Фундаментальные взаимодействия
– основанная причина движения материи, присущая всем материям.
1. Гравитационное взаимодействие (проявляется во взаимном притяжении объектов, имеющих массу; Через гравитационное поле определяется законом всемирного тяготения). Закон описывает падение материальных тел в поле Земли, движение планет Солнечной системы, определяет строение всей вселенной. По мере увеличения массы вещества гравитационное взаимодействие возрастает. Из всех взаимодействий это – самое слабое.
2. Электромагнитное взаимодействие (оно универсально). Возникает при наличии электрических зарядов, электрических и магнитных полей.
3. Сильное взаимодействие. Определяет связь нуклонов в ядре. Действует только в микромире.
4. Слабое взаимодействие. Действует только в микромире, определяет распад.
Сейчас стоит фундаментальная задача – создать единую теорию взаимодействий.
В связи с открытием атомной модели изменился физический смысл таблицы Менделеева: порядковый номер химического элемента соответствует заряду ядра.
В звездах больше всего водорода и гелия. На всех звездах идет термоядерная реакция.
Ядра с одинаковым зарядовым числом и разным массовым числом называются изотопами.
Количество протонов определяет заряд ядра.
Массовое число определяется количеством протонов и нейтронов. Изотопы называются так же, как элементы в таблице. Исключением является только водород, у него есть три вида изотопов: протий, дейтерий, тритий. Заряд у каждого +1. Масса: протий 1 (1 протон, ноль нейтронов), дейтерий 2 (1 протон, 1 нейтрон), тритий 3 (1 протон, 2 нейтрона).
|
|
|
Современные представления о пространстве и времени
Специальная и общая теории относительности
Пространство - характеристика протяженности материальных объектов и процессов.
Время - характеристика продолжительности материальных процессов.
С точки зрения классической концепции, все три категории (пространство, время и материю) независимы.
В современной концепции пространство и время относительны, неоднородны и дискретны (ниже какой-то величины не могут существовать). В связи с этим пространство и время являются материальными объектами и существуют только совместно, причем, их свойства и само существование обусловлено движущейся материей. Вводится объединенное понятие пространства-времени.
Теория относительности – физическая теория, которая рассматривает пространственно-временные свойства физических процессов.
1905 год – предложена специальная теория относительности (Эйнштейн). В ней рассматриваются свойства пространства-времени в приближении, где эффектами тяготения можно пренебречь.
|
|
|
1916 год – сформулирована общая теория относительности. В ней описываются свойства пространства-времени при наличии полей тяготения.
Постулаты специальной теории относительности
I. Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга. 300 000 км/с (считается, что выше этой скорости нет).
II. («Постулат относительности») Все законы природы одинаковы в разных системах координат, которые движутся прямолинейно и равномерно.
Следствия:
1. Два любых события, разделенных в пространстве, одновременны в одной системе отсчета и неодновременны в другой.
2. Относительность расстояний: расстояние зависит от скорости движения тела.
В общей теории относительности имеются экспериментальные подтверждения:
· наличие черных дыр;
· отклонения света вблизи солнца во время полного затмения.
Мегамир и его свойства
Космология – область науки, в которой вселенная изучается как единое целое, и космические системы как ее части. Изучает закономерности всей вселенной.
Космогония – раздел астрономии, изучающий происхождение космических объектов. Рассматривает конкретные космические тела.
|
|
|
Звезда – гигантское раскаленное самосветящееся небесное тело, состоящее из водорода и гелия.
Планеты – холодные небесные тела, обращающиеся вокруг звезды.
Спутники планет – холодные небесные тела, обращающиеся вокруг планет.
Солнечная система – совокупность небесных тел (планет, спутников, астероидов, комет), которые обращаются вокруг солнца под действием силы тяготения.
Астероиды еще называют малыми планетами – небольшие холодные небесные тела.
Кометы – небесные тела с центром (ядром) и хвостом.
Галактика – гигантская звездная система, которая насчитывает более ста миллиардов звезд.
Астрономическая единица – расстояние от Земли до Солнца.
В световых годах определяют расстояние до звезд, самая крупная единица – парсек (3 световых года).
Основная методология изучения космических объектов – создание моделей.
1917 год – Эйнштейн создал стационарную модель вселенной. Согласно этой модели, вселенная обладает свойствами:
1. однородность (имеет одинаковые свойства во всех точках);
2. изотропность (имеет одинаковые свойства по всем направлениям);
3. стационарность.
1922 год – Фридман, исходя из теории относительности, выяснил, что пространство не может быть стационарным, оно должно расширяться или сужаться.
|
|
|
Поэтому третье свойство вселенной – НЕСТАЦИОНАРНОСТЬ.
1929 год – Хаббл открыл красное смещение и пришел к выводу, что вселенная расширяется. Четвертое свойство вселенной – она постоянно РАСШИРЯЕТСЯ.
Итого вселенная однородна, изотропна, нестационарна, расширяется.
Развитие модели вселенной~
В далеком прошлом она должна была находиться в сжатом состоянии (13-15 миллиардов лет назад). Это состояние называется «сингулярная точка», начальное состояние вселенной. Очень высокая плотность и температура, необычайно малый объем.
Наблюдаемая сейчас вселенная возникла за счет большого взрыва.
Далее – теория инфляции (раздувающейся вселенной). К концу этой фазы образовалось множество реальных элементарных частиц.
Квазары – мощные источники космического радиоизлучения.
Черные дыры – область, ограниченная т.н. горизонтом событий, которую не может покинуть ни материя, ни информация.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 117; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!