратын гидростатикалыќ тепе-тењдік к‰йдегі ж‰йеніњ т‰зілуі .Ал
ж±лдыздыњ ќ±лдырауы – осы ж±лдыздыњ ыдырауына алвп келетін тепе –
тењдіктіњ б±зылуы.
Ж±лдыз т‰зілу ‰рдісі ‰здіксіз ж‰ретін ±рдіс. И. С. Шкловскийдіњ
т‰сіндіруінше , ж±лдыздар белгілі бір себептердіњ єсерінен ж±лдызаралыќ
заттыњ гравитациялыќ тартылу к‰шініњ єсерінен тыѓыздалѓан газды шардыњ
пайда болуынан бесталады. Б±л газды шыѓаруды протож±лдыздар деп атайды. Б±л
єлі наѓыз ж±лдыз емес. Ж±лдыз эволюциясыныњ келесі кезењінде ж±лдыз затыныњ
ќысылып, тыѓызданып, температурасыныњ жоѓарылауы нєтижесінде оныњ ядросында
термоядролыќ реакцияныњ басталуы. Сутегі – космос затыныњ негізгі бµлігін
ќ±райды. Ж±лдыз эволюциясыныњ алѓашќы кезењінде оныњ орталыќ бµлігінде
сутегі атомыныњ гелий атомына айналу термоядролыќ реакциясы ж‰реді.
+ + 2 +
4 Н = Не 4 + 2 В + Q .
Ж±лдыздар µзін - µзі реттеуші ж‰йе ьолып табылады . Яѓни
ж±лдыздыњ орталыќ бµлігінде ж‰ретін гравитациялыќ сыѓслу процесі
термоядролыќ реакциялар нєтижесінде бµлінетін энергия нєтижесінде тепе –
тењдік жаѓдайда болады. Ж±лдыздыњ орталыќ бµлігіндегі сутегі атомыныњ
бітуіне байланысты, термоядролыќ реакциялар оныњ шеткі бµлігіне ауысады.
Осы кезењде ж±лдыздыњ кµлемі ±лѓайып, ол ќызыл т‰ске енеді. Б±ндай ж±лдыз
ќызыл гиганы деп атайды. Осы уаќыттан бастап ж±лдыздыњ сµну кезењі
басталады. Ж±лдыз ќызыл гиганттан – сары гигантќа – аќ карликке – ќара
карликке айналады. Ќара карликтіњ кµлемі кішірейіп , оныњ затыныњ шексіз
артады. Осыдан єрі ќарай ж±лдыз дамуы екі баѓытта ж‰реді.
1 Егер ж±лдыздыњ массасы К‰н массасыныњ 1,5 – 3 есесі шамасында
болса, онда ж±лдыздыњ орталыќ бµлігіндегі гравитациялыќ сыѓылуды
термоядролыќ реакциялар тоќтата алады. Аќыр соњында б±ндай ж±лдыздар
нейтронды ж±лдызѓа айналады. Нейтронды ж±лдыздар аз уаќыт ішінде к‰шті
сєулеленіп, соњынан µз затын космос кењістігіне таратып жібереді.
2 Егер ж±лдыздыњ массасы К‰н массасыныњ 3 еседен ауыр болса, онда
ж±лдыздыњ орталыќ бµлігіндегі гравитациялыќ сыѓылуды ешќандай термоядролыќ
реакциялар тоќтата алмайды. Б±ндай ж±лдыздар гравитациялыќ сыѓылудыњ
нєтижесінде гравитациялыќ коллаке , яѓни ќара ќ±рдымѓа айналады .
Ќара ќ±рдымда гравитациялыќ тарту к‰ші шексіз жоѓары , сондыќтан
олардыњ мањыздылыѓы екінші космостыќ жылдамдыќ жарыќ жылдамдыѓынан артыќ
болуы ќажет .
К‰н ж‰йесі
1.К‰н ж‰йесініњ ќ±рылысы
2. Планеталардыњ пайда болуы жєне ќ±рылысы.
1. Жер, оныњ ќ±рылысы, ќабаттары.
К‰н ж‰йесі деп к‰нніњ гравитациялыќ тарту к‰ші єсер ететін аймаќты
айтады. Оныњ размері шамамен 2*10 астрономиялыќ бірлікке тењ. К‰н ж‰йесіне
к‰н, планеталар, асте-роидтар, кометалар, космос шањ – тозањы кіреді. К‰н
Ќ±с жолы галактикасыныњ ортасынан 8000 нарсектік = 26000 жарыќ жылына
тењ ќашыќтыќта орналасќан. К‰нніњ галактика осі айналасында айналу
жылдамдыѓы 250 кмс. К‰н ж‰йесі галактиканыњ орталыѓынан 180 млн жылда
толыќ бір айналым жасайды.
К‰н ќатардаѓы сары ж±лдыз. Оныњ тыѓыздыѓы 1,4 гсм, бетініњ
температурасы 6000С тењ
К‰н ж‰йесініњ жасы шамамен 5 млрд жыл деп есептеледі. К‰н ж‰йесіне
ќазіргі к‰нде аныќталѓан 9 планета кіреді. Біраќ одан басќа да бір немесе
бірнеше планета кіруі м‰мкін деген болжам бар.
К‰н ж‰йесі планеталарын негізгі 2 топќа бµледі:
1: Ішкі немесе жерге ±ќсас планеталар: Меркурий, Шолпан, Жер (1 серігі
бар), Марс(2 се-рігі бар).
2: Сыртќы алып планеталар: Юпитер,(15 серік), Сатурн ( 16 серік), Уран (5
серік),Нептун (2 серік).
Плутон планетасы (1 серік) ќ±рылысы мен физико-химиялыќ ќасиеттері жаѓынан
ішкі планеталарѓа ±ќсас болып келеді. Плутон планетасы мµлшері жаѓынан
Айдан да кіші, ішкі планеталардыњ барлыѓы ќатты негізге ие жєне олардыњ
б‰кіл массасы сол ќатты негізге шоѓырланѓан.
Шолпан, Жер, Марс планеталары газ ќабатымен ќапталѓан. Меркурийде
атмосфера жоќ.
Сыртќы планеталардыњ химиялыќ ќ±рамын µзгешелеу болады. Юпитер мен сатурн
химиялыќ ќ±рамы жаѓынан К‰нге ±ќсас болып келеді. Ал Уран мен Нептунда ауыр
элемент атомдары кµбірек болуы керек. Планеталардыњ энергетикалыќ кµзі
олардыњ ќ±рамында ж‰ретін радиоактивті ыдырау процесі болып есептеледі.
Жалпы планеталар жас К‰нніњ айналасындаѓы газды-шањды тумандыќтан бір
мезгілде шамамен 4.6 млрд жыл алдын пайда болѓан деп есептеледі. К‰нніњ
айналасындаѓы протонпланеталыќ б±лт т±раќсыз болды жєне біртіндеп
тыѓыздалѓан диск ретінде конденсацияланып протонпланеталарды
ќалыптастырылѓан. Протонпланеталар біртіндеп тыѓыздалып, олардаѓы ќатты
бµлшектер соќтыѓысу нєтижесінде іріленіп 9 планетаны т‰зген. Ќазіргі
ѓылымныњ жорамалдауынша К‰н ж‰йесініњ т‰зілгенде электромагниттік к‰штер
шешуші роль атќарады. К‰н мен планеталардыњ т‰зілуіне негіз болѓан алѓашќы
газ б±лттары электромагниттік к‰штердіњ єсерінен ионданѓан газдардан
т±рѓан. Орасан ‰лкен газ б±лттарыныњ бірге шоѓырлану салдарынан К‰н пайда
болѓаннан соњ одан µте алыс ќашыќтыќта газ б±лттарыныњ ‰лкен бµліктері
бµлініп ќалады. Гравитациялыќ к‰ш ол бµлініп ќалѓан бµліктерді К‰нге ќарай
тартады, біраќ К‰нніњ магниттік µрісі оларды кері теуіп тоќтатады. Сµйтіпт
гравитациялыќ жєне магниттік к‰штердіњ тарту жєне сыртќа тебуініњ єсерінен
газ ќалдыќтары шоѓырлана бірігіп, нєтижесінде планеталар т‰зіледі.
Жер - К‰н ж‰йесініњ ‰шінші планетасы. Оныњ К‰ннен ќашыќтыѓы 150млн км.
Жердіњ радиусы 6.3 мыњ км. Массасы 6 тонна, тыѓыздыѓы 5.5 гсм. К‰ні
айналасында элипс тєрізді орбита бойымен 30 км сек жылдамдыќпен
айналады.
Жер ќалыњдыѓы 10 – 80 км тењ жер ќабыѓынан (метосферадан) , мантиядан (
2900 км терењдікке дейінгі ќабат) жєне ядродан т±рады. Жердіњ сыртќы беті
массасы 5 300 000 тонна болѓан атмосфера ќабатымен ќапталѓан. Атмосфера
топосфераѓа ( 9 –17км ), стратосфераѓа (50 км дейінгі ќабат) жєне
иносфераѓа ( 800-1000 км дейінгі ќабат) .
Атмосферадан жоѓары орналасќан азоносфера ќабаты жерде жєне ондаѓы
тірі материяны космостыњ радио активті сє‰лелерінен ќорѓан т±рады
Атмосфераныњ ќызметі µте к‰рделі, олардыњ негізгілері:
-Жердегі ауа райын ќалыптастырады.
-Жердегі тірі организмдердіњ тыныс алуына жєне к‰рделі физико –
химиялыќ процестердіњ ж‰р‰іне ќатысады.
-Жердіњ температуралыќ реттелуіне ќатысады
Жер бетінен негізгі бµлігі суќабатымен гидросферамен ќапталѓан
(ќ±рлыќ 29,2% м±хит сулары 70,8%) зерттеулер Жердіњ полюстерініњ Жер дамуы
тарихы барысында µзгергендігін кµрсет‰де. Мєселен Антарктида Жер дамуыныњ
белгілі бір кезењдерінде мєњгі жасыл аймаќ болѓандыѓын кµрсетеді. Ол
Жердегі м±здыќтар осыдан 100 мыњ жыл алдын ±лы м±з басу кезењінде
пайда болѓан.
Жердегі тектоникалыќ ќозѓалыстар мантиядаѓы бір – біріне ќатысты
орташа жылдамдыќпен ќозѓалып т±ратын плиталар ж‰йесімен сипатталады. Б±л
плиталар ядроныњ балќыѓан беткі ќабатында орналасып, бір – бірімен т‰йісіп
ќозѓалыста болады. Тектоникалыќ белсенділік деп аталатын осы ќозѓалыстар
жер сілкін‰ге, вулкандардыњ оянуына, жер ќыртысыныњ µзгер‰іне єкеледі.
Жер бетініњ климаты оныњ ±заќ уаќыттыќ эвалюциялыќ дамуы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
І-тақырып. Кіріспе. Ғылым. Ғылымның даму тарихы, мазмұны, құрылымы және
негізі сипаттамалары.
Мәдениет. Гуманитарлық және жаратылыстану мәдениеттері
Мәдениет – адамзат тіршілігінің ең негізі сипаттамаларының бірі болып, ол
адамзат қоғамы дамуы барысында адамдардың рухани және материалдық
қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жасалған материалдық және рухани
байлықтарының жиынтығы. Яғни мәдениет деп біз адмзат қолымен жасалған
дүниені түзінеміз. Мәдениет бұл адмзат тіршілігі мен іс әрекетінің жемісі,
ал тіршілік адмның әлемдегі өмір сүруінің әдісі. Адамзат еңбегінің жемісі
ғасырлар көлемінде жинақталды және де мәдениет тарихи тұрғыдан әрқашан
байытылып, толықтырылылады.
Қәзіргі күндегі көптүрлі мәдениет жүйесін негізгі екі үлкен топқа жіктейді:
материалдық және рухани мәдениет.
Материалдық мәдениет бұл бізді қоршаған, адамзат қолымен жасалған
материалдық заттар мен денелер, материалдық байлықтар жиынтығы. Әрбір тұлға
ауқымды материадық мәдениет жүйесімен қоршалған болып, өзінің өмірі
барыснда сол материалдық дүниені танып біледі, игереді.
Соның нәтіжесінде адам қоршаған ортаны танып біліп, өзін-өзі дамытып
отырады.
Рухани мәдениет деп адамдардың рухани өмірі түсіндіріледі. Рухани мәдениет
адамдардың рухани қажеттіліктерін, ішкі дүниесін байыту үшін ,яғни адмның
ішкі дүниесін байыту, оның сана-сезімін, психологиясын, ойлау қабілетін,
білімін арттыру үшін қызмет етеді. Адамзаттың рухани өндірісінің негізі
өнімдері: пікір, түсінік, ғылыми гипотезалар, теориялар, моральдық
нормалар, құқықтық заңдылықтар, саяси көзқарастар, программалар, діни
көзқарастар, т.б. болып табылады.
Адамның рухани қажеттілігінің болуы, нақты айтқанда оны жануарлар
дүниесінен ажыратып тұрады.
Рухани мәдениеттің тасмалдаушылары: тіл, кітаптар, қолжазбалар, өнер
туындылары, графика, сызбалар.
Тіл – адам ойының универсалды, ең алғашқы тасмалдаушы. Тіл адам ойының
материалдық көрінісі. Тіл– ұлттық сана–сезімнің ең негізі көрінісі. Ой
бұлыңғыр болса – тіл де бұлыңғыр болады.
Әрбір адам рухани мәдениеттің тек қана тұтынушысы ғана емес, оны құрушы да
бола алады.
Рухани мәдениет жүйесін талдау арқылы, оның мынандай негізі компаненттерін
ажыратып көрсетуде болады: саяси сана–сезім, құқықтық сана сезім, мораль,
өнер, дін, философия және ғылым.
Ғылым – рухани мәдениеттің ең негезі құрам бөлектірінің бірі болып
есептеледі. Оның рухани мәдениеттегі алатын ерекше орны, ғылымның қоршаған
ортаны, адамзаттың өзін–өзі танып білуіне және дүниені материалдық тұрғыдан
өзгертуге бағытталғандығында болып табыналады.
Ғылым –табиғат, адамзат қоғамы, ойлау құбылысы жайлы білімдер мен зерттеу
жұмыстарының жүйесі.
Ғылымның негізгі белгілері: оның жан–жақтылығы мен фрагментарлығы, жалпыға
тәнділігі мен жеке еместігі, жүйелігі мен аяқ- талмайтындығы,
үйлесілімділігі мен сыншылдығы, ақиқатшылдығы мен сезімталдығы.
Дүниені материалдық тұрғыдан өзгерту ең алдымен оны танып білуден басталды.
Таным және практика бұл бірін–бірі толықтырушы екі құбылыс.
Таным адам іс–әрекетің туындысы болып, сол іс–әрекетті күрделендіруге
бағытталған.
Таным – ғылымға дейінгі, ғылыми емес, және ғылыми таным болып жіктеледі.
Ғылымға дейінгі және ғылыми емес таным жүйелері денелер мен құбылыстарды
тек үстіртін сипаттауға, кейбір фактілерді келтіруге ғана негізделген.
Ал ғылыми таным фактілерді сипаттап қана қоймай, оны ғылыми тұрғыдан
түсіндіріп беруге негізделген. Ғылым өте жоғары дәлдікке, шындыққа
інтіледі. Ғылыми танымның нәтижелері өте нақты, ешқандай қосымшасыз,
дәлелді болуды қажет етеді.
Қазіргі заманғы ғылым көпсалалы, жеке ғылымдардың жиынтығы болып табылады.
Дегенмен олардың бәрін негезгі екі топқа жіктеуге болады: фундаменталды
және қолданбалы ғылымдар.
Фундаменталды ғылымдардың негізгі мақсаты дүниенің құрылысын және оның
негізгі заңдылықтарын танып білу болып табылады. Фундаменталды ғылымдар
саласына:
а) математикалық ғылымдар;
б) жаратылыстану ғылымдары;
в) әлеуметтік ғылымдар;
г) гуманитарлық ғылымдар жатады.
Фундаменталды ғылысдардың бұлай аталуының негізгі себебі, олар өзінің
негізгі тұжырымдары, теорислары арқылы әлемнің ғылыми бейнесінің мазмұның
ашып береді.
Қолданбасы ғылымдар фундаменталды ғылымдар жасап берген білімдер, әлемнің
объективті заңдылықтарын адамдардың қажеттіліктері мен мүдделері үшін
пайдануға бағытталған.
Қолданбалы ғылымдарға: кибернетика, техникалық ғылымдар, ауылшаруашылық
ғылымдары, медициналиық ғылымдар, педогогика т.б. жатады.
Қолданбалы ғылымдарда фундаменталды білімдер өзінің практикалық қолдануын
табады.
Ғылыми танымда танымдық іс-әрекеттің негізгі екі деңгейі анық ажыратылады:
эмпирикалық және теориалық деңгейлер. Эмпирикалық таным деңгейіне: бақылау,
әр түрлі эксперимент түрлері, заттық модельдеу, алынған нәтижелерді
сипаттау, өлшеу әдістері жатады. Эмпирикалық таным деңгейінде білімнің
негізгі формалары: ғылыми факт және заң қалыптасады.
Заң – тұрақты, қайталанып отыратын құбылыстар мен ішкі байланыстылықты
сипаттайды. Егер эмпирикалық таным денгейінде заңдылықтар ажыратылып,
ерекшелендірілсе, теорилық деңгейінде олар түсіндіріледі.
Теория – танымның ең жоғары формасы. Теория заттар мен құбылыстар жайлы
олармен тікелей қарым-қатынаста болмай ақ білім алуға мүмкіндік береді.
Жаратылыстану мәдениетті мен гуманитарлық мәдениетті бір-біріне қарама-
қарсы қоюға болмайды. Гуманитарлық мәдениеттін өзінің материалдық негізі
болуы тиіс. Бұл екі мәдениет саласы әрқашан бірін-бірі толықтырып, байытып
отырады.
Метод және методология
Метод – бұл теорилық және практикалық іс-әрекетті ұйымдастырудың әдісі. Кез
келген іс-әрекеттің нәтижесі жемісті болуының негізгі себебі методтың дұрыс
баңдалуына байланысты болады.
Методология – методтың эффективтілігі, негізі және оны пайдалану
заңдылықтары жайлы ғылым.
Ғылыми метод – ғылыми шындыққа жету. Танымдық іс-әрекетті ұйымдастырудың
және таным құралдарын ұйымдастырудың әдісі. (Ф.Бекон). Ғылыми методты таным
мен практиканың арасында байланыс қызметін атқарады.
Жаратылыстану ғылымында қазіргі кезде өте көптеген ғылыми методтар
қолданылады. Олар: бақылау, эксперимент, индукция, дедукция, анализ,
синтез, формализация, өлшеу, салыстыру, идеализация, модельдеу,
математикалық гипотиза, методы, генетикалық метогд.
IІ-тақырып. Классикалық физиканың элементтері
1. Кеңістік, уақыт, материя концепциялары
2. Ньютон механикасының ерекшеліктері
3. Классикалық механиканың принциптері
Жаратылыстану ғалым – табиғат құбылыстарын және заттарын танып білу ғылыми
ретінде дүниені біртұтас деп санайтын натурфилософиядан өсіп, өокендеді.
Біртіндеп табиғатты біртұтас ретінде қараудан, оның жеке құбылыстары мен
сапаларын зерттейтін жаратылыстанудың жкек салалары қалыптасты.
Физика материалдық бөлшектердің, заттардың, өрістің жіне басқа денелердің
қасиеттері мен қозғалысы заңдары туралы ғылым. Физиканың ең негізгі
ұғымдары материя, уақыт, кеңістік ұғымдары.
Материя дегеніміз –табиғи бомысты, объективті шындықты сипаттайтын
философиялық ұғым. Физикада материя зат (бөлшек), өріс, физикалық вакуум
деп бөлінеді.
Материялық дискрептілігі жайлы да өте ерте кезде, ертедегі грек философтары
да өз тұжырымдарын айтқанү бірақ олар мателяны үздікті дискретті деп
есептеп, заттың ең кіші, бөлуге, кесуге болмайтын бөлшегі атом деп
түсінген. (Левкит, Демокрит, Эпикур). Атақты грек философы Аристотельдің
ғылыми жаратыстылық көзқарасының негізгі материя мен форма жайлы ілімі
болып табылды. Аристотель дүние заттардан құрылған, ал әрбір зат материя
мен форманың қосындысы деп түсіндірді.
Ол жеке материя – формасыз, заттың түзілуі үшін белсенді болмаған негіз деп
көрсетеді. Материя затқа айналуы үшін ол формамен бірігуі қажет деп
есептеп, алғашқы форма ретінде ыстық, суық, ылғал және құрғақты ұсынады.
Осы формалардың материямен байланысуда нәтижесінде бастапқы элементтер
түзіледі деп түсіндірді.
Алғашқы материя
Ыстық+құрғақ ыстық+ылғал суық+ылғал
суық+құрғақ
от ауа су
жер
Жалпы жаратылыстану ғылыми бүкіл дамуы барысында материя, кеңістік, уақыт
ұғымдарына сипаттама беруге әрекеттенді. Бірақ, бұл ұғымдарға ең алғаш
ғылыми тұрғыдан анықтама берген ағылшын физигі И.Ньютон болды. Ньютонның
түсінігі бойынша – абсолют кеңістік – материяны ендіруші, абсолют уақыт –
қзақтылық, ал материя жеке кірпіштер мен бостықтан тұрады дейді. Ньютонның
түсінігі бойынша кеңістік, уақыт, материя өзгермейді. Олар мәңғілік.
Кеңістік біртекті изотропты!, уиі өлшемді, ауқыт үздіксіз және бірқалыпты
өтіледі делінеді.
Алғашқыда Ньютон физикасы қарапайым қозғалыс, яғни бөлшектердің механикалық
қозғалысын зерттеген. Ньютонның механикалық қозғалыс заңдары Аристотель
маханикасына тікелей соққы берді. Аристотель механикасы мына принциптерге
негізделген: егер денені итеруші күш әсерін тоқтатса, қозғалыстағы дене
тоқтайды немесе ауыр денелер жылдамырақ құлайды. Бірақ Ньютон – физиканың
прогресі біртіндеп көрнеліліктен бас таруына байланысты екендігін
көрсетті. Яғни дұрыс қорытынды жасау үшін нақтылықтан абстракцияға көшу
қажет болды. Дұрыс корытынды жасау үшін идеал тәжірибе қажет болды.
Үйкелес күшін жою мәселесі идеал жылтыр дене және идеал жылтыр бет
түсініктерін еңгізуді қажет етті. Мұндай тәжірибелерді Галилео Галлилей
іске асырды және ол Аристотель принциптерінің қате екендігін көрсетті.
Галлилей Пиза қаласындағы ең биік мұнарадан әр түрлі салмақты денелерді
тастаған. Шын мәнінде зерттеуші жылтыр көлбеу беткен салмақтары әр түрлі
жылтыр шарларды жылжыту арқылы тәжірибе жасады. Галлилей өлшеулерінің
нәтижесінде салмақтары әр тұрлі денелердің жылдамдығы бірдей заңдылық
бойынша артатындығы анықталды. Ньютон өзінің механикалық қозғалыс заңдарын
Галлилей тәжірибелерінің нітижелеріне сүйеніп қорытқан болатын. Ұлы
физитің тәжірибесінде көлбеу жазықтық бойысен домалаған денерге үнемі
бірдей күш әсер етеді де олардың жылдамдықтары артады. Осыдан барып денеге
әсер етуші күш оны козғальумен қатар жылдамдығын өзгертеді деген қорытынды
жасалды. Сонымен қатар, денеге күш әсер етпесе ол түзу бағытта, тұрақты
жылдамдықпен қозғалатындығы тұжырымдалды. Ньютон тұңғыш рет дене күшін,
яғни физикалық жүетіні зерртеді. Ол дененің орнын коордлинаттармен және
орналасудың өзгерімен яғни жылдамдықпен және жылдамдықтың өзгерісіудеумен
сипатттады.
Ньютон механикалық қозғалыс заңдары
1) Кез келген дене тыныштықта немесе бірқалыпты тіке бағытты қозғалыс
қалпында оға әсер ететің күштер бұл қалыпты өзгеркенге дейін болады.
2) Днен массасының (m) оның удеуіне көбейтіндесі (а) оған әсер ететің күште
тең болады F=ma, ол удеудің бағыты кұш бағытымен сәйкес келеді.
3) Әрекетке әрқашан да оған көлемі жэағынан тең қарсы бағыттылған әрекет
сәйкес келеді.
Физикалық заңдардың сипаттамалары зерттейтін объектіге, құбылыстарға
байланысты болады. Яғни кез келген теорияның қолданулы ауқымы болады.
Сондықтан бізді қоршаған материялдық әлемді мета–, макро–, микродиниеге
бөліп қарастарады:
– мегадүние –галактикалар мен жұлдыздарды, планеталарды;
– макродұниеге – тірі клеткалды, адам мен жерді;
–микродүниеге – молекулалар, атомдар, элементер бөлшектер дүниесін
жатқызады.
Сонымен физикалық теориялардың белгілі бір қолдану шекарасы болады.
Дененің массасы мен оның қозғалыс жылдамдығы онша үлкен болмаған кезде
классикалық физика заңдары пайдаланылады. Масса өте үлкен және жылдамдық
көбірек болса – салыстырмалылық теориясын, ал микробөлшектерді зерттегенде
кванттық физикалыны қолданады.
Теориялық физика құрылымын қарастыра отырып Гейзенберт әрқайсысы қандай да
бір жалпынама теорияға сүйенетін 4 концептуалды жүйені бөліп көрсетті.
1) Классикалық механика (акустика, атрогибродинамика);
2) Статистикалық механика (термодинамика);
3) Салыстырмалықтың арнайы т. (эленктрод, оптика);
4) кванттық механика.
Салыстырмалылық теорияда бүкіл әлемге тән, ал кванттық механикада –
микроәлемдік физикалық универсал заңдар тұжырымдалғанмен оларды таным,
түсінуге белгілі бір жүйелілік пен байланыс қажет. Бұл ілімдер қашанда
жетіліп отырады және мүмкіндік береді.
Физика табиғаттағы құүбылыстарды зерттейтіндіктен, физикадағы модельдеу дәл
суреттеме бере ала ма? – деген сұрақ тұындайды. Бұл сұрақ тек ойлау арқылы
шешілмейді, біз ғылым нәтіжесіне сенеміз, өйткені ол табиғаттағы
құбылыстарды түсінуге мүмкіндік береді. Әлемдегі барлық заттар бірдей
материалдық негізге ие, табиғат заңы бәріне ортақ.
Табиғатта өтіп жатқан эволюция тірі организм тәрізді, физикалық түсініктер
мен теорияларды өзгертіп, жақсартып отырады. Ғылымда да табиғаттағы сияқты
тұрақтылық пен тұрақсыздық бой алады. Сонымен әлемнен қазіргі бейнесі
орнықты, әрі тұрақты, түзу емес ешқаншан қайталанбайтын процестерден
тұратындығын естен шығармауымыз керек.
Салыстырмалылықтың жалпы және арнайы теориясы
Жаратылыстану ғылыми – табиғат құбылыстарын және заттарын танып білу ғылыми
ретінде дүниені біртұтас деп санайтын натурфилософиядан өсіп, өркендеді.
Біртіндеп табиғатты біртұтас ретінде қараудан, оның жеке құбылыстары мен
сапаларын зерттейтін жаратылыстанудың жеке сапалары қалыптасты. Физика
жаратылыстану ғылымының ең негізгі саласы ретінде – материяның қарапайым
және жалпы заңдылықтарын зерттейді. Физикалық заңдары универсалды, тек қана
жерге ғана тән заңдар емес, бүкіл материалды әлемге тән жалпы заңдалықтар.
Жаратылыстану ғылыми бұкіл даму барысында материя, кеңістік, ауқыт
ұғымдарына сипаттама беруге ұрынды. Біраққ, бұл ұғымдарға ең алғаш ғылыми
тұрғыдан анықтама берген ағылшын физикгі И.Ньютон болды. Ньютонның
түсінігі бойынша – абсолют кеңістік – материаны ендіруші, абсолют ауқыт –
ұзақтылық, ал материя жеке керпіштер мен бостықтан тұрады дейді. Ньютонның
тұжырымы бойынша кеңістік, уақыт және материя өзгермейді, олар мәнгілік:
кеңістік біртекті изотропты) үш өқлшемелі: ауқыт үздіксіз және бірқалыпты
өтеді делінеді.
Кеңістік, ауқыт және материя түралы жаңа түсіні А.Эйштейннің салыстырмалық
теориляы Гейзерберг, Шредингердің кваттық механикасы негізінде туындады.
Эйштейн жасаған салыстырмалықтық арнайы теорилық екі постулатқа
негізделеді.
1) Салыстырмалылық принципі: барлық инерциялық есептеу жүйелері оларда кез
келген физикалық экспериментті қою тұрғысынан қарағанда бір–біріне
эквивалентті.
2) Барлық инерциялды есептеу жүйелерінде жарықтың жылдамдығы тұрақты
болады.
Салыстырмалылық принципті: кеңістік пен ауқыттағы барлық өлшемдер мен
байқаулар салыстырмалы келетіндігін дәлелдеді.
Екінші пастулат вакуумдегі жарық жылдамдығының жарық көзі мен қабылдағыштың
қозғалысына тәуелді емес екедігін білдіреді, ол барлық бағыттарды бірдей
және 300 000 км\с тең.
Салыстырмалықтың арнайы теориясы ережелерінен шығатын қорытындылар:
1. Ұзындықтың қысқарды.
2. Уақыттың кідіруі.
3. Массаның артуы.
1905 жылы Эйштейн масса мен энергияның арасындағы байланыстылықты
дәлелдейтін тұжырым жасады.
Дененің массасы дегеніміз оның ішіндегі энергияның мөлшері
Будан шығатын негізгі тұжырым ешбір тыныштықтағы массасы О–ден артық болған
бөлшек жарық жылдамдығымен қозғала алмайды, сонымен бірге ешқандай
ақпаратты жарық жылдамдығынан тезірек беруге болмайды.
Ньютондық көзқарас бойынша біз қоршаған дүниені үш өлшемді, ал ауқытты өз
бетінше тәуелсіз, тоқтамайтын бірқалыпты ағатын ағын деп түсмінеміз. Бірақ
салыстырмалықтын арнайы теориясы кеңістік пен уақытты тіуелсіз физикалық
мәндер ретінде қараіға болмайтындығын дәлелдеді. Әлемдегі барлық оқиғалар
төрт өлшемді кеңістікті уақытта өтеді.
1916 ж. Эйштейн салыстырмалықтың жалпы теориясын жасап – тағы да бір
төңкеріс жасады. Салыстырмалылықтың жалпы теориясы бойынша кеңістік қисаяды
да евклидтіктен ауытқиды. Уақыт біртекті, үздіксіз және бір бағытта өтеді.
Салыстырмалылықтың жалпы теориясы бойынша уақыттың таралуы әсер етеді. Днен
неғұрлым салмақты және оның тығыздығы жоғарырақ болса, ол өзін қоршаған
кеңістік – уақытты соншалық көбірек қабыстырады, ал бүдан кқршә денеге
соншалыұты көбірек тартылыс күші әсер етеді.
Ньютонның екінші заңына қатысты масса термині инертті масса мағынасында
дененің қозғалыс қалпының кез келген өзгеруіне оның кедергісінің мөлшерін
білдіреді (F=ma). Бірақ Ньютондық бүкіләлемдік тартылыс заңындағы масса
ұғымының мағынасы басқа – бұл тартылумен масса немесе гравитациялық масса
F=G mN
n2
Әуелде Галлилей де гравитациялық өрістегі барлық денелер олардың салмағына
қарамастан бірдей үдеуге ие болатынын айтқан. Бұдан инерттік және
гравитациялық массалардың теңдігі шығады.
Дене массасын анықтаудың екі тәуелсіз әдісі бар: 1) денеге әсер еткен басқа
бәр күштің туғызған үдеуі арқылы (инертті масса), 2) тартылыс өрісіндегі
тартылыс арқылы (гравитациялық масса – дененің салмағы). Дененің инертті
және гравитациялық массаларының арасындағы тәуелсіздік, олардың
эквиваленттілігі классикалық механикада масса мен салмақтың пропорционалдық
заңы арқылы көрсетілді Рm=g.
Термодинамика және статистикалық физика
1. Термодинамика – жылу физикасы, жылу процестері.
2. Термодинамика заңдары. Энтропия.
3. Нақты процестердің қайтымсыздығы.
Термодинамика – бұл жылу процестерін оқытатын физиканың саласы.
Термодинамиканың ішкі энергия, жылу мөлшері, жұмыс негізгі ұғымдары:
Ішкі энергия дегеніміз – дене немесе денелер жүйесінің функциясы. Ал
иеханикалық энергия (кинетикалық және потенциялық) – жүйе жылдамдығының,
және оның кординаталарың яғни жағдай параметрлерінің функциясы.
Жұмыс және жылу мөлшері ішкі энергиядан өзгешще құбылысты сипаттайды және
жүйенің бір күйден екінші күйеге өтуі арқылы анықталады.
Термодинамикалық зерттеулер әммебап сақталу заңы, яғни материя мен
энергияның сакталуы заңы негізінде жүргізіледі. Бұл заңды ХУІІІ ғасырда
орыс ғылыми Ломоносов сипаттап берген. Материяға байланысты: еш нәрсе
жоқтан пайда болмайды және бардан жоқ болмайды тек бір тұрден екінші түрге
ауысып отырады.
Энергияға байланысты: энергия жоқтан пайда болмайды және жоғалып кетпейді,
тек қана бір күйден екінші бір күйге ауысып отырады. Сонымен бірге
Ломоносов энергия мен массаның арасындағы байланыстылықты да сыпаттап
берді.
E E
Е= mc2 m=- ----- c2 = -------
c2 m
Әммебап сақтау заңы негізінде термодинамикалық 2 заңы сипатталады:
1) Жүйеге берілген жылу мөлшері – оның ішкі энергиясы мен жұмыстың
қосындысына тең болады;
2) Яғни жүйесі сырттан жылу берілетін болса ол жүйенің ішкі энергиясына
немесе оның денелермен атқаратын жұмысына айналады.
Жүйелер ашық немесе тұйық жүйе болуы мүмкін. Ашық жүйелер деп өзін қоршаған
ортамен энергия және зат алмасатын ал тұйық жүйелер деп өзін қоршаған
ортамен энергия және зат алмаспайтын жүйелерді айтады. Табиғаттағы үрдістер
(процестер) қайтымды және қайтымсыз болуы мүмкін. Бірақ бізге табиғи
прроцесстердің бір бағытты қайтымсыз өткеннен келешекке бағыттасқандығы
мәлім. Табиғатта қайтымсыз процестерге қарағанда қайтымды процестердін
үлесі өте төмен.
Энтропия – энергияның қайтымсыз түрде таралуының өлшемі немесе энтропия
энергияның өзгеру мүмкіншілігінің өлшемі. Энтропия тек қана жабық жүйелер
үшін анықталады. dE=dQT қайтымды процестер кезінде энтропия өзгермейді,
тұрақты болады. dE= dQ ал қайтымсыз процестер
T
кезінде энропия әрқашан өзгеріп отырады dE dQ
T
Термодинамиканың екінші заңы бой ынша: тұйық жүйелерде энропия өзінің
максимум мәніне жеткенше арта береді. Екінші сөзбен айтқанда әлемдегі
энергия қоры біртіндеп таусылады, яғни әлемде энергияның теңсеу процесі
жүруде, соған байланысты Әлем температуралық өлімге жақындауда.
Классикалық дермодинамиканың көзқарасы бойынша термодинамикалық процестер
қайтымсыз, сондықтан Әлемдегі құбылыстарды артқа қайтаруға болмайды, яғни
энропияның артуына кедергі жасау мүмкін емес. Уақыт өтуімен ілемнің
ұйымдасқан құрырымдарды ұстап тұру мүмкіншілігі төмендейді. Соның
нәтіжесінде олар ұйымдасу дәрежесі төмен болған құрылымдарға ыдырап кетеді.
Ақыр соныңда әлемдегі энергетикалық көздер жойылып, әлем кеңістігінде
энергетикалық біркелкілік пайда болады. Термодинамиканың екінші заң бұл
қайтымсыз процестер үшін орынды.
Жылу – бұл қозғалыс формасы болғандықтан, осы қозғалыстаң заңдылықтарын
зерттеу қажетті туады. Бұл мәселені шешу негізінде газдардың кинетикалық
теориясы пайда болды және кейінне статистикалық физикаға айналды. Газдардың
кинетикалық тьеориясы негізінде көптеген құнды нәтіжелерге қол жеткізілді.
Атап айтқанда: идеал газдардың кинетикалық моделі жасаллынды, газ
молекулалары жылдамдығының таралу заңы, реал газдар теориясы жасалынды.
Газдардың кинетикалық теориясы негізінде термодинамиканың екінші заңының
молекулалық негізділуі жүзеге асырылды. Бұл бағытта Больцманның
еңбектері құнды болды. Больцман өзінің атақты Н–теоремасын жасады. Осы
теоремаға сәйкес бастапқыда стационар емес қүйде болған идеал газ уақыт
өтуімен өз–өзінен статикалық тепе–тендік күйіне көшеді. Бұл теореманы
Больцман термодинамиканың екінші саңынаң дәлелі ретінде ұсынады.
Больцман молекулалық процестердің қайтымсыз екендігін болжайды. Яғни
энергия ықтималдылығы төмен формадан ықтималдылығы жоғары формаға ауысады.
Статистикалық термодинамиканы одан әрі дамытқан Дж.Гиббс болды. Гиббс
статистикалық механиканы құралған жүйелердің құрамы мен құрылысына
тәуелсіз ансамбльдер теориясы деп есептейді. Жүйелер ансаблі дегениміз
бір–бірімен әрекеттескейтән жүйелердің ойша жиынтығы.
3-ТАЌЫРЫП. Кванттық физиканың үздіксіз –
диекреттік әлемі.
МАЗМ¦НЫ: Кванттар болжамы, аныќталмаушылыќ пен ќосымшалық принциптері.
Кванттық механика. Заттардың толќындық
табиѓаты.Атом мен ядро ќұрылыстары. Адрондардың
кварктық моделі. Фундаментальді әсерлесу жєне тасымал
даушы бµлшектер.
Максвелл теңдеулеріне негізделген ыстық дененің сєуле шашу теориясы
эксперимент нєтижелеріне ќарама ќайшы болды. Б±л ќайшылыќтарды 1901 жылы
неміс физигі Макс Планк шешті. Ол энергияныњ шаѓын порциялармен кванттар
мен сєуле шашатындыѓы туралы болжам айтты. Оныњ µзінде єрбір кванттыќ
энергиясы шыѓарылатын сєулененудіњ жиілігіне пропорционал болады деп
есептеді. Заттар мен сєулеленудіњ квантыќ теориясы ќатты денелерге жрыќ
сєулесін т‰сіргенде, олардан электрондардыњ бµлініп шыѓатынын кµрсететін
эксперименттермен дєлелденді. М±ндаѓы ±шып шыѓатын электрондардыњ энергиясы
т‰сірілген жарыќ жиілігіне тєуелді екендігі дєлелденді.
1924 жылы Луи де Броиль материяныњ толќынды ќасиеті болады деген т±жырым
жасады. Броильдыњ т±жырымы бойынша толќынды жєне корпускалы ќасиеттер
материяныњ барлыќ т‰ріне де ќатысты. 1926 жылы австрия физигі Э. Шредингер
материя толќынын сипаттайтын математикалыќ тењдеуді тапты. Сонымен ѓылымда
материяныњ бµлшектік –толќындыќ дуанизмі идеясы ќалыптасты. Яѓни материя
бµлшек т‰рінде де толќын т‰рінде де бола алады. Кейіннен б±л жарыќтыњ
интерференциясы мен дифракциясы ќ±былысын зерттеу нєтижесінде дєлелденді.
ХХ ѓасырдыњ басында фотоэффект ќ±былысыныњ ашылу жарыќтыњ корпускулалыќ
табиѓатын ашып берді, яѓни фотондар жарыќ корпускулалары екендігі
аныќталды. Макс Планк энергияныњ сєулелену жєне ж±тылу процестерін
т‰сіндіру ‰шін энергияныњ диекреттік бµлшектері. Кванттар туралы т‰сінікті
пайдаланѓан еді. Кейіннен А. Эйнштейн жарыќ ж±тылып жєне сєулененіп ќана
ќоймай кванттар т‰рінде тарйтынын да ашып берді. Осыныњ негізінде ол
фотоэффект ќ±былысын т‰сіндіруге м‰мкіндік берді – фотоэффект деген фотон
деп аталѓан жарыќ кванттары ќатты дененіњ бетіндегі электрондарды ж±лып
алуы екенін ашты.
Жарыќтыњ дифракциясы жєне интерференцияс ќ±былыстарын зерттеу
нєтижесінде жарыќтыњ толќындыќ ќасиетке ие екендігі де аныќталды. Мєселен
Максвелдіњ электромагниттік теориясында жарыќ электромагниттік толќындардыњ
бір т‰рі деп ќарастырылады. Микродинус обьектілерініњ негізгі ерекшелігі,
олар электрлік немесе магниттік µріс арќылы бµлшек ретінде, албелгілі бір
бµгет арќылы (дирракция ќ±былысы) µткенде µзін толќын ќозѓалѓанда µздерін
ретінде т±татындыѓында. Сондыќтан микрод‰ние ќ±былыстарыныњ кейбіреулерін
кванттыќ теория негізінде, ал кейбіреулерін толќындыќ теория негізінде
т‰сіндіру ќажет болады. Осы т±жырым Бордыњ ќосымшалыќ принціпініњ негізін
ќ±райды. Ќосымшалыќ принціпі бойынша микрод‰ние ‰рдістерін толыќ т‰сіндіру
‰шін толќындыќ жєне кванттыќ теорияларды бірге ќолдану ќажет. Б±л теориялар
бірін – бірі толыќтырып т±рады.
Кванттыќ теорияныњ ќалыптасуына 1927 жылы неміс физигі Гейзенберт ашќан
белгісіздік (аныќталмаушылыќ) принципі ерекше ыќпал етті. Б±л принцип
бойынша бµлшектердіњ бірін – бірі толыќтырып т±рѓан екі сипаттамасын мысалы
оныњ жылдамдыѓы мен координаталарын бір мезгілде дєл µлшеу м‰мкін емес.
Егер біз импульсініњ дєл мєні белгілі болѓан электронныњ координатасын
аныќтаѓымыз келсе, онда электронды кµріп, оныњ орнын аныќтау ‰шін біз оѓан
жарыќ т‰сіруіміз керек, басќаша айтсаќ, оѓан фотондар шоѓырын баѓыттауымыз
ќажет болар еді. Біраќ фотондар электрлондармен ќаќтыѓысып, оѓан µз
энергиясыныњ бір бµлігін береді де, м±нымен оныњ импульсын белгісіз кµлемге
µзгертіп жібереді. Осылайша біз бµлшектіњ наќты координатасын µлшейміз,
біраќ оныњ импульсі белгісіз болып шыѓады.
Классикалыќ механика т±рѓысынан ќараѓанда аныќталмаушылыќтыњ ара-ќатынасы
аќылѓа сиымсыз болып кµрінеді. М±ны д±рыс т‰сіну ‰шін мынаны ескеру керек:
біз микрод‰ние заттарыныњ ішінде µмір с‰реміз, сол себепті микрод‰ниеге
сєйкес келетін наќты модель жасай алмаймыз, ал аныќталмаушылыќтыњ ара-
ќатнасы микрод‰ниеніњ ќ±рлысын б±збайынша, оны баќылау м‰мкін еместігініњ
кµрінісі болып табылады. Микрод‰ние ‰рдістерініњ кµрінісі н жасауѓа
єрекеттенудіњ кез келгені не корпускулалыќ т‰сінікке, немесе толќындыќ
т‰сінікке с‰йенуі тиіс – екеуін бірлікте елестету м‰мкін емес.
Сонымен микрод‰ниені зерттеудіњ негізгі принциптері:
1) Єрбір элементар бµлшек єрі корпускулалыќ, єрі толќындыќ ќасиетке ие.
2) Бµлшек сєулеге айналуы м‰мкін (бµлшек пен антибµлшектіњ нєтижесінде
фотон, жарыќ кванты т‰зіледі.)
3) Бµлшектіњ орны мен импульсін белгілі бір ыќтималдыќпен ѓана болжау
м‰мкін.
4) Шындыќты зерттеуші прибор оѓан міндетті т‰рде єсерін тигізеді.
Осы т±жырымдаѓы байланысты кванттыќ механикада да
салыстырмалыќ принципін наќты орныќты.Яѓни абсолют шындыќќа µлшегіш
пробормен салыстырмалы т‰рде ѓана ќол жеткізу м‰мкін екендігі аныќ болды.
Элементар бµлшектер
1) Атомистік кµзќарастардыњ ќалыптасуы.
2) Атом жєне атом ядросы ќ±рылысыныњ ашылуы.
3) Элементар бµлшектердіњ негізгі сипаттамалары.
4) Паули принципі.
¤те ертедегі грек философтарыныњ µзі материяныњ бµлшекті ќ±рылысты
болатындыѓын айтќан. Мєселен ертедегі грек философы Демократ, Эпикур,
Левкинн материя дискретті ќ±рылысты, оныњ ењ соњѓы бµлінбейтін бµлшекті
атом деп ќарастырды. Ал Аристотель зат ‰здіксіз бµлшектенеді деген
т±жырымда болды. 1897 жылы физигі Джозофер Толесон материяныњ ќарапайым
бµлшекті электронды тапты.аѓылшын 1911 жылы аѓылшын физигі Эрнест Резерфод
зат атомныњ ішкі ќ±рылысы бар екендігін : оныњ оњ зарядталѓан ядродан жєне
оны тынымсыз айналып ж‰ретін теріс зарядталѓан электрондардан т±ратындыѓын
дєлелдеді. 1932 жылы Джеймс Чедвик ядроныњ µзі де бµлшектенетініњ , оныњ
массасы 1 – ге тењ.
Оњ зарядталѓан протондармен ќоса массасы протон массасына тењ дерлік ,
біраќ зарядталмаѓан нейтрондардан т±ратындыѓын дєлелдеді. Ядроныњ ќ±рамына
кіретін ауыр бµлшектерді адрондар деп атайды.
Элементарлы бµлшектердіњ негізгі мінездемелеріне : масса, заряд, орташа
µмір с‰ру уаќыты, скин мен квантты сандар жатады.
Элементарлы бµлшектердіњ тыныштыќ массасы электрондардыњ тыныштыќтыќ
массасына ќатнасымен аяќталады. Тыныштыќтыќ массасы жоќ бµлшектерге
фотондар жатады. Ќалѓан элементар бµлшектер массасына ќарай лек-тондарѓа
(электрон, нейтрино ) мезондарѓа (орташа бµлшектер) баолондарѓа – ауыр
бµлшектер (протондар, нейтрондар, гиперондар) .
Барлыќ белгілі бµлшектер оњ, теріс зарядты немесе зарядсыз болып келеді.
Фотон мен екі мезоннан басќа єрбір бµлшекке заряды ќарама-ќарсы
антибµлшектер де бар.
Ядро мен электрондар арасында µріспен жєне одан пайда болатын виртуальды
бµлшектерден сипатталѓан кењістікті физикалыќ вакуум деп атайды.
Виртуальды бµлшектер деп бµлшектер детекторыныњ кµмегімен тікелей
аныќтауѓа болмайтын бµлшектерді айтады.
¤мір с‰ру уаќты бойынша бµлшектер т±раќты жєне т±раќсыз болып бµлінеді.
Атомныњ т±раќты бµлшектері тµртеу электрон, протон, нейтрон, фотон.
Ќалѓандары физикалыќ вакумдарды толтырып т±рѓан µрістен виртуальді пайда
болады жєне ќайтадан µріске айналады. Осыдан ширек ѓасырдай б±рын протон
мен нейтрондар ќарапайым бµлшектер деп есептелінді. 1967 ж американдыќ
физик теоритик Гелл Манн жартылай зарядты бµлшектердіњ бар екендігі жайлы
гипотеза жасады. Ол оларды кварктар деп атады. Кварктардыњ кем дегенде 6
т‰рі бар деп болжады. –и кварк, d-кварк, оѓаш кварк, тањѓажайып кварк, в-
кварк, t-кварк. Єр т‰рлі кварттыњ µзі ‰ш т‰сге болуы м‰мкін.
Элементар бµлшектердіњ таѓы да бір ерекшелігі олардыњ спині. Яѓни
бµлшектердіњ µз осінен айналатындыѓын бейнелейтін ќасиет. Щындыѓында спин
бµлшектер бізге осы бµлшектіњ оѓан єр жаќтан ќараѓанда ќандай болып
кµрінетіндігі туралы мєліметтер береді. Мысалы О скинді бµлшек н‰ктеге
±ќсас , оларды ќай жаѓынан ќараѓанда да бір т‰рлі , 1 скинді бµлшек жебе
сияќты 360 айналѓанда бастапќы орнына келеді. 2 скинді бµлшектер 180
айналѓанда бастапќы орнына келеді. ½ скинді бµлшектер екі рет толыќ
айналѓанда ѓана бастапќы орнына келеді. Єлемдегі барлыќ бµлшектерді екі
топќа бµлуге болады: ½ скинді бµлшектер , б±дан Єлемдегі барлыќ заттар
т±рады (нейрон, протон, лентондар, гиперондар) жєне 0, 1, 2 скинді
бµлшектер – тасмалдаушы бµлшектер (фотондар жєне мезондар).
Заттыќ бµлшектер Паулидін (1925) тыйым салу принципіне баѓынады.
Паулидіњ принціпі бойынша бірдей екі бµлшектіњ сол бір ќалыпта болуы м‰мкін
емес, басќаша айтќанда белгісіздік принціпімен берілетін дєлдікпен бірдей
координаталар мен жылдамдыќќа ие бола алмайды.
Элементар бµлшектерге тєн бір ерекшелік- олардыњ массасы мен мµлшерініњ аса
кішілігі. Олардыњ кµпшілігініњ массасы протонныњ массасымен шамалас, яѓни
массасы 1,6 х 10 г , ал мµлшері 10 см. Оларѓа тєн екінші ерекшелік – пайда
болу жєне ѓайып болу ќабілеттілігі, яѓни басќа бµлшектермен ќарым –
ќатынасќа т‰скенде оларды ж±ту мен шыѓару ќабілетініњ болуы. Мєселен,
электрон мен позитрон екеуі ќосылып екі фотонѓа айналады: е + е = 2ф .
М±ндай єрекеттесулер аннигиляция деп аталады.
Атомистік концепция материяныњ дискреттік ќ±рылысы т±ралы т‰сінікке
с‰йенеді.
Ал ќазіргі кезде философиялыќ т±рѓыдан алѓанда, материя ќ±рлысын зерттеуге
жања т±рѓыдан ќараудыњ µзі аса ќызыќты єрекет де‰ге болады – б±л єрекет
материя ќ±рылысыныњ бµлінбейтін, ењ соњѓы негізгі бµлшегін іздеуді
кµздемей, басќа материялдыќ ќ±рылымдардыњ бірт±тас ќасиеттерін т‰сіндір‰
‰шін ќажетті ішкі зањдылыќтарын, байланыстарын ашуды кµздеу тиіс.
Фундаметальды єрекеттесулер.
Бірігу теориялары.
1. Фундаментальды єрекетесулердіњ т‰рлері.
2. Фундаментальды єрекеттесуулер жєне тасымалдаушы бµлшектер.
3. Бірігу теориялары.
Табиѓатта біздіњ д‰ниеніњ ќ±рылысын аныќтайтын тµрт єсерлесу к‰штері
бар: єлсіз ,к‰шті , электромагниттік, гравитациялыќ єрекеттесулер .
1) К‰шті єсерлесу адрондар арасында болады. Адрондарѓа
бариондар ( грек сµзі ’’ бариос ‘’ – ауыр) , нуклондар ( протон жєне
нейтрон) жєне гиперондар мен мезондар жатады. К‰шті єсерлесу µте аз
ќашыќтыќќа ѓана єсер етеді. ( радиусы шамамен 10 -13 см) . К‰шті
єсерлесудіњ бір кµрінісі к‰шті ядролыќ єрекеттесу болып табылады. К‰шті
ядролыќ єсерлесу 1911 жылы Э Резерфорд атом ядросын ашуы кезінде ашылды.
Юкованыњ гипотезасы бойынша к‰шті ядролыќ тасымалдаушы пи- мезондар болып
табылады. Пи –мезондар массасы нуклон массасынан 6 есе аз бµлшектер. К‰шті
ядролыќ єреккетесу атом ядросы дењгейінде протондар мен нейтрондардыњ
арасындаѓы µзара тартысу немесе тебілу ‰рдісі т‰рінде кµрінеді. Белгілі бір
жаѓдайда нуклондар ќозѓан к‰йде µтіп барионды резонанс тудырады ла µзара
басќа бµлшектермен алмасуы м‰мкін. Белгілі бір жаѓдайлардак‰шті єрекеттесу
бµлшектерді бір-бірімен µте берік байланыстырады,осыныњ нєтижесінде атомныњ
ядросы жоѓары энергиясымен байланысќанматериалдыќ система болып
ќ±рылады.Ядролыќ єрекеттесулер бµлшектіњ зарядына тєуелсіз болады,
сондыќтан к‰шті єсерлесу кезінде бµлшектіњ заряд шамасы саќталады.
.
2) Электромагниттік єрекеттесу Электромагниттік єрекетесу к‰шті ядролыќ
єсерлесуге ќараѓанда 100- 1000 есе єлсіз, біраќ к‰шті єсерлесуге ќараѓанда
алыс ќашыќтыќта тарайды. Электромагниттік єрекеттесулер тек ќана
зарядталѓан бµлшектер арасында болады. Єрбір бµлшек µзініњ айналасында
электромагниттік µріс тудырады жєне ол еклесі зарядталѓан бµлшекке єсер
етеді. Электромагниттік єсерлесу тарту немесе тебілу к‰ші ретінде кµрінеді.
Б±л єрекеттесудіњ нєтижесінде электрондар мен ядролар атомѓа, ал атомдар
молекулаларѓа бірігеді. Белгілі бір т±рѓыдан алѓанда б±л химия мен
биологиядаѓы негізгі єрекеттесу болып табылады. Тасымалдаушы бµлшек фотон.
3) Єлсіз єрекеттесу Єлсіз єрекеттесу электромагниттік
єрекеттесуден єлсіз біраќ гравитациялыќ єрекеттесуден к‰шті болады. Єлсіз
єрекеттесудіњ єсер ету радиусы к‰шті єсерлесуден єсер ету радиусынан 2 есе
кем. Ол негізінен алѓанда бµлшектердіњ ыдыраумен байланысты болады, мысалы
атом ядросында нейтрон протонѓа, электронѓа жєне антинейтриноѓа айналѓанда
болады. Мысалы єлсіз єрекеттесу негізінде к‰н сєуле шашады. (протон
нейтронѓа, ал позитрон нейтронѓа айналады) Сєулелендірілген позитронныњ µту
ќабілеті µте жоѓары болады – ол ќалыњдыѓы миллиярд км болѓан темір плитадан
µтіп кетуі м‰мкін. Єлсіз єсерлесу кезінде бµлшектіњ заряды µзгереді. Єлсіз
єсерлесу б±л тікелей єсерлесу емес, оларалыќ ауыр бµлшектер – бозондарды
алмасу арќылы ж‰зеге асады. Бозон т±раќсыз, виртуальді бµлшек. Єлсіз
єсерлесу заттыњ радиоактивтілік ќасиетіне жауап береді.
4) Гравитациялыќ єрекеттес‰. Гравитациялыќ
єрекеттесулер электро-магниттік єрекеттес‰ден бірнеше есе єлсіз болып
келеді. Микрод‰ние дењгейінде гравитатциялыќ єрекеттесуді ескерме‰ге де
болады, біраќ ірі массалар єрекеттескенде, мєселен космостыќ масштабта,
оныњ к‰ші айтарлыќтай µсіп, шешуші мањызѓа ие болады. Гравитациялыќ єсер
µз салмаѓы жоќ гравитон бµлшегі арќылы тасмалданады. Сондыќтан
гравитациялыќ єсер алыс ќашыќтыќќа тасмалданады. Гравитациялыќ єсер барлыќ
материяныњ арасында болады,ол бµлшектіњ массасына тура пропарционал, ал ара
ќашыќтыќќа кері пропарционал . Ньютон б‰кілєлемдік тартылыс зањын ашќаннан
100 жыл µткен соњ Кулон электр к‰шініњ де ќашыќтыќќа тєуелді екендігін
ашты. Біраќ Нью тон зањы мен Кулон зањыныњ мањызды ерекшеліктері бар. Атап
айтќанда гравитациялыќ к‰ш єрќашан болады, ал электрлік к‰ш тек ќана егер
дене электр зарядына ие болса ѓана болады. Гравитациялыќ к‰ш тек ќана
тарту к‰ші, ал электрлік к‰ш тартылу жєне тебілу к‰ші болуы м‰мкін.
Єрекеттесудіњ б±л тµртеуі алуан т‰рлі д‰ниеніњ ќ±рылысы ‰шін єрі
ќажетті, єрі жеткілікті. К‰шті єрекеттесу болмаса, атом ядролары болмас
еді, ал ж±лдыздар мен к‰н ядролыќ энергияныњ есебінен жылу мен жарыќты
µндіре алмас еді. Электромагниттік єрекеттесу болмаса, онда атомдар да,
молекулалар да, макроскопиялыќ ірі денелер, жылу мен жарыќ та болмас еді .
Єлсіз єрекеттесу болмаса , к‰н мен ж±лдыздардыњ ішєнде ядролыќ реакциялар
болмас еді, аса жања ж±лдыздарды жаоќылдау да болмас еді. Гравитациялыќ
єрекеттесу болмаса, онда галактика да ж±лдыздар да, планеталар да, тіпті
б‰кіл єлем де болмас еді, µйткені Єлемніњ бірт±тастыѓы мен эволюциясын
ќамтамасыз ететін біріктіруші фактор гравитация болып табылады.
Ќазіргі заманѓы физиканыњ негізгі міндеттерініњ бірі - µріс пен
физикалыќ єрекеттесулердіњ жалпы теориясын жасау болып есептеледі.
1. Электрєлсіз єрекеттесу теориясы.
2. ¦лы бірігу теориясы.
3. Супер±лы бірігу теориясы
ХХ ѓасырдыњ 70 –ші жылдарында жаратылыстануда ‰лкен жањалыќ ашылды,
физиктер тµрт фундаментальды єсерлердіњ екеуін біріктіріп электрєлсіз єсер
теориясын жасады. Электромагниттік жєне єлсіз єсерлерді , электрєлсіз
єсерге біріктіруді Ваинберт жєне Салам бір- біріне тєуелсіз т‰рде жасады.
Жалпы фундаментальды єсерлерді біріктірудіњ негізі электромагнитті ,
єлсіз жєне к‰шті єсерлердіњ єсерлесуі конентанталары белгілі бір энергия
кезінде бір-біріне тењесе- тіндігінде. Б±л энергияны бірігу энергиясы деп
атайды. 10 14 ЃєВ энергия жаќайында немесе 10 -29 см ќашыќтыќта
электромагниттік, єлсіз жєне к‰шті єсерлесу конентанталары бірдей болады,
яѓни бірдей табиѓатќа ие болады.
4-таќырып. Метод‰ние жайлы астрономиялыќ жєне космологиялыќ
концепциялар.
1. Метод‰ние объектілері.
2. Єлемніњ ќазіргі заманѓы космологиялыќ моделі.
3. Ж±лдыздар жєне галактикалар. Олардыњ ќ±рылысы.
Мегод‰ние деп ѓылым барлыќ єлемдік денелердіњ µзара байланысты дамушы
ж‰йесін т‰сінеді. Мегод‰ние - аса ірі єлемдік денелер д‰ниесі. Мегод‰ние
объектілеріне : планеталар, ж±лдыздар , галактикалар, мегагалактикалар жєне
єлем жатќызылады.
Планеталар- ж±лдыздар айналасында ауыр элементтер негізінде пайда болѓан,
ќатты негізге ие болѓан космос денелері.
Ж±лдыздар дегеніміз – мµлшері, температурасы, ќозѓалыс сипаты єр т‰рлі
болѓан, µзінен сєуле таратушы плазмалыќ ќ±рылымдар.
Жалпы аспан денелерін энергия шашатынт яѓни ж±лдыздарѓа жєне энергия
шашпайтын аспан денелеріне планеталар, кометалар, метеоридтер, космос шањ-
тозањына бµлуге болады. Ж±лдыздар µз энергиясын олардыњ ішінле ж‰ретін жєне
µте жоѓары температурада (шамамен 10-15 млрд К температурада) ж‰зеге асатын
термоядролыќ реакциялар нєтижесінде алады.
Ж±лдыздар - химиялыќ элементтерді µндіруші фабрикалар жєне жарыќ пен
тіршіліктіњ кµзі болып табылады. Ж±лды р галактикалардыњ центрін айнала
к‰рделі орбита бойымен ќозѓалады.
Галактикалар дегеніміз – ж±лдыздар мен олардыњ ж‰йелерініњ аса мол
шоѓырланѓан жиынтыѓы. Галактикалардыњ µз орталыѓы яѓни ядросы болады.
Формасы жаѓынан галактикалар ‰ш типке бµлінеді: эленстік, спифаль тєріздес
жєне д±рыс емес галактикаларѓа бµлінеді. Галактика атыныњ 97 - 99 % заты
ж±лдыздарда шоѓырланѓан, одан басќа галактикаларда космос газы, космос шањ
– тозањы кездеседі.
Жалпы галактикалардаѓы ж±лдыздар саны 150 - 300 млрд шамасында
болады. Ќазіргі заманѓы ѓылым єлемдегі галактикалар саны – 10
дєрежесінде деп есептейді.
Біздіњ галактикамыз Ќ±с жолы деп аталады. Оныњ ќ±рамында 150
миллиардтай ж±лдыздар бар. Ол ядродан жєне бірнеше спираль тєріздес
тармаќтан т±рады. Оныњ мµлшері – 100 мыњ жарыќ жылына тењ. Біздіњ
галактикамыздаѓы ж±лдыздардыњ кµпшілігі 1500 жарыќ жылындай болатын зєулім
дискте шоѓырланѓан. Біздіњ галактикамызѓа ењ жаќын орналасќан галактика
Андромеда т±мандыѓы шамамен 1,5 – 2 млн жарыќ жылы ќашытыќта
орналасќан.
Ж±лдыздардыњ эволюциясы дегеніміз – б±л уаќыт µтуімен оныњ ішкі
ќ±рылысын, химиялыќ ќ±рамы мен физикалыќ к‰йініњ µзгеруі. Ж±лдыз
эволюциясыныњ барысы оныњ массасы мен ж±лдызды т‰зуге ќатысќан заттардыњ
химиялыќ ќ±рамына тєуелді болады. Бірінші реттік ж±лдыздар негізінен 70 %
сутегінен жєне 30 % гелийден т±рады. Ж±лдыздардыњ эволюциясыныњ
нєтижесінде ауыр элемент атомдары т‰зіледі жєне ж±лдыздардыњ жарылу
нєтижесінде ж±лдызаралыќ кењістікке шыѓарылады. Ал ж±лдыздардыњ келесі
±рпаѓы ќ±рамында 3-4 % ауыр элемент атомдары болѓан заттардан т‰зіледі.
Ж±лдыздыњ пайда болуы дегеніміз - µзініњ жеке энергетикалыќ кµзі негізінде
саќталып т±ратын гидростатикалыќ тепе-тењдік к‰йдегі ж‰йеніњ т‰зілуі .Ал
ж±лдыздыњ ќ±лдырауы – осы ж±лдыздыњ ыдырауына алвп келетін тепе –
тењдіктіњ б±зылуы.
Ж±лдыз т‰зілу ‰рдісі ‰здіксіз ж‰ретін ±рдіс. И. С. Шкловскийдіњ
т‰сіндіруінше , ж±лдыздар белгілі бір себептердіњ єсерінен ж±лдызаралыќ
заттыњ гравитациялыќ тартылу к‰шініњ єсерінен тыѓыздалѓан газды шардыњ
пайда болуынан бесталады. Б±л газды шыѓаруды протож±лдыздар деп атайды. Б±л
єлі наѓыз ж±лдыз емес. Ж±лдыз эволюциясыныњ келесі кезењінде ж±лдыз затыныњ
ќысылып, тыѓызданып, температурасыныњ жоѓарылауы нєтижесінде оныњ ядросында
термоядролыќ реакцияныњ басталуы. Сутегі – космос затыныњ негізгі бµлігін
ќ±райды. Ж±лдыз эволюциясыныњ алѓашќы кезењінде оныњ орталыќ бµлігінде
сутегі атомыныњ гелий атомына айналу термоядролыќ реакциясы ж‰реді.
+ + 2 +
4 Н = Не 4 + 2 В + Q .
Ж±лдыздар µзін - µзі реттеуші ж‰йе ьолып табылады . Яѓни
ж±лдыздыњ орталыќ бµлігінде ж‰ретін гравитациялыќ сыѓслу процесі
термоядролыќ реакциялар нєтижесінде бµлінетін энергия нєтижесінде тепе –
тењдік жаѓдайда болады. Ж±лдыздыњ орталыќ бµлігіндегі сутегі атомыныњ
бітуіне байланысты, термоядролыќ реакциялар оныњ шеткі бµлігіне ауысады.
Осы кезењде ж±лдыздыњ кµлемі ±лѓайып, ол ќызыл т‰ске енеді. Б±ндай ж±лдыз
ќызыл гиганы деп атайды. Осы уаќыттан бастап ж±лдыздыњ сµну кезењі
басталады. Ж±лдыз ќызыл гиганттан – сары гигантќа – аќ карликке – ќара
карликке айналады. Ќара карликтіњ кµлемі кішірейіп , оныњ затыныњ шексіз
артады. Осыдан єрі ќарай ж±лдыз дамуы екі баѓытта ж‰реді.
1 Егер ж±лдыздыњ массасы К‰н массасыныњ 1,5 – 3 есесі шамасында
болса, онда ж±лдыздыњ орталыќ бµлігіндегі гравитациялыќ сыѓылуды
термоядролыќ реакциялар тоќтата алады. Аќыр соњында б±ндай ж±лдыздар
нейтронды ж±лдызѓа айналады. Нейтронды ж±лдыздар аз уаќыт ішінде к‰шті
сєулеленіп, соњынан µз затын космос кењістігіне таратып жібереді.
2 Егер ж±лдыздыњ массасы К‰н массасыныњ 3 еседен ауыр болса, онда
ж±лдыздыњ орталыќ бµлігіндегі гравитациялыќ сыѓылуды ешќандай термоядролыќ
реакциялар тоќтата алмайды. Б±ндай ж±лдыздар гравитациялыќ сыѓылудыњ
нєтижесінде гравитациялыќ коллаке , яѓни ќара ќ±рдымѓа айналады .
Ќара ќ±рдымда гравитациялыќ тарту к‰ші шексіз жоѓары , сондыќтан
олардыњ мањыздылыѓы екінші космостыќ жылдамдыќ жарыќ жылдамдыѓынан артыќ
болуы ќажет .
К‰н ж‰йесі
1.К‰н ж‰йесініњ ќ±рылысы
2. Планеталардыњ пайда болуы жєне ќ±рылысы.
1. Жер, оныњ ќ±рылысы, ќабаттары.
К‰н ж‰йесі деп к‰нніњ гравитациялыќ тарту к‰ші єсер ететін аймаќты
айтады. Оныњ размері шамамен 2*10 астрономиялыќ бірлікке тењ. К‰н ж‰йесіне
к‰н, планеталар, асте-роидтар, кометалар, космос шањ – тозањы кіреді. К‰н
Ќ±с жолы галактикасыныњ ортасынан 8000 нарсектік = 26000 жарыќ жылына
тењ ќашыќтыќта орналасќан. К‰нніњ галактика осі айналасында айналу
жылдамдыѓы 250 кмс. К‰н ж‰йесі галактиканыњ орталыѓынан 180 млн жылда
толыќ бір айналым жасайды.
К‰н ќатардаѓы сары ж±лдыз. Оныњ тыѓыздыѓы 1,4 гсм, бетініњ
температурасы 6000С тењ
К‰н ж‰йесініњ жасы шамамен 5 млрд жыл деп есептеледі. К‰н ж‰йесіне
ќазіргі к‰нде аныќталѓан 9 планета кіреді. Біраќ одан басќа да бір немесе
бірнеше планета кіруі м‰мкін деген болжам бар.
К‰н ж‰йесі планеталарын негізгі 2 топќа бµледі:
1: Ішкі немесе жерге ±ќсас планеталар: Меркурий, Шолпан, Жер (1 серігі
бар), Марс(2 се-рігі бар).
2: Сыртќы алып планеталар: Юпитер,(15 серік), Сатурн ( 16 серік), Уран (5
серік),Нептун (2 серік).
Плутон планетасы (1 серік) ќ±рылысы мен физико-химиялыќ ќасиеттері жаѓынан
ішкі планеталарѓа ±ќсас болып келеді. Плутон планетасы мµлшері жаѓынан
Айдан да кіші, ішкі планеталардыњ барлыѓы ќатты негізге ие жєне олардыњ
б‰кіл массасы сол ќатты негізге шоѓырланѓан.
Шолпан, Жер, Марс планеталары газ ќабатымен ќапталѓан. Меркурийде
атмосфера жоќ.
Сыртќы планеталардыњ химиялыќ ќ±рамын µзгешелеу болады. Юпитер мен сатурн
химиялыќ ќ±рамы жаѓынан К‰нге ±ќсас болып келеді. Ал Уран мен Нептунда ауыр
элемент атомдары кµбірек болуы керек. Планеталардыњ энергетикалыќ кµзі
олардыњ ќ±рамында ж‰ретін радиоактивті ыдырау процесі болып есептеледі.
Жалпы планеталар жас К‰нніњ айналасындаѓы газды-шањды тумандыќтан бір
мезгілде шамамен 4.6 млрд жыл алдын пайда болѓан деп есептеледі. К‰нніњ
айналасындаѓы протонпланеталыќ б±лт т±раќсыз болды жєне біртіндеп
тыѓыздалѓан диск ретінде конденсацияланып протонпланеталарды
ќалыптастырылѓан. Протонпланеталар біртіндеп тыѓыздалып, олардаѓы ќатты
бµлшектер соќтыѓысу нєтижесінде іріленіп 9 планетаны т‰зген. Ќазіргі
ѓылымныњ жорамалдауынша К‰н ж‰йесініњ т‰зілгенде электромагниттік к‰штер
шешуші роль атќарады. К‰н мен планеталардыњ т‰зілуіне негіз болѓан алѓашќы
газ б±лттары электромагниттік к‰штердіњ єсерінен ионданѓан газдардан
т±рѓан. Орасан ‰лкен газ б±лттарыныњ бірге шоѓырлану салдарынан К‰н пайда
болѓаннан соњ одан µте алыс ќашыќтыќта газ б±лттарыныњ ‰лкен бµліктері
бµлініп ќалады. Гравитациялыќ к‰ш ол бµлініп ќалѓан бµліктерді К‰нге ќарай
тартады, біраќ К‰нніњ магниттік µрісі оларды кері теуіп тоќтатады. Сµйтіпт
гравитациялыќ жєне магниттік к‰штердіњ тарту жєне сыртќа тебуініњ єсерінен
газ ќалдыќтары шоѓырлана бірігіп, нєтижесінде планеталар т‰зіледі.
Жер - К‰н ж‰йесініњ ‰шінші планетасы. Оныњ К‰ннен ќашыќтыѓы 150млн км.
Жердіњ радиусы 6.3 мыњ км. Массасы 6 тонна, тыѓыздыѓы 5.5 гсм. К‰ні
айналасында элипс тєрізді орбита бойымен 30 км сек жылдамдыќпен
айналады.
Жер ќалыњдыѓы 10 – 80 км тењ жер ќабыѓынан (метосферадан) , мантиядан (
2900 км терењдікке дейінгі ќабат) жєне ядродан т±рады. Жердіњ сыртќы беті
массасы 5 300 000 тонна болѓан атмосфера ќабатымен ќапталѓан. Атмосфера
топосфераѓа ( 9 –17км ), стратосфераѓа (50 км дейінгі ќабат) жєне
иносфераѓа ( 800-1000 км дейінгі ќабат) .
Атмосферадан жоѓары орналасќан азоносфера ќабаты жерде жєне ондаѓы
тірі материяны космостыњ радио активті сє‰лелерінен ќорѓан т±рады
Атмосфераныњ ќызметі µте к‰рделі, олардыњ негізгілері:
-Жердегі ауа райын ќалыптастырады.
-Жердегі тірі организмдердіњ тыныс алуына жєне к‰рделі физико –
химиялыќ процестердіњ ж‰р‰іне ќатысады.
-Жердіњ температуралыќ реттелуіне ќатысады
Жер бетінен негізгі бµлігі суќабатымен гидросферамен ќапталѓан
(ќ±рлыќ 29,2% м±хит сулары 70,8%) зерттеулер Жердіњ полюстерініњ Жер дамуы
тарихы барысында µзгергендігін кµрсет‰де. Мєселен Антарктида Жер дамуыныњ
белгілі бір кезењдерінде мєњгі жасыл аймаќ болѓандыѓын кµрсетеді. Ол
Жердегі м±здыќтар осыдан 100 мыњ жыл алдын ±лы м±з басу кезењінде
пайда болѓан.
Жердегі тектоникалыќ ќозѓалыстар мантиядаѓы бір – біріне ќатысты
орташа жылдамдыќпен ќозѓалып т±ратын плиталар ж‰йесімен сипатталады. Б±л
плиталар ядроныњ балќыѓан беткі ќабатында орналасып, бір – бірімен т‰йісіп
ќозѓалыста болады. Тектоникалыќ белсенділік деп аталатын осы ќозѓалыстар
жер сілкін‰ге, вулкандардыњ оянуына, жер ќыртысыныњ µзгер‰іне єкеледі.
Жер бетініњ климаты оныњ ±заќ уаќыттыќ эвалюциялыќ дамуы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz