'

Физика – основа естествознания

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Физика – основа естествознания


Слайд 1

План 1. Система современного физического знания 2. Классическая механика 3. Теория относительности 4. Квантовая механика 5. Современная космология


Слайд 2

Система современного физического знания Скорость, см/с Расстояние, см 0 1010 2*1010 3*1010 10-10 1 1010 1020 1030 Специальная теория относительности (СТО) Общая теория относитель- ности (ОТО) РКМ НКМ Классическая механика микромир макромир мегамир


Слайд 3

Классическая механика Интервал КлМ: движения при малых скоростях и макромасштабе Основные концепты КлМ: материальная точка, абсолютное 3-пространство, абсолютное 1-время, идея дальнодействия Основные разделы КлМ: статика, кинематика, динамика


Слайд 4

Классическая механика как первая в истории науки теория динамики Даны объекты и их состояния (положение, движение) Объекты действуют друг на друга в виде сил Действие силы на объект проявляется в изменении его состояния Существует закон, определяющий, с какой силой один объект действует на другой Есть закон, выражающий проявление силы в изменении состояния объекта


Слайд 5

Общая схема динамики А В Действие А на В Действие В на А Сила на В со стороны А Сила на А со стороны В Первоначальное состояние В Измененное состояние В Первоначальное состояние А Измененное Состояние А Закон «состояние - сила» Закон «сила- изменение состояния»


Слайд 6

Динамика в классической механике Закон «состояние - сила»: закон всемирного тяготения Ньютона FАВ = GmAmB/rAB2 Закон «сила – изменение состояния» - 2-й закон Ньютона F = ma


Слайд 7

Теория относительности Интервал теории относительности (ТО): макро- и мегамир (явное проявление в мегамире) и скорости, близкие к скорости света Основные концепты: 4-пространство-время, идея близкодействия (поле, свет) Основные разделы ТО: специальная ТО (СТО), общая ТО (ОТО)


Слайд 8

Специальная теория относительности (СТО) Интервал СТО в рамках ТО: можно пренебречь действием тяготения (теория в рамках плоского 4-пространства-времени – пространства Минковского) Постулат постоянства скорости света Относительность величин – зависимость длины, времени, массы и т.д. от движения


Слайд 9

Общая теория относительности (ОТО) Интервал ОТО: все состояния, кроме микромира, учет тяготения Основные концепты ОТО: искривленное 4-пространство-время, тяготение материи как искривление пространства-времени, движение по геодезическим в пространстве-времени Уравнения Эйнштейна: закон связи кривизны пространства-времени и материи-энергии


Слайд 10

Геометризация динамики в ОТО Сила тяготения представляется как кривизна пространства-времени = динамика сводится к геометрии Движение под действием силы = движение по геодезической в искривленном пространстве-времени Область большой гравитации = область большой кривизны (черные дыры, сингулярности)


Слайд 11

Квантовая механика (КМ) Интервал КМ: область микромира Основные концепты КМ: волновая функция, корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантование величин Разделы КМ: нерелятивистская КМ (НКМ) и релятивистская КМ (РКМ = КМ+ТО)


Слайд 12

Дополнительность Дополнительные наборы величин: положение – импульс, время – энергия Принцип неопределенности Гейзенберга между дополнительными величинами «Размазанность» состояния микрообъекта по разным значениям и разным дополнительным наборам


Слайд 13

Проблема измерения в КМ Измерить = создать состояние объекта в новом состоянии Процедура измерения существенно вероятностная (невозможно предсказать средствами КМ конкретный результат измерения)


Слайд 14

Элементарные частицы Элементарность как исчезновение деления (взаимопревращаемость вместо деления) Открыто более 350 частиц Стабильные (фотон, нейтрино, электрон, протон) и нестабильные частицы Частицы и античастицы («антиматерия») Классификация частиц: лептоны (спин 1/2), адроны (барионы (3 кварка) и мезоны (кварк-антикварк)), фотон


Слайд 15

4 вида фундаментальных физических взаимодействий «Сильное» (связывает нуклоны в ядрах атомов) «Слабое» (второе по силе, с очень коротким радиусом действия) Электромагнитное Гравитационное Теории великого объединения Синтез ТО и КМ (теория суперструн?)


Слайд 16

Современная космология Возможность формулировки условий для описания всей Вселенной средствами уравнений Эйнштейна Решения уравнений Эйнштейна как эволюция Вселенной во времени Возможность разных решений, в зависимости от кривизны пространства-времени (открытая ((-)кривизна) и замкнутая ((+)кривизна) модель)


Слайд 17

Расширяющаяся Вселенная Большой Взрыв и Большой Хлопок (Треск) «Красное смещение» Хаббла – свидетельство расширения Вселенной на современном этапе Проблема определения кривизны пространства-времени по средней плотности массы во Вселенной (темное вещество, масса нейтрино)


Слайд 18

Эволюция звезд и черные дыры Стадии эволюции звезд: Конденсация пыли и газа, богатых водородом Превращение водорода в гелий в ядре (термоядерный синтез) Стадия красного гиганта – с исчерпанием водорода сжатие ядра и расширение оболочки с падением температуры Стадия белого карлика – остывание и сжатие Стадия черной дыры для массивных звезд


×

HTML:





Ссылка: