ФИЗИКА В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 6 страниц
В избранное:

ФИЗИКА В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
Говоря о роли физики, выделим три основных момента. Во-первых, физика
является для человека важнейшим источником знаний об окружающем мире. Во-
вторых, физика, непрерывно расширяя и многократно умножая возможности
человека, обеспечивает его уверенное продвижение по пути технического
прогресса. В-третьих, физика вносит существенный вклад в развитие духовного
облика человека, формирует его мировоззрение, учит ориентироваться в шкале
культурных ценностей. Поэтому будем говорить соответственно о научном,
техническом и гуманитарном потенциалах физики.
Эти три потенциала содержались в физике всегда. Но особенно ярко и
весомо они проявились в физике XX столетия, что и предопределило ту
исключительно важную роль, какую стала играть физика в современном мире.
Физика как важнейший источник знаний об окружающем мире. Как известно,
физика исследует наиболее общие свойства и формы движения материи. Она ищет
ответы на вопросы: как устроен окружающий мир; каким законам подчиняются
происходящие в нем явления и процессы? Стремясь познать первоначала вещей
и первопричины явлений, физика в процессе своего развития сформировала
сначала механическую картину мира (XVII1—XIX вв.), затем электромагнитную
картину (вторая половина XIX — начало XX в.) и, наконец, современную
физическую картину мира (середина XX в.).
В начале нашего столетия была создана теория относительности —
сначала специальная, а затем общая. Ее можно рассматривать как великолепное
завершение комплекса интенсивно проводившихся в XIX столетии исследований,
которые привели к созданию так называемой классической физики. Известный
американский физик В. Вайскопф так охарактеризовал теорию относительности:
Это совершенно новый набор концепций, в рамках которых находят объединение
механика, электродинамика и гравитация. Они принесли с собой новое
восприятие таких понятий, как пространство и время. Эта совокупность идей в
каком-то смысле является вершиной и синтезом физики XIX в. Они органически
связаны с классическими традициями
Тогда же, в начале века начала создаваться, а к концу первой
трети столетия обрела достаточную стройность другая фундаментальная
физическая теория XX в.— квантовая теория. Если теория относительности
эффектно завершала предшествовавший этап развития физики, то квантовая
теория, решительно порывая с классической физикой, открывала качественно
новый этап в познании человеком материи. Для квантовой теории характерен
именно разрыв с классикой,— писал Вайскопф.— Это шаг в неизведанное, в мир
явлений, которые не умещались в рамки идей физики XIX в. Надо было создать
новые приемы мышления, чтобы понять мир атомов и молекул с его дискретными
энергетическими состояниями и характерными особенностями спектров и
химических связей
Используя квантовую теорию, физики совершили в XX в. в
буквальном смысле слова прорыв в понимании вопросов, касающихся моля и
вещества, строения и свойств кристаллов, молекул, атомов, атомных ядер,
взаимопревращений элементарных частиц. Возникли новые разделы физики,
такие, как физика твердого тела, физика плазмы, атомная и молекулярная
физика, ядерная физика, физика элементарных частиц. А в традиционных
разделах, например оптике, появились совершенно новые главы: квантовая
оптика, нелинейная оптика, голография и др.
Физика исследует фундаментальные закономерности явлений; это
предопределяет ее ведущую роль во всем цикле естественно-математических
наук. Ведущая роль физики особенно ярко выявилась именно в XX в. Один из
наиболее убедительных примеров — объяснение периодической системы
химических элементов на основе квантовомеханических представлений. На стыке
физики и других естественных наук возникли новые научные дисциплины.
Химическая физика исследует электронное строение атомов и молекул,
физическую природу химических связей, кинетику химических реакций.
Астрофизика изучает многообразие физических явлений во Вселенной; на широко
применяет методы спектрального анализа и радиоастрономических наблюдений. В
отдельные разделы астрофизики выделены: физика Солнца, физика планет,
физика межзвездной среды и туманностей, физика звезд, космология. Биофизика
рассматривает физические и физико-химические явления в живых организмах,
влияние различных физических факторов на живые системы. В настоящее время
из биофизики выделились самостоятельные направления биоэнергетика,
фотобиология, радиобиология. Геофизика исследует внутреннее строение Земли,
физические процессы, происходящие в ее оболочках. Различают физику твердой
Земли, физику моря и физику атмосферы. Отметим также агрофизику, изучающую
физические процессы в почве и растениях и разрабатывающую способы
регулирования физических условий жизни сельскохозяйственных культур;
петрофизику, исследующую связь физических свойств горных пород с их
структурой и историей формирования; психофизику, рассматривающую
количественные отношения между силой и характером раздражителя, с одной
стороны, и интенсивностью раздражения — с другой.
Физика как основа научно-технического прогресса. Трудно переоценить
роль фундаментальных физических исследований в развитии техники. Так,
исследования тепловых явлений в XIX в. способствовали быстрому
совершенствованию тепловых двигателей. Фундаментальные исследования в
области электромагнетизма привели к возникновению и быстрому развитию
электротехники. В первой половине XIX в. был создан телеграф, в середине
века появились электрические осветители, а затем электродвигатели. Во
второй половине XIX в. химические источники электрического тока
стали вытесняться электрогенераторами. Девятнадцатый век завершился
триумфально: появился телефон, родилось радио, был создан автомобиль с
бензиновым двигателем, в ряде столиц открылись линии метрополитена,
зародилась авиация. В 1912 г. В. Я. Брюсов написал строки, в которых хорошо
отразилось победное настроение тех лет:
Свершились все мечты, что были так далеки. Победный ум прошел за годы
сотни миль. При электричестве пишу я эти строки, И у ворот, гудя, стоит
автомобиль.
А между тем научно-технический прогресс только еще набирал
темп; научно-техническая революция XX в. еще только назревала. Открытие
электрона, создание и становление квантовой теории, возникновение атомной
физики, а затем физики твердого тела — все это предопределило рождение и
быстрое развитие электроники. Сначала возникла вакуумная электроника
(электронные лампы, электронно-лучевые трубки); в 50-х годах стала
развиваться полупроводниковая электроника (в 1948 г. был изобретен
транзистор); в 60-х годах родилась микроэлектроника. Прогресс в области
электроники привел к созданию совершенных систем радиосвязи,
радиоуправления, радиолокации. Развивается телевидение, сменяются одно за
другим поколения ЭВМ (растет их быстродействие, совершенствуется память,
расширяются функциональные возможности), появляются промышленные роботы. В
1957 г. состоялся вывод на околоземную орбиту первого искусственного
спутника Земли; 1961 г.— полет Ю. А. Гагарина — первого космонавта планеты;
1969 г.— первые люди на Луне. Нас почти уже не удивляют поразительные
успехи космической техники. Мы привыкли к запускам искусственных спутников
Земли (их число давно перевалило за тысячу); становятся все более
привычными полеты космонавтов на пилотируемых космических кораблях, их
многодневные вахты на орбитальных станциях. Мы познакомились с обратной
стороной Луны, получили фотоснимки поверхности Венеры, Марса, Юпитера,
кометы Галлея.
Фундаментальные исследования в области ядерной физики
позволили вплотную приступить к решению одной из наиболее острых проблем —
энергетической проблемы. Первые ядерные реакторы появились в 40-х годах, а
в 1954 г. в СССР начала действовать первая в мире атомная электростанция —
родилась ядерная энергетика. В настоящее время на Земле работает более
трехсот АЭС; они дают около 20% всей производимой в мире электрической
энергии. Развернуты интенсивные исследования по термоядерному синтезу;
прокладываются пути к термоядерной энергетике.
Успехи в исследовании физики газового ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.