«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой)




Скачать 195.68 Kb.
Название«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой)
Дата23.01.2013
Размер195.68 Kb.
ТипДокументы
Связь физики и литературы.


«Наука и искусство так же тесно связаны

между собой, как легкие и сердце.»

(Л.Толстой)


Физика для литературы, особенно для фантастической, играет особую роль. Человечество не мыслит свое будущее без покорения космоса, без путешествия во времени и пространстве, без думающих машин. Откуда это все? Если посмотреть биографию писателей - фантастов, можно обнаружить, что многие из них в прошлом или были физиками или имели отношение к технике. И это не случайно! Литература помогла этим людям воплотить, пока только в мечтах, их идеи. Неудовлетворенность современными возможностями познания побуждает писателей - фантастов решать свои проблемы, указывая другим поколениям людей направления поиска. Мы не можем быть абсолютно уверены в прогнозах фантастов, ибо только законы физики есть единственный критерий жизнеспособности той или иной идеи. Но стимулировать поиск -

достойная целы

Начиная с народного фольклора и до наших дней, литература ведет нас за собой. Это и извечная мечта о сапогах-скороходах, о ковре-самолете, о чудо-печке и многом другом. И мы уже не удивляемся всему этому - это наша реальность. А романы Жюля Верна и Герберта Уэллса? А "Гиперболоид инженера Гарина"? - все это примеры глубочайшей связи между фантастикой и реальностью, между физикой и литературой. Порой и понять-то сложно, "где начало того конца..." Как признаются авторы многих физических открытий и технических изобретений именно мечта детства, подаренная сказками и фантастической литературой, двигала ими. Не случайно фантастика называется научной. Именно благодаря этой литературе удается более полно и более конкретно раскрывать суть многих вроде бы на первый взгляд обыденных явлений.

Необыкновенное сочетание поэтического и научного мышления позволяло Ломоносову глубоко проникать в тайны природы. В "Утреннем размышлении" Ломоносов "увидел" и сумел описать бурную природу Солнца так, как будто он стоял на уровне астрономии второй половины XIX века и мог пользоваться новейшими телескопами и приборами:


Когда бы смертным толь высоко

Возможно было возлететь,

Чтоб к Солнцу бренно наше око

Могло приближившись воззреть:

Тогда б со всех открылся стран

Горящий вечно Океан.

Там огненны валы стремятся

И не находят берегов;

Там вихри пламенны крутятся,

Борющись множество веков;

Там камни, как вода, кипят,

Горящи там дожди шумят...


Лишь недавно стало известно, что в недрах светоносной оболочки Солнца возникают смерчеобразные вихри, которые, подымаясь в хромосферу и охлаждаясь, образуют солнечные пятна, и т. д.

История науки и научных завоеваний является для Ломоносова источником поэтического размышления и вдохновения. Его гениальное "Письмо о пользе Стекла" не только славословит науку и техническую мысль как двигателей прогресса, но и на примере исторической судьбы учения Коперника развертывает яркую картину борьбы за передовое научное мировоззрение.


Передачу звука многие поэты описывали по-разному, но всегда гениально. Так, например, А. С. Пушкин в своём стихотворении «Эхо» прекрасно описывает это явление:

Ревёт ли зверь в лесу глухом,

Трубит ли рог, гремит ли гром,

Поёт ли дева за холмом -

На всякий звук

Свой отклик в воздухе пустом

Родишь ты вдруг.


Также обращались к теме звука почти все поэты, воспевая и неизменно восхищаясь передачей его на расстояние. Кроме того, почти все физические явления вызывали у творческих людей вдохновение. Трудно найти такого поэта в мировой литературе, который бы хоть раз не написал произведения о земле и небе, о солнце и звёздах, о грозе и молнии, о кометах и затмениях:


И, как и всякая комета,

Смущая блеском новизны,

Ты мчишься мёртвым комом света,

Путём, лишённым прямизны!

У неба учишься и следуешь за ним:

Сама в движении, а полюс недвижим.

(К. К. Случевский)


Опрятней модного паркета

Блистает речка, льдом одета.

Мальчишек радостный народ

Коньками звучно режет лед.

Почему коньки режут лед?

А. С. Пушкин


Все молчит, - лучина с треском

Лишь горит багровым блеском

Да по кровле ветр шумит.

А. А. Фет "Метель"


Ах, как играет этот Север!

Ах, как пылает надо мной

Разнообразных радуг веер

В его короне ледяной!

Ему, наверно, по натуре

Холодной страсти красота,

Усилием магнитной бури

Преображенная в цвета...

М.А. Дудин.


В научно-фантастической литературе описано немало физических |эффектов. анализ которых может многому научить физика.

Например, в сюжете описаны реальные, известные читателю физические явления. Иногда их использование оказывается необычным и может быть реализовано в технических устройствах. Очень рано внедрилось в произведения научной фантастики явление магнитной индукции. В первой половине XX века одно за другим появились десятки фантастических произведений, в которых этот эффект используется как «антиоружие»: винтовки намагничиваются на расстоянии, пушки и снаряды противника

теряют свою боеспособность. Эта физическая идея прошла по страницам

повестей А.Оссебрдовского «Бриг и ужас» (1914), В.Катаева «Остров

Эрендорф» (1924), Г.Доминика «Лучи смерти» (1927).

Был использован в фантастике и коронный разряд - электрический. в газе - эффект, привлекающий сегодня к себе особое внимание изобретателей. Коронный разряд действует в сюжете рассказа Ю.Макаревича «Электролит профессора Мухина» (1960). Автор фантастического произведения заставил коронный разряд приводить в действие летательный аппарат.

В своем произведении «Гиперболоид инженера Гарина» (1927) Николаевич Толстой описывает разрушительные действия лазерного луча.

Неожиданное применение шаровой молнии для аккумуляции энергии

в рассказе Г.Альтова «Скучный капитан» (1960). Г.С.Альтшуллер — автор этого произведения, известный в фантастической литературепод псевдонимом Г.Альтов, является основателем современной теории изобретательства.

Иногда писатели-фантасты в сюжете произведения используют полуфантастический физический эффект, в котором можно распознать измененное автором известное физическое явление. Фантастов все более привлекают принципы теории относительности, которые труднее всего воплощаются в сюжете художественного произведения.

Впервые физическая модель мира с малой скоростью света была А.Беляевым в рассказе «Светопреставление» (1929). Автор описал мир в котором скорость света неожиданно уменьшилась до нескольких метров в | минуту. Критики, однако, считают, что в «Светопреставлении» не был использован ни реальный, ни фантастический физический эффект. Люди в рассказе свободно перемещаются быстрее света, наблюдая при этом

любопытные картины, как бы продвигаясь вспять во времени. Уменьшение

скорости света понадобилось писателю как условный прием.

В рассказе Г.Альтова «Полигон «Звездная река» (1960) скорость света, увеличивают, меняя характер излучения. Разумеется, этот эффект не существует в научном наследии физики.

В некоторых произведениях в литературный сюжет вставлен фантастический физический эффект, не имеющий аналога в науке. Идеи эти всегда очень интересны, особенно тогда, когда удается предсказать открытие реального физического явления.

Известны случаи, когда именно научно-фантастическое произведение послужило импульсом к важному физическому открытию. Никто не станет спорить, что голография - одно из выдающихся достижений физической мысли. Голография - метод записи, воспроизведения и преобразования волн, основанный на их интерференции, т.е. наложении.

Юрий Николаевич Денисюк, разработавший метод голографии в трехмерных средах, вспоминает: «Мне попался научно-фантастический рассказ. Его герой научился создавать копии реальных предметов, не изображения, а именно копии. Точные копии, неотличимые от оригинала. Возможно, я подсознательно стремился к чему-то подобному. Зерно попало в подготовленную почву. Мне казалось, я могу и должен этого достичь. Мне захотелось найти способ отображать реальные предметы так полно, чтобы в отображении содержались мельчайшие особенности оригинала. Фотография не способна к этому, она показывает лишь плоские мертвые тени. Я хотел при помощи оптики придумать такой ход, такой шифр, чтобы он поддавался расшифровки без помощи воображения. И нашел его в самой основе оптики. В свойствах световых волн...».

Таким образом, в сюжетах литературных произведений используются известные физические эффекты, либо писатели-фантасты описывают такие явления, которые порой дают толчок к научным открытиям в области физики.

Физика и археология


Археологии по существу подобны детективам, занятым воссозданием и постижением жизни прошлых эпох; поэтому неудивительно, что для извлечения информации из ильных следов, оставленных древними людьми, они используют самые разнообразные ■ и приемы. Некоторые из них присущи только археологии, другие заимствованы из биологии, геологии и других наук; имеются среди них и такие, которые используются криминалистам и.

Определение даты археологических отложений является одной из главных стоящих перед археологом задач, поскольку, не зная, какие из находок одновременны друг другу, невозможно предложить их интерпретацию. До 1950-х годов археология располагала крайне ограниченным набором способов датирования и опиралась главным образом на историко-культурные и стратиграфические данные; но с указанного времени развитие получили биологические, физические и химические методы датировки.


Физические и химические методы.


После Второй мировой войны широкое применение получили физические и химические методы датирования.

Радиометрическое датирование. Все радиометрические методы датирования основаны на определении степени распада содержащихся в археологических остатках радиоактивных элементов. Примером этой категории методов может служить самый известный из них -•углеродное датирование. В верхние слоях атмосферы под действием космических лучей - элемент 14С - нестабильный изотоп углерода; он циркулирует в атмосфере и степенно внедряется в растения при поглощении ими диоксида углерода в процессе фотосинтеза: затем он попадает в организмы животных. В результате концентрация 14С в верхних и нижних слоях атмосферы и в живых организмах оказывается одинаковой. Когда организм умирает, его углеродный обмен с атмосферой прекращается и начинается распад 14С, скорость которого известна. Определяя концентрацию этого изотопа в любых остатках некогда живой материи, можно вычислить, сколько времени прошло с момента смерти организма.

Как и при использовании иных способов датирования, практические вычисления радиоуглеродных дат осуществляются в специализированных лабораториях, куда археолог отправляет свои образцы. В ответ он получает датировки, выраженные в стандартном виде -например. «1010±80 лет тому назад (Бета-3144)». Дата 1010 - это число лет от настоящего момента (точнее, от круглой даты, принятого, чтобы избежать вызванного течением времени

разнобоя в данных). Величина «±80» - стандартное отклонение, статистическая мера надежности и оценки: существует 66-процентная вероятность того, что точная дата находится в пределах стандартного отклонения (в обе стороны) от полученного возраста в 1010 лет от наших дней (что соответствует 940 н.э.), 90-процентная вероятность того, что она лежит в пределах двух стандартных отклонений, 95-процентная вероятность ее нахождения в пределах трех стандартных отклонений и т.д. Код в скобках обозначает выполнившую анализ радиоуглеродную лабораторию и номер образца.

При радиоуглеродном датировании могут происходить ошибки разного рода. Образцы могут оказаться загрязненными от контакта с руками и вследствие этого содержать примеси углерода нее позднего происхождения. Изменения интенсивности космического излучения на протяжении тысячелетий породили небольшие расхождения в концентрации |4С в живых тканях, что было замечено по разнице между радиоуглеродными и дендрохронологическими датировками. На практике применяется калибровка радиоуглеродных дат, основанная на данных дендрохронологии, и возраст в 1010 лет, приведенный выше в качестве примера, соответствует калиброванной календарной дате 1000 н.э.

Несмотря на эти трудности, радиоуглеродное датирование представляет собой наиболее важный из используемых археологами методов датировки. Он широко применяется, поскольку для него пригоден обширный круг углеродсодержащих материалов - от костей до дерева или древесного угля. При использовании абсорбционной масс-спектрометрии достаточно одного грамма органического вещества для получения надежной даты, относящейся к периоду от примерно 7000 до н.э. до приблизительно 1600 н.э. Если единичная дата может привести к венной ошибке, то получение неверной датировки на основе серии дат маловероятно. не в 1949 радиоуглеродного датирования произвело переворот в археологии, предоставив в ее распоряжение недорогой, надежный и доступный для широкого применения метод получения абсолютных дат.

Другие радиометрические методы основаны на аналогичных принципах, но пригодны для мания иных материалов и временных интервалов. Калиево-аргоновое датирование позволяет определить дату вулканических отложений возрастом от 100 000 до 5 000 000 лет; оно помогло датировать местонахождения ископаемых гоминид в Восточной Африке. Серия дат, полученная с использованием радиометрии урана, дает возможность определить время отложений карбоната кальция в период от 50 000 до 500 000 лет тому назад: этот метод помог датировать слои эпохи палеолита в европейских пещерах. Датирование по цепной реакции радиоактивного распада пригодно в первую очередь для установления возраста скальных пород в интервале от 300 000 до 3 млрд. лет; его применяли при определении даты местонахождений восточно-африканских гоминид. Второстепенной и вызывающей споры сферой применения метода датирования по цепной ядерной реакции является датировка изделий из стекла, относящихся к последним 2000 лет

Термолюминесцентный метод датирования (TL) основан на измерении количества электронов, ценных электронными ловушками в том или ином, преимущественно в стекле, глине и истых породах. Земную поверхность постоянно бомбардируют различные космические частицы . и электроны из этого потока могут захватываться кристаллической решеткой вещества в местах, называемых электронными ловушками. Норма такого захвата известна. поскольку известна радиоактивность данного вещества. При нагревании вещества до 500° С электронные ловушки опустошаются, а сами электроны рекомбинируют в виде световой энергии.

Суть термолюминесцентного датирования состоит в измерении излучения датируемого образца и вычисления скорости заполнения электронных ловушек. Затем образец нагревают до 500° С и измеряют его излучение; оно равно сумме величин световой энергии, порожденной термолюминесценцией, и свечения, обусловленного накопленным тепловым воздействием на образец. В результате нагревания ловушки опустошаются. После этого образец вновь нагревают: излучаемый при этом свет вызван только нетепловым свечением. Вычитание второго показателя из первого дает величину термолюминесценции, а ряд дополнительных вычислений позволяет сопоставить его с датой последнего нагревания этого образца до 500° С. Этот метод успешно применяется для определения времени изготовления керамической посуды и стекла , а также нагревания камней и глиняных полов в очажных ямах. Временной интервал для объектов. поддающихся датированию по термолюминесценции, тот же. что и для углеродного метода, - примерно от 80 000 до н.э. до 1500 н.э.

Родственным м термолюминесценции является метод электронного парамагнитного резонанса, использовании которого количество электронов в ловушках подсчитывается без нагревания образца. Хотя метод ЭПР не требует разрушения образцов, он менее точен и более дорог, чем метод термолюминесценции.

Датирование по остаточной намагниченности. Определение датировок по остаточной намагниченности (называемое также археомагнитным или палеомагнитным датированием) основано на фиксации магнитного поля, возникшего в прошлом в глине или горной породе. Поскольку направление и интенсивность магнитного поля Земли постепенно изменяются. определение характеристик этого поля в древних отложениях может свидетельствовать, когда сформировалось то или иное отложение. Для определения датировки этим методом пригодны два вида отложений. Глины или железосодержащие породы, некогда нагретые до температуры в 7000 сохраняют то магнитное поле, в условиях которого они подверглись нагреванию, так же, как и глины, постепенно оседавшие в непроточном водоеме. После извлечения образца породы и установления его исходной ориентации этот образец отправляют на исследование в специальную лабораторию. Для целей археологии наиболее пригодны образцы из очажных ям. относящихся ко времени от 70 000 до н.э. до наших дней, но в принципе данный метод может применяться для датирования отложений возрастом до нескольких миллионов лет.

Датирование по рацемизации аминокислот. Датирование по аминокислотам может применяться для определения возраста органических веществ, в первую очередь -хранившихся в костях протеинов. Входящие в состав протеинов аминокислоты существуют в формах - «живой» (L) и «мертвой» (D); самопроизвольный переход из состояния L в состояние D называется рацемизацией. Скорость рацемизации, известна и стабильна, хотя меняется в зависимости от температуры. Вследствие этого измерение соотношения L и D аминокислот с учетом температурных условий той среды, в которой образец находился с момента смерти организма, дает сведения, позволяющие вычислить, сколько времени прошло с D момента. При первых опытах применения этого метода в 1970-х годах температура не принималась в расчет, а поскольку исследуемые кости находились в горячем источнике, результаты получились совершенно невероятные и были отвергнуты. Однако последующий их пересчет и более аккуратное применение метода оказались более успешными, доказав, что датирование по аминокислотам открывает широкие возможности для определения даты материалов возрастом до 100 000 лет.

Фторные и урановые пробы. Фтор и уран, в малых (следовых) количествах содержащиеся в грунтовых водах, постепенно накапливаются в костях животных, и на этом основан метод фторных и урановых проб. Если получение абсолютных датировок таким путем невозможно вследствие весьма значительного разброса интенсивности такого накопления в разных районах, названные анализы могут служить основанием для построения относительной хронологии, позволяя определить, одинаков ли возраст обнаруженных в одном контексте предметов. Если •держание в них фтора и урана существенно различается, значит, они относятся к разному времени и оказались вместе вследствие случайности или фальсификации. Самым знаменитым случаем использования этого метода является исследование пилтдаунской находки – сфальсифицированного набора ископаемых останков, который пытались представить древнейшей находкой гоминид на территории Англии. Существенно различающееся содержание в них фтора и урана послужило одним из первых доказательств того, что эта находка . является подделкой.

Датирование по патине. Ряд родственных по своей природе методов датирования основан на том, что на многих материалах за время, пока они находятся в земле, образуется отличающийся от них химически и физически наружный слой. Например, на внешней поверхности обсидана ( вулканического стекла) образуется слой гидратированного кремнезема: толщина этого слоя зависит от температуры и особенностей состава самого обсидиана. Если установлена интенсивность гидратации данного сорта обсидиана в местных условиях, можно определить дату образца в интервале между 120 000 до н.э. и нашим временем. Измерение толщины гидратного слоя производится оптически - с использованием поляризационного микроскопа.

Одним из немногих методов датирования, применимых при изучении некоторых разновидностей памятников наскального искусства, является датирование по катионному показателю. В некоторых регионах на скалах образуется поверхностная патина (темный блестящий налет из окислов металлов, возникающий со временем от внешних воздействий). В этой патине содержится более или менее постоянная концентрация оксида титана и постепенно уменьшающаяся концентрация оксидов кальция и калия, поскольку эти последние легче растворяются в воде. Соответственно, измерив количество этих веществ в патине, покрывающей наскальное изображение, и вычислив, какое время требовалось для сложения данной их пропорции, можно определить его дату. Считается, что для каждого региона характерна также своя интенсивность выщелачивания скальной породы, что может служить для целей датирования. Эксперименты в области использования этого метода углубили нижнюю хронологическую границу сферы его применения на несколько сотен тысяч лет.


Связь физики и химии...


Как часто, не отдавая себе отчёта в этом мы затрагиваем нити этой связи. Мы не видим её, но она несомненно существует.

Первым учёным, который задумался над существованием этой межпредметной связи, был Бехер Иоганн Иоаким (1635 г.). В своей книге Phisica-Subterranea (1669) он впервые ставит в зависимость от физических и химических причин возникновение неорганических явлений.Однако сама эта связь существовала задолго до этого учёного. Ярким примером синтеза эти наук является изобретение пороха и огнестрельного оружия. Именно с открытием пороха возникло огнестрельное оружие - в 12 в. у арабов, с 14 в. в Зап. Европе и на Руси. В 16 в. созданы первые образцы нарезного оружия (пищаль, штуцер и др.).

Теперь давайте взглянем, какое определение в одном из справочников даётся такой, казалось бы, физической величине, как агрегатное состояние вещества: Переход из одного агрегатного состояния вещества в другое сопровождается скачкообразным изменением величины данного отношения, связанным со скачкообразным изменением межмолекулярных расстояний и межмолекулярных взаимодействий.

Итак, мы видим, что и в этой, на первый взгляд физической величине, этому физическому явления, можно найти объяснения с химической точки зрения.

Теперь я предлагаю рассмотреть такую отрасль, как авиастроение и машиностроение.

Последнее время Химики и биологи обеспокоены образованием парникового эффекта. (Из-за него, солнечная радиация, попав на поверхность Земли, не может вернуться в атмосферу, что способствует повышению температуры на поверхности Земли)

Группа Л. Майкелис - управление энергетических технологий, Харуэлл, Великобритания (ж. "Природа" № 2, 1993г.) пересмотрела выводы о поступлении парниковых газов в атмосферу, сделанные в 1990 году Межправительственной комиссией по изменению климата. По их мнению: самолеты способствуют парниковому эффекту в восемь раз сильнее автомашин и в 22 раза больше, чем междугородний электрический железнодорожный транспорт. На каждое пассажирское место в самолете "приходится" 684 грамма углекислого газа на 1 км проделанного пути, на одного пассажира легковой машины, прошедшего то же расстояние - лишь 83 грамма, а скоростного электропоезда - 31 грамм. Так из таб. 1 видно, сколько выбрасывается углекислого газа в двигателях космического корабля "Шаттл" за 1 полет. Особое беспокойство вызывает большое оксидов азота, выделяемых авиадвигателями во время полетов на высоте 10-12 км. Подвергаясь там фотохимическим реакциям, этот газ образует озон, порождающий парниковый эффект.


продукты сгорания, кг

высота приземного пограничного слоя

тропосфера

стратосфера

СО2

0-0,5

0,5-1,3

13-50




55075

172570

147684


Современное машиностроение развивается на базе крупных производственных объединений, включающих заготовительные и кузнечно-прессовые цехи, цехи термической и механической обработки металлов, цехи покрытий и крупное литейное производство.Наиболее крупными источниками пыле- и газовыделения в атмосферу в литейных цехах являются вагранки, печи, участки складирования и переработки шихты.

Ещё одним примером синтеза Физики и Химии Служит ядерное оружие. Ядерное оружие - Это один из основных видов оружия массового поражения. Оно способно в короткое время вывести из строя большое количество людей, разрушить здания и сооружения на обширных территориях. Массовое применение ядерного оружия чревато Катастрофическими последствиями для всего человечества, поэтому Советский Союз настойчиво и неуклонно ведет борьбу за его запрещение. Поражающее действие ядерного оружия основано на энергии, выделяющейся при ядерных реакциях взрывного типа. Мощность взрыва ядерного боеприпаса принято выражать тротиловым эквивалентом, то есть количеством обычного взрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого выделяется столько же энергий, сколько её выделяется при взрыве данного ядерного боеприпаса. Тротиловый эквивалент измеряется в (килотоннах, мегатоннах).


Связь физики и химии очень велика, с помощью этой связи создавались нужные вещи, но она может нанести непоправимый вред человечеству и Земле, при неумелом её использовании, потому каждый из нас должен знать о её существовании.


Физика и математика


Задачи физики - выявить и понять связи между наблюдаемыми величинами. Количественное совпадение предсказаний с опытом — наиболее убедительная проверка понимания. Ещё в 18 веке итальянский ученый А.Вольта говорил: «Что можно сделать хорошего, особенно в физике, если не сводить всё к мере и степени?»

Количественное описание физического мира невозможно без математики. Математика не только дает способы решения уравнений физики, но и создаёт методы описания, соответствующие характеру физической задачи. Так, например, для решения плоских задач гидродинамики используется теория комплексных чисел. Во всех областях физики, где встречаются векторы (вектор скорости, вектор электрического поля и т. д.), используется векторное исчисление.

Не означает ли это, что теоретическая физика представляет собой нечто вроде прикладной математики? Это совершенно неверно. И по характеру задач, и по методам подхода к задачам математика и физика категорически различаются.

В математике важнейшую роль играет логическая скорость, т.е. безупречность всех выводов, вместе с исследованием всех логически возможных соотношений, вытекающих из принятых аксиом. Задача физики - воссоздавать по возможности точную картину мира, используя все известные экспериментальные и теоретические факты, основанные на интуиции догадки, которые в дальнейшем будут проверены на опыте. Так, математик исследует все логически возможные типы геометрией; физик же выясняет, какие геометрические соотношения осуществляются в окружающем мире.

Математические построения сами по себе не имеют отношения к свойствам окружающего мира, это чисто логические конструкции. Они приобретают смысл физических утверждений, только тогда применяются к реальным физическим телам. Геометрия Евклида применялась к треугольникам и многоугольникам, сколоченным из дерева или отмеренным на поверхности Земли. Закрепив конец верёвки и вращая второй конец, можно очертить круг, и для этого круга отношение длины окружности к радиусу могло бы отличаться от предписаний евклидовой геометрией. Если бы это случилось на самом деле, это не означало бы неправильности евклидовой геометрии. Это означало бы только, что аксиомы, принятые евклидовой геометрии, не осуществляются в реальном мире. Геометрия Евклида не возможная единственная геометрия. Русский математик Н.И.Лобачевский был первым, построившим последовательный, до конца доведенный пример неевклидовой геометрии. Математик получает соотношения, не интересуясь тем, для каких физических величин они будут использованы. Одно и то же уравнение для функции у(х) описывает одновременно множеством физических объектов; у(х) может означать перемещение частицы как функцию времени; смещение точки балки при нагрузке как функцию положения этой точки; разность потенциалов на обкладках конденсатора как функцию времени. Именно эта замечательная общность делает математику универсальным инструментом для изучения всех естественных наук.

Физика интересуют не так методы решения, как вопрос о том, насколько законны упрощения, которые пришлось сделать, чтобы получить уравнения, с какой точностью и при каких значениях переменных они правильно описывают явления, и, наконец, самый важный вопрос - от каких предположений придётся отказаться и как изменится наш взгляд на все другие известные явления, если результат не подтвердится на опыте.

Математик, даже если он занимается прикладными задачами, пришедшими не из математики, берётся за решение только тех проблем, которые не требуют дополнительных недоказанных предположений. Физик же, как правило, имеет дело с задачами, в которых имеющихся исходных данных недостаточно для решения, и искусство состоит в том, чтобы угадать, какие недостающие соотношения реализируются в природе. Именно для этих догадок требуется не математическая, а физическая интуиция.

Убедительность в физике достигается получением одного и того же результата из разных исходных предпосылок, при этом вводить лишнее, логически необязательные аксиомы, каждая из которых сама по себе не абсолютно достоверна. Единственное условие состоит в том, чтобы уметь оценивать степень убедительности того или иного предположения и ясно понимать, какие из них требуют дальнейшей проверки.

Если какая-либо область физики достигнет такого развития, что все результаты можно будет вывести из нескольких строго установленных экспериментально аксиом, то эта область перестанет быть частью развивающейся физической науки и перейдет в раздел математики или техники. Так произошло с классической и релятивистской механикой и с классической электродинамикой.

Но между этими науками есть определённая связь. Законы физики записываются в виде формул, каждая из которых является математической моделью, некоторого физического процесса. Физический смысл позволяет как упростить модель так и выбрать из множества решений то, которое имеет смысл. Графический язык позволяет не только построить график физического процесса, но и описать происходящие не используя аналитического решения.

Похожие:

«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconПояснительная записка. Актуальность предметной недели в системе учебно-воспитательной работы школы. Наука и искусство так же тесно связаны
Что общего между этими, казалось бы, далекими друг от друга областями человеческого интеллекта? Почему ученые проявляют огромный...
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconКаллиграфия
С первых дней поступления ученика в школу его начинают обучать тем первоначальным навыкам чтения и письма, без которых дальнейшее...
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconМатерия пространство, время гравитация (теория абсолютности) москва 2009 удк 533. 6
На протяжении всей истории развития наук между учёными стоит вечный вопрос что собой представляют понятия материя, пространство,...
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconСлово “искусство” первоначально обозначало всякое мастерство более высокого и особого сорта (“искусство мышления”, “искусство ведения войны”). В общепринятом
Причем границы между этими областями человеческой деятельности очень нечетки, так как в величайших достижениях в этих областях участвуют...
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconЛабораторная работа №2 Описание сайта
...
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) icon1. Структура экзаменационной работы по русскому языку Экзаменационная работа по русскому языку состоит из трёх частей, которые связаны между собой
Иными словами, тексты подобраны так, чтобы соблюдался принцип «от общего к частному, от отвлечённого к конкретному»
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconО синергетике, редукции и эвристике Гончаров С. З
Ценностные формы освоения реальности (нравственность, искусство, религия), дополняют науку так же, как сердце дополняет разум. В...
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconВ семи томах том Информатика смысла Машинная лингвистика
Семантическая и распознающая грамматики связаны между собой как алгоритм и средства его реализации. Основой для контроля правильности...
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) icon1. Средства массовой информации и культура речи. Средства речевой выразительности
Язык и общество тесно связаны друг с другом. Как не может быть языка вне общества, так и общество не может существовать без языка....
«Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как легкие и сердце.» (Л. Толстой) iconУточните для ясности, как называется организация или компания которая создает и управляет YapBrowser?
Являются ли программы YapBrowser и YapSearch com собственностью одной организации? Оперируются ли они совместно или связаны между...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница