|
Реферат: Физики продолжают шутить (Физика)
«Физики продолжают шутить»
Ученика 11 класса
Школы №24
Тыракина Андрея
2001 г.
План.
1. Введение.
2. Шутки, которые шутят физики.
3. Забавные истории про ученых.
4. Анекдотические истории на экзаменах.
5. Анекдоты про трех…
6. Григорий Остер. Сборник задач по физике.
7. Несколько забавных картинок.
Введение.
Давно пора учредить Нобелевскую премию за лучший анекдот.
Без физиков, химиков, экономистов можно в случае нужды
обойтись. Без мира мы и так обходимся.
Без анекдотов обойтись нельзя.
(George F. Will)
Физика, одна из самых старейших и важнейших наук, человек еще не научился
разводить огонь, но уже интересовался, откуда берется молния, гром, огонь,
солнце. Резерфорд был прав, когда сказал, что все кроме физики –
коллекционирование марок. Физика объясняет все явления, происходящие в
природе, то, что объяснить не в силах, достается религиозному толкованию,
которое поясняется легендами и мифами, которые
так или иначе связаны с явлениями которые растолкованы физикой. Что
подчеркивает значимость и обширность физики как науки. Люди, занимающиеся
физикой, должны сочетать в себе качества естествоиспытателя и математика.
Физики – серьезнейшие люди, которые много работают, изучают, ставят опыты,
наблюдают, учат и т. п. Несмотря на их серьезность, они все же отдыхают и
шутят, иногда даже во время работы, при этом их юмор очень разнопланный и
исключительно тонкий. В этом реферате собраны шутки, анекдоты и забавные
случаи которые происходили с физиками. Раздел «Шутки, которые шутят
физики», включает в себя шутки или смешные высказывания физиков. В разделе
«Забавные истории про ученых» перечисляются забавные истории, которые
происходили с учеными или выдуманные теми же физиками. «Анекдоты про трех…»
- этот прецедент существует только в русском юморе, физику он не обошел
стороной, тут придуманы такие участники трио: физик, инженер, математик,
гуманитарий, физик-теоретик, физик-практик, биолог и философ- это сборные
образы людей соседствующих наук, которые совсем не являются врагами или
соперниками, весь смысл этих анекдотов в том, что они смотрят на одни и те
же вещи по-разному и это, порой, приводит к очень комичным ситуациям. Также
здесь приведены некоторые отрывки из сборника «Сборник задач по физике»
Григория Остера известного своими вредными советами. В этот реферат не
вошло очень большое количество очень интересных образцов физического юмора
по разным причинам: их специфичность, большой объем, или их чрезвычайной
заумности или они просто не были поняты. У этого реферата отсутствует
раздел литературы, так, как большинство материалов относится к устному
творчеству, откуда и были получены, также есть выдержки из книг: «Физики
шутят», «Физики продолжают шутить», «Сборник задач по физике» Г. Остера.
Шутки, которые шутят физики.
Один математик спросил коллегу, известного своими религиозными убеждениями:
- Вы, что же, верите в единого и всемогущего Бога?
- Нет, конечно, но все Боги изоморфны. - ответил тот.
- В чем разница между математиком и физиком?
- Математик полагает, что достаточно двух точек, чтобы провести через них
прямую. Физик обязательно потребует дополнительных данных.
Бога нет. Есть законы физики, которые если нарушишь попадешь в ад.
Диалог физиков:
- Но ведь в природе так не бывает!
- Природа тут ни причем. Мое уравнение. Что хочу, то и пишу!
Встречаются как-то зимой два физика. Один другому и говорит:
- Ну, у тебя и нос! Целых 720 нанометров.
- Что, такой маленький?
- Нет. Такой красный.
Встречаются как-то физик и математик. Физик спрашивает:
- Слушай, почему у поезда колеса круглые, а когда он едет они стучат.
- Это элементарно. Площадь круга - ПИ ЭР квадрат, так вот этот квадрат, как
раз и стучит.
Итак, вы зашли в лабораторию и видите какой-то опыт.
Как определить, кто его проводит?
Если это зеленое и дрыгает ногами - там биологи.
Если это дурно пахнет - там химики.
Если это не работает - ясен пень, там физики.
Известно, что в году приблизительно пи на десять в седьмой секунд. И это
просто объяснить с физической точки зрения. В самом деле: пи - потому что
орбита у Земли круглая, в седьмой - потому что в неделе семь дней. Ну, а
приблизительно - потому что орбита все-таки не совсем круглая, а
эллиптическая.
Только неграмотный человек на вопрос "Как найти площадь Ленина?" отвечает
"длину умножить на ширину..." А грамотный знает, что надо взять интеграл по
поверхности!
Забавные истории про ученых.
Умер Альберт Эйнштейн. Предстал перед Богом. Бог ему говорит:
- Я знаю вы великий учёный. Я выполню любую вашу просьбу.
Эйнштейн:
- Я хочу узнать формулу мира.
Бог записал формулу.
- В ней есть одна ошибка! - восклицает Эйнштейн.
- Я знаю. - отвечает Бог.
Ассистент сообщает профессору:
- Только что позвонили из роддома и сказали, что у вас родилась дочь.
Профессор, не отрываясь от работы:
- Сообщите, пожалуйста, об этом моей супруге.
Один профессор, председатель комиссии по атомной энергии был очень
рассеянным человеком. Поехал он как-то раз в троллейбусе, а там медсестра
из психиатрической больницы везла куда-то больных. Подошла их остановка,
вышли они друг за другом, и профессор, задумавшись, вместе с ними.
Медсестра, пересчитывая больных:
- Первый, второй, третий, четвертый... А вы кто такой?
- Я председатель комиссии по атомной энергии.
- Пятый, шестой, седьмой...
Профессор забыл дома ключ, стучит в дверь. Выходит старый слуга:
- Профессора нет дома, он на лекции.
- Хорошо, я зайду попозже.
Спросили однажды у Эйнштейна, как появляются гениальные открытия.
- Все очень просто, - ответил Эйнштейн. - Все учёные считают, что этого не
может быть. Hо находится один дурак, который с этим не согласен, и
доказывает, почему.
Рассказал Уве Нуммерт на своей лекции
Теорема: Крокодил более длинный, чем широкий.
Доказательство: Возьмём произвольного крокодила и докажем две
вспомогательные леммы.
Лемма 1: Крокодил более длинный, чем зелёный.
Доказательство: Посмотрим на крокодила сверху - он длинный и зелёный.
Посмотрим на крокодила снизу - он длинный, но не такой зелёный (на самом
деле он тёмно-серый). Следовательно, лемма 1 доказана.
Лемма 2: Крокодил более зеленый, чем широкий.
Доказательство: Посмотрим на крокодила ещё раз сверху. Он зелёный и
широкий. Посмотрим на крокодила сбоку: он зелёный, но не широкий. Это
доказывает лемму 2.
Утверждение теоремы следует из доказанных лемм.
Профессор читает лекцию по физике. Выписывает на доске длиннющую,
совершенно необозримую формулу и заявив: "Отсюда с очевидностью следует..."
выписывает еще более громоздкую формулу. На минуту задумывается, потом,
извинившись, выходит из аудитории. Примерно через полчаса возвращается и,
небрежно бросив на кафедру кипу исписанной бумаги, заявляет: - Да, это
действительно очевидно, и продолжает лекцию.
Попал физик в больницу после автокатастрофы.
Лежит и бредит:
- Хорошо, что пополам. Хорошо, что пополам. Хорошо, что пополам.
- Что пополам? - спрашивает врач.
- Хорошо, что кинетическая энергия Эм-Вэ-Квадрат ПОПОЛАМ!!!
Теоретик заходит в комнату, в которой экспериментатор забивает гвоздь
шляпкой в стену. Теоретик уходит, подумав, пришел и говорит:
- Этот гвоздь от противоположной стены.
Возможный ответ:
- Да нет, от этой, просто с другой стороны...
- Меня особенно восхищает интернациональный характер вашего искусства. Весь
мир любуется вашими полотнами, они нравятся всем людям, - говорит учёный
художнику.
- Ваша слава меня еще более удивляет, - говорит художник учёному. - Весь
мир восхищается вами, хотя никто вас не понимает.
Легко объяснить, как работает беспроволочный телеграф. Представьте себе
очень длинного кота - вы тянете его за хвост в Нью-Йорке, а он мяукает в
Лос-Анджелесе. А беспроволочный телеграф - это то же самое, только без
кота.
Однажды Hьютону гости пожаловались, что калитка в его сад туго открывается,
и попросили сделать другую, получше.
- Я не знаю, куда лучше, - ответил физик. - И так каждый входящий наливает
в бак для дома не меньше галлона воды.
Отец кибернетики Норберт Винер славился чрезвычайной забывчивостью. Когда
его семья переехала на новую квартиру, его жена положила ему в бумажник
листок, на котором записала их новый адрес, - она отлично понимала, что
иначе муж не сможет найти дорогу домой. Тем не менее, в первый же день,
когда ему на работе пришла в голову очередная замечательная идея, он полез
в бумажник, достал оттуда листок с адресом, написал на его обороте
несколько формул, понял, что идея неверна и выкинул листок в мусорную
корзину.
Вечером, как ни в чем не бывало, он поехал по своему прежнему адресу. Когда
обнаружилось, что в старом доме уже никто не живет, он в полной
растерянности вышел на улицу... Внезапно его осенило, он подошел к стоявшей
неподалеку девочке и сказал: - Извините, возможно, вы помните меня. Я
профессор Винер, и моя семья недавно переехала отсюда. Вы не могли бы
сказать, куда именно?
Девочка выслушала его очень внимательно и ответила: - Да, папа, мама так и
думала, что ты это забудешь.
Анекдотические истории на экзаменах.
Экзамен по физике. экзаменатор:
- А это что за буква?
Студент:
- "Ц".
- Что за "Ц"?
- Скорость света
- Это скобка! Давайте зачетку. Три.
Экзаменатор: Напишите формулу Планка.
Студент: Е равняется аш ню
Экзаменатор: Что такое ню?
Студент: Постоянная планки
Экзаменатор: А что такое аш?
Студент: Высота этой планки.
Экзаменатор: Расскажите мне, как работает трансформатор.
Студент: Ж-ж-ж-ж-ж-ж.
Экзаменатор: Неправильно. Трансформатор работает так - У-у-у-у-у-у.
Сдает студент экзамен по электротехнике. Отвечает прекрасно, поражает
экзаменатора своими знаниями, тот ставит ему "отлично", а потом спрашивает:
- Слушайте, неужели вы действительно все так блестяще понимаете ?
- Да не все. - мнется студент. - Есть у меня один неясный вопрос. Ведь
переменный ток - он вот такой. - Студент чертит рукой в воздухе синусоиду,
- Так почему же он по прямым проводам проходит ?
Один слишком навязчивый аспирант довёл своего руководителя до того, что он
сказал ему : - Идите и разработайте многоугольник с 655537 сторонами.
Аспирант удалился, чтобы вернуться через 20 лет с готовым построением.
Cтудент говорит на экзамене преподавателю, что знает всё на свете
Преподователь: Ну, выведете мне тогда формулу бороды.
Студент: Пожалуйста! Распишем это так: «бор-ода». «Бор» - это лес, «ода» -
это стих, получается: «лес стих», значит «безветрие». Разложим «безветрие»
так: «без-ве-3е», т.е (3е - ве). Вынесем «е» за скобки: е(3-в). «е» -
константа, значит, «в» - коэффициент бородатости.
Диалог на экзамене. Преподаватель:
- Что такое лошадиная сила?
- Это сила, какую развивает лошадь ростом в один метр и весом в один
килограмм.
- Да где же вы такую лошадь видели!?
- А ее так просто не увидишь. Она хранится в Париже, в Палате мер и весов.
Выгнали студента с физфака. Пошел он со злости на теологический. Спит на
лекции. Подходит к нему преподаватель богословия:
- Скажи мне, отроче, что есть Божественная Сила?
- Божественная Масса на Божественное Ускорение... - отвечает студент, не
открывая глаза.
Встречает бывший студент своего преподавателя по высшей математике,
разговорились, вспомнили время былое. Профессор спрашивает:
- Вот я вам читал три года высшую математику, скажи в жизни тебе эти знания
когда-нибудь пригодились?
Студент подумал:
- А ведь был один случай...
Профессор:
- Очень интересно, расскажите, я его буду на лекциях рассказывать, что
высшая математика не такая абстрактная наука и в жизни бывает нужна.
Студент:
- Шёл я как-то по улице, и мне шляпу ветром в лужу сдуло. Я взял кусок
проволоки загнул его в форме интеграла и достал.
Старенький профессор астрономии поднимается на кафедру в черном смокинге и
белых тапочках.
- Дорогие студенты, я не буду читать вам лекцию. Я пришел прощаться. В моей
обсерватории сегодня остановились часы, который шли без малого триста лет.
Я уверен наступил Конец Света!
Студенты захихикали, заулюлюкали.
Когда шум стих, профессор заговорил снова:
- А теперь я скажу то, от чего вам сразу станет не смешно. У меня в
обсерватории остановились солнечные часы!
Какое сегодня число?
- Целое положительное.
Анекдоты про трех…
Была поставлена задача: рассчитать устойчивость стола с 4 ножками.
Инженер за неделю рассчитал устойчивость стола с 4 ножками.
Физик-теоретик 15 лет искал общее решение для стола с произвольным
количеством ножек, после чего подставил в формулу N=4.
Физик-экспериментатор моментально нашел решение для двух предельных случаев
N=1 и бесконечности, а результаты за 5 минут интерполировал к
промежуточному значению N=4.
Едут по Австралии биолог, физик, математик и видят, что на лугу пасется
черная овца.
- Смотрите! В Австралии обитают черные овцы. - говорит биолог.
- Нет. В Австралии обитает как минимум одна черная овца. - утверждает
физик.
- Нет, господа. В Австралии обитает как минимум одна овца, и как минимум с
одной стороны черная. - заявляет математик.
В гостинице, куда поселились инженер, математик и физик, возник пожар.
Инженер выбегает в коридор, видит на стене пожарный шланг, хватает его,
открывает воду и заливает очаг возгорания.
Физик, быстро прикинув объем горючих веществ, температуру пламени,
теплоемкость воды и пара, атмосферное давление и т.п., наливает в стакан из
графина строго определенное количество воды и заливает огонь этой водой.
Математик выскакивает в коридор, видит на стене огнетушитель, и, обрадовано
воскликнув: "Решение существует!", спокойно возвращается в номер...
Математик, физик, инженер доказывают теорему о том, что все нечетные числа
- простые.
Математик:
- 1 - простое, 3 - простое, 5 - простое, 7 - простое, 9 - не простое. Это
контр пример, значит теорема неверна.
Физик:
- 3, 5 и 7 - простые, 9 - ошибка эксперимента, 11 - простое и т.д. Возьмем
еще несколько случайно выбранных нечетных чисел. 17 - простое, 19 -
простое, 23 - простое... Теорема доказана.
Инженер:
- 3 - простое, 5 - простое, 7 - простое, 9 - приблизительно простое, 11 -
тоже простое... Да все они простые!
Пригласили биолога, статиста и физика, чтобы каждый за 100 тыс. долларов
придумал способ предсказания исхода скачек. Результаты:
Биолог:
- Я разработал таблицу, по которой, зная биологические данные коней, можно
предсказать победителя.
Статистик:
- Я построил регрессию, по которой, зная предыдущие забеги, можно
предсказать коня-победителя.
Физик:
- Мне нужно для работы еще два года и 1 млн. долларов, а к настоящему
моменту я построил модель, позволяющую предсказать победу сферического коня
в вакууме.
Математик, физик и инженер отвечают на вопрос: "Что такое ПИ?"
Математик:
- ПИ - это число, равное отношению между длиной окружности и ее диаметром.
Физик:
- ПИ - это 3.1415927 +/- 0.0000005.
Инженер:
- ПИ - это что-то около 3.
- Сколько специалистов по общей теории относительности необходимо для
ввинчивания лампочки?
- Два. Один держит лампочку, другой вращает Вселенную.
- Сколько специалистов по квантовой механике необходимо для ввинчивания
лампочки?
- Они не могут этого сделать. Если они знают, где находится лампочка, то не
могут локализовать патрон.
- Сколько специалистов по физике высоких энергий необходимо для ввинчивания
лампочки?
- Две сотни. 136 - чтобы разбить лампочку и 64 - чтобы проанализировать
мелкие кусочки.
Биолог, физик и математик сидят в кафе и наблюдают за дверью на
противоположной стороне улицы. Они отмечают следующую закономерность -
количество людей, входящих в эту дверь всегда равняется количеству людей,
которые через некоторое время из нее выходят. Внезапно картина нарушается:
в дверь входят двое, а потом выходят трое. Учёные начинают обсуждать этот
феномен. Биолог:
- Очевидно, они размножились.
Физик:
- По-видимому, это можно объяснить ошибкой эксперимента.
Математик:
- Когда в дом войдет еще один человек, он будет пуст.
Поймал Мефистофель философа, математика, физика, и сказал: прыгайте с
десятиметровой вышки в бассейн диаметром 1 метр.
Философ порассуждал, примерился, помедитировал, потом махнул рукой, авось
повезет и прыгнул. Не повезло.
Физик поднял палец, померил скорость ветра, просчитал несколько вариантов,
прыгнул и попал точно в середину бассейна.
Математик построил модель, написал программу, вычислил траекторию полета,
построил график разбега. Разбежался, прыгнул и ... Стрелой унесся вверх!
Ошибка в вычислениях, противоположный знак результата!
Споpят химик, физик и специалист по искусственному интеллекту, какое самое
великое изобретение.
Химик:
- Таблица Менделеева.
Физик:
- Теоpия относительности.
Специалист по искусственному интеллекту:
- ТЕРМОС!
Химик и физик:
- Что?
- Дык, эта, смотрите: наливаем холодную воду,
выливаем - опять холодная. Так?
- Да. Hу и...?
- Hаливаем горячую, выливаем - опять горячая. Так?
- Hу?
- А ОТКУДА Ж ОH ЗHАЕТ?
Как-то раз один сумасшедший психолог заманил к себе физика, химика и
математика: хотел провести какой-то эксперимент; но запер их в разные
камеры и забыл про них. Сам уехал куда-то. Но вдруг вспомнил про них и
вернулся.
Подошел к камере химика и видит : вся дверь разворочена взрывом и нет
химика. Оказалось, тот сделал взрывчатку, подорвал дверь и убежал.
Подошел к камере физика: заперто. Открыл - а там пусто. Оказывается, физик
придумал как через закрытую дверь пройти.
Открыл он камеру с математиком. Видит - на полу лежит мертвый математик, а
на стене кровью написано :
ТЕОРЕМА: Если я отсюда не выберусь - то я умру.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО: Предположим противное...
Анекдоты.
Загруженный работой физик страдает над письменным столом. К нему подходит
его ребенок и спрашивает:
- Папа, как пишется цифра восемь?
- Очень просто. Возьми бесконечность и поверни на пи пополам.
В автобусе, на конечной все выходят, а какой-то мужчина заснул и книжка на
полу валяется. Сосед поднял книжку, читает на обложке "Ландау. Теория
поля", говорит:
- Э! Агроном! Вставай, конечная!
Летят Шерлок Холмс и Доктор Ватсон на воздушном шаре, приземляются в
неизвестном месте и видят человека.
- Сэр, - говорит Холмс. - Не могли бы вы сказать нам, где мы находимся?
- Могу, сэр, - отвечает тот. - Вы находитесь в корзине воздушного шара.
Тут шар опять поднимается, Холмс подумал и говорит:
- Перед нами типичный физик-теоретик!
- Поразительно, Холмс! - восклицает Ватсон. - Как вы догадались?
- Элементарно, Ватсон, по его ответу. Он был абсолютно точен, но никому не
нужен.
Гуляют два теоретика в лесу. Встречают медведя. Первый побежал, второй
остался.
- Побежали! - кричит первый второму.
- Зачем? Моя скорость всё равно меньше скорости медведя. - говорит второй.
- Неважно, что твоя скорость меньше скорости медведя, важно, чтобы моя
скорость была больше твоей. - отвечает первый.
Ректор университета просмотрел смету, которую ему принес декан физического
факультета, и, вздохнув, сказал:
- Почему это физики всегда требуют такое дорогое оборудование? Вот,
например, математики просят лишь деньги на бумагу, карандаши и ластики.
Подумав, добавил, а философы, те ещё лучше, им даже ластики не нужны.
Физик три часа просидел на лекции математика, посвященной многомерным
пространствам. В конце он очень огорченный подошел к лектору и сказал:
- Извините, я хотел бы хоть немножко представить себе предмет вашей лекции.
Но я не могу вообразить сферу в девятимерном пространстве!
- Это же очень просто, - ответил ему математик, - вообразите сферу в N-
мерном пространстве, а затем положите N равным девяти.
Чем физик отличается от математика? Проведем эксперимент. Возьмем простую
задачу: есть чайник, плита, кружка и пакетик чая, необходимо заварить чай.
Физик решает эту задачу следующим образом: берет чайник, наливает в него
воду, ставит чайник на плиту, включает ее и ждет пока закипит вода. После
этого он кладет пакетик чая в кружку и наливает туда кипяток. Задача
решена. Математик поступает абсолютно аналогичным образом. Теперь немножко
упростим нашу задачу: чайник уже содержит кипяток. Физик берет кружку,
кладет в нее пакетик чая, наливает кипяток. Математик берет чайник,
выливает из него воду и говорит, что задача сводится к предыдущей.
В школе заболела преподавательница русского языка, и поставили на замену
математика. Ну, значит, приходит он на урок:
М: Какая тема последнего занятия?
Ученики: Падежи.
Математик: Повторяем падежи.
- Именительный: кто, что.
- Родительный: кого, чего.
- Дательный: кому, (а дальше забыл)
Математик: Кто знает?
Ученики: Не помним! (смеются)
Математик: Тогда выведем. Пусть неизвестное слово Х, тогда:
- кого, чего
- кому, Х
Составляем пропорцию:
чего*кому
х =---------------- = чему
кого
(ко) сокращается, (го) аналогично
Ученики: ?!
Математик: Творительный: кем, чем.
Отец проверяет дневник сына:
- Так, физика - 2... Циля, ты слышишь, физика - 2! Так,
математика - 2... Циля, слышишь, математика - 2! Так,
пение - 5... (пауза) Пение - 5... Циля, ты слышишь,
он еще при всем этом и поет!..
Григорий Остер. Сборник задач по физике.
Коля ловил девчонок, окунал их в лужу и старательно измерял глубину
погружения каждой девчонки, а Толя только стоял рядышком и смотрел, как
девчонки барахтаются. Чем отличаются колины действия от толиных, и как
такие действия называют физики?
Ответ: и физики, и химики назовут колины и толины действия хулиганством и
надают по шее обоим. Но надо признать, что с точки зрения бесстрастной
науки Толя производил наблюдения, а Коля ставил опыты.
Три друга: Антон, Костя и Лешенька знают, когда красавица Леночка выходит
из школы и в каком направлении движется по прямой. Антон знает время, за
которое красавица Леночка проходит некоторый путь. Костя знает величину
этого некоторого пути в метрах, а Лешенька знает среднюю скорость, с
которой Леночка обычно движется. Обязательно ли Антону, Косте и Лешеньке
собираться втроем, чтобы не упустить красавицу Леночку в конце некоторого
пути и напихать ей снега за шиворот?
Ответ: вдвоем справятся. Направление известно. Зная время выхода и
скорость, Антон с Лешенькой запросто вычислят, где конец пути, и в
известное время туда прибегут. Костя с Лешенькой по скорости и пути узнают
время, когда надо ловить Леночку. А Косте с Антоном и считать почти ничего
не надо. Попалась, Леночка.
Почему мороженое, которое уронил Вовочка, катаясь на карусели, перестало
весело кружиться вместе с лошадками и летит прямо в милиционера,
присматривающего за порядком?
Ответ: когда Вовочка отпустил недоеденное эскимо, на эскимо перестала
действовать карусель, кружившая его вместе с Вовочкой. Однако, скорость
свою эскимо, по законам инерции, сохранило. И помчалось прямолинейно и
равномерно. Когда б ему ничто не мешало - вечно бы летело эскимо мимо звезд
и туманностей. Но на пути мороженого встал милиционер.
Однажды семиклассник Вася, только что изучивший на уроке физики
взаимодействие тел, был сбит с ног нечаянно выскочившим из школы
третьеклассником Димочкой. С какой целью Вася после этого случая гнался за
Димочкой полтора часа?
Ответ: чтобы привести в исполнение закон природы, по которому действие тела
на другое тело не может быть односторонним. Всякое действие рождает
противодействие.
Прогуливаясь по берегу озера, Миша пригласил Лялю посидеть в лодке без
весел. Вдруг Ляля передумала сидеть с Мишей в лодке и выпрыгнула на берег.
Как сложилась дальнейшая Мишина жизнь?
Ответ: в результате взаимодействия тел Ляли и лодки Миша уплыл на середину
озера. А что с ним было потом – физике неизвестно.
Лютый враг нежно прижался щекой к прикладу и нажал курок. Пуля массой 10 г
выскочила из винтовки и понеслась искать невинную жертву со скоростью 800
м/с. А винтовка в результате отдачи со скоростью 2 м/с послала врага в
нокаут. Вычисли массу, сбившую с ног врага.
Ответ: врага нокаутировало его собственное оружие массой в 4 кг. Кто к нам
с чем придет - от того и упадет.
Как без всяких весов убедиться, что массы близнецов-братьев Мити и Вити
одинаковы?
Ответ: пусть братья с одинаковой скоростью помчатся по школьному коридору
навстречу друг другу. Потом надо измерить веревочкой, на одинаковое ли
расстояние отлетели братья от точки столкновения лбами. Если да, то то да.
Если нет - значит одного из братьев в роддоме подменили.
Почему американцы, которые живут прямо под нами на другой стороне земли, не
сыплются с планеты как горох? И почему не сыплемся мы, когда вращающаяся
земля переворачивается?
Ответ: потому что и мы, и американчы, и земля - все взаимно
притягиваемся друг к другу. Это называется всемирным тяготением.
Вот почему нас всех так и тянет в Америку.
Масса листика, сорвавшегося с березы, - 0,1 г, а масса кота Яшки,
размечтавшегося о птичках и сорвавшегося с той же самой березы, 10 кг. Во
сколько раз сила тяжести, действующая на планирующий листик, меньше силы
тяжести, действующей на планирующего кота?
Ответ: в 10000 раз. Во столько же раз, во сколько масса листика меньше
массы кота. Птички считают, что это
справедливо.
Как, не понимая ни бельмеса в физике, все-таки научиться вычислять
действующую на тебя силу тяжести?
Ответ: не снимая ботинок и не вынимая из карманов гайки и гвозди, встань на
весы. Посмотри, сколько килограммов весы показывают - это твоя масса. Не
вес, а масса. Запомни, не ВЕС, а МАССА! Запомнил? Теперь быстро умножай
свою массу на девять и восемь десятых. Только не спрашивай, зачем. Так
надо! Умножил? Теперь припиши к тому что получилось буковку "н" и можешь
хвастаться, что на тебя действует сила тяжести в столько-то ньютонов.
Перестала ли действовать сила тяжести на Вовочку, который уже долетел с
крыши сарая до поверхности планеты Земля?
Ответ: нет, не перестала. Хотя Вовочка и кричит, что лежачих не бьют.
Несколько забавных картинок.
Реферат на тему: Физическая картина мира
1.Введение.
Познание единичных вещей и процессов невозможно без одновременного
познания всеобщего, а последнее в свою очередь познается только через
первое. Сегодня это должно быть ясно каждому образованному уму. Точно также
и целое постижимо лишь в органическом единстве с его частями, а часть может
быть понята лишь в рамках целого. И любой открытый нами "частный" закон -
если он действительно закон, а не эмпирическое правило - есть конкретное
проявление всеобщности. Нет такой науки, предметом которой было бы
исключительно всеобщее без познания единичного, как невозможна и наука,
ограничивающая себя лишь познанием особенного.
Всеобщая связь явлений - наиболее общая закономерность существования
мира, представляющая собой результат и проявление универсального
взаимодействия всех предметов и явлений и воплощающаяся в качестве научного
отражения в единстве и взаимосвязи наук. Она выражает внутреннее единство
всех элементов структуры и свойств любой целостной системы, а также
бесконечное разнообразие отношений данной системы с другими окружающими ее
системами или явлениями. Без понимания принципа всеобщей связи не может
быть истинного знания. Осознание универсальной идеи единства всего живого
со всем мирозданием входит в науку, хотя уже более полувека назад в своих
лекциях, читанных в Сорбонне, В.И.Вернадский отмечал, что ни один живой
организм в свободном состоянии на Земле не находится, но неразрывно связан
с материально энергетической средой. "В нашем столетии биосфера получает
совершенно новое понимание. Она выявляется как планетное явление
космического характера".
Естественнонаучное миропонимание (ЕНМП) - система знаний о природе,
образующаяся в сознании учащихся в процессе изучения естественнонаучных
предметов, и мыслительная деятельность по созданию этой системы.
Понятие "картина мира" является одним из фундаментальных понятий
философии и естествознания и выражает общие научные представления об
окружающей действительности в их целостности. Понятие "картина мира"
отражает мир в целом как единую систему, то есть "связное целое", познание
которого предполагает "познание всей природы и истории..."
В основе построения научной картины мира лежит принцип единства
природы и принцип единства знания. Общий смысл последнего заключается в
том, что знание не только бесконечно многообразно, но оно вместе с тем
обладает чертами общности и целостности. Если принцип единства природы
выступает в качестве общей философской основы построения картины мира, то
принцип единства знаний, реализованный в системности представлений о мире,
является методологическим инструментом, способом выражения целостности
природы.
Система знаний в научной картине мира не строится как система
равноправных партнеров. В результате неравномерного развития отдельных
отраслей знания одна из них всегда выдвигается в качестве ведущей,
стимулирующей развитие других. В классической научной картине мира такой
ведущей дисциплиной являлась физика с ее совершенным теоретическим
аппаратом, математической насыщенностью, четкостью принципов и научной
строгостью представлений. Эти обстоятельства сделали ее лидером
классического естествознания, а методология сведения придала всей научной
картине мира явственную физическую окраску.
В соответствии с современным процессом "гуманизации" биологии
возрастает ее роль в формировании научной картины мира. Обнаруживаются две
"горячие точки" в ее развитии... Это - стык биологии и наук о неживой
природе, и стык биологии и общественных наук...
Представляется, что с решением вопроса о соотношении социального и
биологического научная картина мира отразит мир в виде целостной системы
знаний о неживой природе, живой природе и мире социальных отношений.
2. История развития взглядов на
пространство и время в истории науки.
Даже в античном мире мыслители задумывались над природой и сущностью
пространства и времени. Так, одни из философов отрицали возможность
существования пустого пространства или, по их выражению, небытия. Это были
представители элейской школы в Древней Греции. А знаменитый врач и философ
из г. Акраганта, Эмпедокл, хотя и поддерживал учение о невозможности
пустоты, в отличие от элеатов утверждал реальность изменения и движения. Он
говорил, что рыба, например, передвигается в воде, а пустого пространства
не существует.
Некоторые философы, в том числе Демокрит, утверждали, что пустота
существует, как материи и атомы, и необходима для их перемещений и
соединений.
В доньютоновский период развитие представлений о пространстве и
времени носило преимущественно стихийный и противоречивый характер. И
только в "Началах" древнегреческого математика Евклида пространственные
характеристики объектов впервые обрели строгую математическую форму. В это
время зарождаются геометрические представления об однородном и бесконечном
пространстве.
Геоцентрическая система К. Птолемея, изложенная им в труде
"Альмагест", господствовала в естествознании до XVI в. Она представляла
собой первую универсальную математическую модель мира, в которой время было
бесконечным, а пространство конечным, включающим в себя равномерное
круговое движение небесных тел вокруг неподвижной Земли.
Коренное изменение пространственной и всей физической картины
произошло в гелиоцентрической системе мира, развитой Н. Коперником в работе
"Об обращениях небесных сфер". Принципиальное отличие этой системы мира от
прежних теорий состояло в том, что в ней концепция единого однородного
пространства и равномерности течения времени обрела реальный эмпирический
базис.
Признав подвижность Земли, Коперник в своей теории отверг все ранее
существовавшие представления о ее уникальности, "единственности" центра
вращения во Вселенной. Тем самым теория Коперника не только изменила
существовавшую модель Вселенной, но и направила движение естественнонаучной
мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства.
Космологическая теория Д. Бруно связала воедино бесконечность
Вселенной и пространства. В своем произведении "О бесконечности, Вселенной
и мирах" Бруно писал: "Вселенная должна быть бесконечной благодаря
способности и расположению бесконечного пространства и благодаря
возможности и сообразности бытия бесчисленных миров, подобных этому...".
Представляя Вселенную как "целое бесконечное", как "единое, безмерное
пространство", Бруно делает вывод и о безграничности пространства, ибо оно
"не имеет края, предела и поверхности".
Практическое обоснование выводы Бруно получили в "физике неба" И.
Кеплера и в небесной механике Г. Галилея. В гелиоцентрической картине
движения планет Кеплер увидел действие единой физической силы. Он установил
универсальную зависимость между периодами обращения планет и средними
расстояниями их до Солнца, ввел представление об их эллиптических орбитах.
Концепция Кеплера способствовала развитию математического и физического
учения о пространстве.
Подлинная революция в механике связана с именем Г. Галилея. Он ввел в
механику точный количественный эксперимент и математическое описание
явлений. Первостепенную роль в развитии представлений о пространстве сыграл
открытый им общий принцип классической механики — принцип относительности
Галилея. Согласно этому принципу все физические (механические) явления
происходят одинаково во всех системах, покоящихся или движущихся равномерно
и прямолинейно с постоянной по величине и направлению скоростью. Такие
системы называются инерциальными. Математические преобразования Галилея
отражают движение в двух инерциальных системах, движущихся с относительно
малой скоростью (меньшей, чем скорость света в вакууме). Они устанавливают
инвариантность (неизменность) в системах длины, времени и ускорения.
Дальнейшее развитие представлений о пространстве и времени связано с
рационалистической физикой Р. Декарта, который создал первую универсальную
физико-космологическую картину мира. В основу ее Декарт положил идею о том,
что все явления природы объясняются механическим воздействием элементарных
материальных частиц. Взаимодействием элементарных частиц Декарт пытался
объяснить все наблюдаемые физические явления: теплоту, свет, электричество,
магнетизм. Само же взаимодействие он представлял в виде давления или удара
при соприкосновении частиц друг с другом и ввел таким образом в физику идею
близкодействия.
Декарт обосновывал единство физики и геометрии. Он ввел координатную
систему (названную впоследствии его именем), в которой время представлялось
как одна из пространственных осей. Тезис о единстве физики и геометрии
привел его к отождествлению материальности и протяженности. Исходя из этого
тезиса он отрицал пустое пространство и отождествил пространство с
протяженностью.
Декарт развил также представление о соотношении длительности и
времени. Длительность, по его мнению, "соприсуща материальному миру. Время
же — соприсуще человеку и потому является модулем мышления". "... Время,
которое мы отличаем от длительности, — пишет Декарт в "Началах философии",
— есть лишь известный способ, каким мы эту длительность мыслим... ".
Таким образом, развитие представлений о пространстве и времени в
доньютоновский период способствовало созданию концептуальной основы
изучения физического пространства и времени. Эти представления подготовили
математическое и экспериментальное обоснование свойств пространства и
времени в рамках классической механики.
Новая физическая гравитационная картина мира, опирающаяся на строгие
математические обоснования, представлена в классической механике И.
Ньютона. Ее вершиной стала теория тяготения, провозгласившая универсальный
закон природы — закон всемирного тяготения. Согласно этому закону сила
тяготения универсальна и проявляется между любыми материальными телами
независимо от их конкретных свойств. Она всегда пропорциональна
произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между
ними.
Распространив на всю Вселенную закон тяготения, Ньютон рассмотрел и
возможную ее структуру. Он пришел к выводу, что Вселенная является не
конечной, а бесконечной. Лишь в этом случае в ней может существовать
множество космических объектов — центров гравитации. Так, в рамках
ньютоновской гравитационной модели Вселенной утверждается представление о
бесконечном пространстве, в котором находятся космические объекты,
связанные между собой силой тяготения.
В 1687 г. вышел основополагающий труд Ньютона "Математические начала
натуральной философии". Этот труд более чем на два столетия определил
развитие всей естественнонаучной картины мира. В нем были сформулированы
основные законы движения и дано определение понятий пространства, времени,
места и движения.
Раскрывая сущность времени и пространства, Ньютон характеризует их как
"вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается
в смысле порядка последовательности, в пространстве — в смысле порядка
положения".
Он предлагает различать два типа понятий пространства и времени:
абсолютные (истинные, математические) и относительные (кажущиеся,
обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику:
- Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей
сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно
и иначе называется длительностью.
- Относительное, кажущееся, или обыденное, время есть или точная, или
изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя мера продолжительности,
употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени,
как-то: час, день, месяц, год.
- Абсолютное пространство по своей сущности, безотносительно к чему бы то
ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное
пространство есть мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая
определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и
которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное.
Из определений Ньютона следовало, что разграничение им понятий
абсолютного и относительного пространства и времени связано со спецификой
теоретического и эмпирического уровней их познания. На теоретическом уровне
классической механики представления об абсолютном пространстве и времени
играли существенную роль во всей причинной структуре описания мира. Оно
выступало в качестве универсальной инерциальной системы отсчета, так как
законы движения классической механики справедливы в инерциальных системах
отсчета. На уровне эмпирического познания материального мира понятия
"пространства" и "времени" ограничены чувствами и свойствами познающей
личности, а не объективными признаками реальности как таковой. Поэтому они
выступают в качестве относительного времени и пространства.
Ньютоновское понимание пространства и времени вызвало неоднозначную
реакцию со стороны его современников — естествоиспытателей и философов. С
критикой ньютоновских представлений о пространстве и времени выступил
немецкий ученый Г.В. Лейбниц. Он развивал реляционную концепцию
пространства и времени, отрицающую существование пространства и времени как
абсолютных сущностей.
Указывая на чисто относительный (реляционный) характер пространства и
времени, Лейбниц пишет: "Считаю пространство так же, как и время, чем-то
чисто относительным: пространство — порядком сосуществовании, а время —
порядком последовательностей".
Предвосхищая положения теории относительности Эйнштейна о неразрывной
связи пространства и времени с материей, Лейбниц считал, что пространство и
время не могут рассматриваться в "отвлечении" от самих вещей. "Мгновения в
отрыве от вещей ничто, — писал он, — и они имеют свое существование в
последовательном порядке самих вещей".
Однако данные представления Лейбница не оказали заметного влияния на
развитие физики, так как реляционная концепция пространства и времени была
недостаточна для того, чтобы служить основой принципа инерции и законов
движения, обоснованных в классической механике Ньютона. Впоследствии это
было отмечено и А. Эйнштейном.
Успехи ньютоновской системы (поразительная точность и кажущаяся
ясность) привели к тому, что многие критические соображения в ее адрес
обходились молчанием. А ньютоновская концепция пространства и времени, на
основе которой строилась физическая картина мира, оказалась господствующей
вплоть до конца XIX в.
Основные положения этой картины мира, связанные с пространством и
временем, заключаются в следующем.
- Пространство считалось бесконечным, плоским, "прямолинейным",
евклидовым. Его метрические свойства описывались геометрией Евклида. Оно
рассматривалось как абсолютное, пустое, однородное и изотропное (нет
выделенных точек и направлений) и выступало в качестве "вместилища"
материальных тел, как независимая от них инерциальная система.
- Время понималось абсолютным, однородным, равномерно текущим. Оно идет
сразу и везде во всей Вселенной "единообразно и синхронно" и выступает как
независимых материальных объектов процесс длительности, Фактически
классическая механика сводила время к длительности, фиксируя определяющее
свойство времени "показывать последовательность события”. Значение указаний
времени в классической механике считалось абсолютным, не зависящим от
состояния движения тела отсчета.
- Абсолютное время и пространство служили основой для преобразований
Галилея-Ньютона, посредством которых осуществлялся переход к инерциальным
системам. Эти системы выступали в качестве избранной системы координат в
классической механике.
- Принятие абсолютного времени и постулирование абсолютной и
универсальной одновременности во всей Вселенной явилось основой для теории
дальнодействия. В качестве дальнодействующей силы выступало тяготение,
которое с 6есконечной скоростью, мгновенно и прямолинейно распространяло
силы на бесконечные расстояния. Эти мгновенные, вневременные взаимодействия
объектов служили физическим каркасом для обоснования абсолютного
пространства, существующего независимо от времени.
До XIX в. физика была в основном физикой вещества, т. е. она
рассматривала поведение материальных объектов с конечным числом степеней
свободы и обладающих конечной массой покоя. Изучение электромагнитных
явлений в XIX в. выявило ряд существенных отличий их свойств по сравнению с
механическими свойствами тел.
Если в механике Ньютона силы зависят от расстояний между телами и
направлены по прямым, то в электродинамике (теории электромагнитных
процессов), созданной в XIX в. английскими физиками М. Фарадеем и Дж. К.
Максвеллом, силы зависят от расстояний и скоростей и не направлены по
прямым, соединяющим тела. А распространение сил происходит не мгновенно, а
с конечной скоростью. Как отмечал Эйнштейн, с развитием электродинамики и
оптики становилось все очевиднее, что "недостаточно одной классической
механики для полного описания явлений природы". Из теории Максвелла вытекал
вывод о конечной скорости распространения электромагнитных взаимодействий и
существовании электромагнитных волн. Свет, магнетизм, электричество стали
рассматриваться как проявление единого электромагнитного поля. Таким
образом, Максвеллу удалось подтвердить действие законов сохранения и
принципа близкодействия благодаря введению понятия электромагнитного поля.
Итак, в физике XIX в. появляется новое понятие — "поля", что, по
словам Эйнштейна, явилось "самым важным достижением со времени Ньютона".
Открытие существования поля в пространстве между зарядами и частицами было
очень существенно для описания физических свойств пространства и времени.
Структура электромагнитного поля описывается с помощью четырех уравнений
Максвелла, устанавливающих связь величин, характеризующих электрические и
магнитные поля с распределением в пространстве зарядов и токов. Как заметил
Эйнштейн, теория относительности возникает из проблемы поля.
Специального объяснения в рамках существовавшей в конце XIX в.
физической картины мира требовал и отрицательный результат по обнаружению
мирового эфира, полученный американским физиком А. Майкельсоном. Его опыт
доказал независимость скорости света от движения Земли. С точки зрения
классической механики, результаты опыта Майкельсона не поддавались
объяснению. Некоторые физики пытались истолковать их как указывающие на
реальное сокращение размеров всех тел, включая и Землю, в направлении
движения под действием возникающих при этом электромагнитных сил.
Создатель электронной теории материи X. Лоренц вывел математические
уравнения (преобразования Лоренца) для вычисления реальных сокращений
движущихся тел и промежутков времени между событиями, происходящими на них,
в зависимости от скорости движения.
Как показал позднее Эйнштейн, в преобразованиях Лоренца отражаются не
реальные изменения размеров тел при движении (что можно представить лишь в
абсолютном пространстве), а изменения результата измерения в зависимости от
движения системы отсчета.
Таким образом, относительными оказывались и "длина", и "промежуток
времени" между событиями, и даже "одновременность" событий. Иначе говоря,
не только всякое движение, но и пространство, и время.
3. Свойства пространства и времени
Какие же основные свойства пространства и времени мы можем указать?
Прежде всего пространство и время объективны и реальны, т. е. существуют
независимо от сознания людей и познания ими этой объективной реальности.
Человек все более и более углубляет свои знания о ней. Однако в истории
науки и философии существовал и другой взгляд на пространство и время — как
только субъективных всеобщих форм нашего созерцания.
Согласно этой точке зрения, пространство и время не присущи самим
вещам, а зависят от познающего субъекта. В данном случае преувеличивается
относительность нашего знания на каждом историческом этапе его развития.
Эта точка зрения отстаивается сторонниками философии И. Канта.
Пространство и время являются также универсальными, всеобщими формами
бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне
пространства или вне времени. У Гегеля высшей реальностью является
абсолютная идея, или абсолютный дух, который существует вне пространства и
вне времени. Только производная от абсолютной идеи природа развертывается в
пространстве.
Важным свойством пространства является его трехмерность. Положение
любого предмета может быть точно определено только с помощью трех
независимых величин — координат. В прямоугольной декартовой системе
координат это — X, У, Z., называемые длиной, шириной и высотой. В
сферической системе координат — радиус-вектор r и углы a и b (3. В
цилиндрической системе — высота г, радиус-вектор и угол а.
В науке используется понятие многомерного пространства (и-мерного).
Это понятие математической абстракции играет важную роль. К реальному
пространству оно не имеет отношения. Каждая координата, например, 6-мерного
пространства может указывать на какое-то любое свойство рассматриваемой
физической реальности: температуру, плотность, скорость, массу и т. д. В
последнее время была выдвинута гипотеза о реальных 11 измерениях в области
микромира в первые моменты рождения нашей Вселенной: 10 — пространственных
и одно — временное. Затем из них возникает 4-мерный континуум (с лат. —
непрерывное, сплошное).
В отличие от пространства, в каждую точку которого можно снова и снова
возвращаться (и в этом отношении оно является как бы обратимым), время —
необратимо и одномерно. Оно течет из прошлого через настоящее к будущему.
Нельзя возвратиться назад в какую-либо точку времени, но нельзя и
перескочить через какой-либо временной промежуток в будущее. Отсюда
следует, что время составляет как бы рамки для причинно-следственных
связей. Некоторые утверждают, что необратимость времени и его
направленность определяются причинной связью, так как причина всегда
предшествует следствию. Однако очевидно, что понятие предшествования уже
предполагает время. Более прав поэтому Г. Рейхенбах, который пишет: "Не
только временной порядок, но и объединенный пространственно-временной
порядок раскрываются как упорядочивающая схема, управляющая причинными
цепями, и, таким образом, как выражение каузальной структуры вселенной".
Необратимость времени в макроскопических процессах находит свое
воплощение в законе возрастания энтропии. В обратимых процессах энтропия
(мера внутренней неупорядоченности системы) остается постоянной, в
необратимых — возрастает. Реальные же процессы всегда необратимы. В
замкнутой системе максимально возможная энтропия соответствует наступлению
в ней теплового равновесия: разности температур в отдельных частях системы
исчезают и макроскопические процессы становятся невозможными. Вся присущая
системе энергия превращается в энергию неупорядоченного, хаотического
движения микрочастиц, и обратный переход тепла в работу невозможен.
Писатель-фантаст Р. Брэдбери в одной из своих повестей иллюстрирует
свойство необратимости и однонаправленности времени на примере
эксперимента, который, якобы, проводят существа, обитающие в четвертом
измерении, над землянами. Они ставят над небольшим городком колпак,
представляющий собой слой воздуха, в котором время на одну секунду отстает
от течения времени в городке. Машины, идущие в город или из города,
самолеты, взлетающие в воздух, обнаруживают вдруг невидимое препятствие и
вынуждены возвращаться обратно. И в самом деле, невозможно вернуться во
времени на любую долю секунды, и этот колпак является самым прочным
препятствием для тех, кто мог бы проникнуть в город или выйти из него.
Пространство обладает свойством однородности и изотропности, а время —
однородности. Однородность пространства заключается в равноправии всех его
точек, а изотропность — в равноправии всех направлений. Во времени все
точки равноправны, не существует преимущественной точки отсчета, любую
можно принимать за начальную.
Указанные свойства пространства и времени связаны с главными законами
физики — законами сохранения. Если свойства системы не меняются от
преобразования переменных, то ей соответствует определенный закон
сохранения. Это — одно из существенных выражений симметрии в мире.
Симметрии относительно сдвига времени (однородности времени) соответствует
закон сохранения энергии; симметрии относительно пространственного сдвига
(однородности пространства) — закон сохранения импульса; симметрии по
отношению поворота координатных осей (изотропности пространства) — закон
сохранения момента импульса, или углового момента. Из этих свойств вытекает
и независимость пространственно-временного интервала, его инвариантность и
абсолютность по отношению ко всем системам отсчета.
В современной науке используются также понятия биологического,
психологического и социального пространства и времени.
Биологическое пространство и время характеризуют особенности
пространственно-временных параметров органической материи: биологическое
бытие человеческого индивида, смену видов растительных и животных
организмов.
Психологическое пространство и время характеризуют основные
перцептивные структуры пространства и времени, связанные с восприятиями.
Перцептивные поля — поля вкусовые, визуальные и т. д. Выявлены
неоднородность перцептивного пространства, его асимметрия, а также эффект
обратимости времени в бессознательных и транспсихических процессах.
Существует также синхронизм психических процессов, состоящий в
одновременном параллельном проявлении идентичных психических переживаний у
двоих или нескольких личностей.
Социальное пространство и время характеризуют особенности
протяженности и пространственности социальных объектов. Неоднородность
структурных связей в социальных системах определяется распределением
социальных групп и величиной их социального потенциала, а также локальными
метрическими свойствами объектов. Коммуникативные и интерактивные
взаимодействия социальных структур фиксируют особенности параметров времени
в ретрансляции социального опыта и одновременность в протекании социальных
событий.
4. Системный подход при изучении
физической картины мира
В основе системного подхода к изучению физической картины мира лежит
необходимость человечества четко структурировать свои познания об
окружающем мире. Человеку всегда было свойственно задаваться вопросом об
устройстве всего сущего. Наиболее понятный и четкий в определениях всего
окружающего подход нужен был человечеству. И оно придумало систематизацию и
разбиение на структуры всего, что его окружало. Системный подход позволил
человечеству разбить все многообразие явлений на определенные классы,
различные сообщества - на системы. Он позволил говорить о системе
человеческих взаимоотношений, системе налогообложения, системе питания в
животном мире и т.д. Причем, говоря о какой-то системе, человек находил
особые законы, которым следует эта система.
Соединение методов системного анализа с другими науками, теорией информации
(обмен информацией между системами), векторным анализом в многомерном
пространстве состояния и синергетикой открывает в этой области новые
возможности. При исследовании любого объекта или явления необходим
системный подход, что включает следующие основные этапы работы:
1. Выделение объекта исследования от общей массы явлений. Очертание
контур, пределов системы, его основных частей, элементов, связи с
окружающей средой. Установление цели исследования: выяснение структуры
системы, изменение и преобразование её деятельности или наличие
длительного механизма управления и функционирования. Система не
обязательно является материальным объектом. Она может быть и
воображаемым в мозгу сочетанием всех возможных структур для достижения
определённой цели.
2. Выяснение основных критериев для обеспечения целесообразного или
целенаправленного действия системы, а также основные ограничения и
условия существования.
3. Определение альтернативных вариантов при выборе структур или
элементов для достижения заданной цели. При этом необходимо учесть все
факторы, влияющие на систему и все возможные варианты решения
проблемы.
4. Составление модели функционирования системы. Существенность факторов
определяется по их влиянию на определяющие критерии цели.
5. Оптимизация режима существования или работы системы. Градация решений
по их оптимальному эффекту, по функционированию (достижению цели).
6. Проектирование оптимальных структур и функциональных действий системы.
Определение оптимальной схемы их регулирования или управления.
7. Контроль за работой системы в эксплуатации, определение её надёжности
и работоспособности. Установление надёжной обратной связи по
результатам функционирования.
Все эти операции обычно проводят повторно в виде нескольких циклов,
постепенно приближаясь к оптимальным решениям. После каждого цикла уточняют
критерии и другие параметры модели. До настоящего времени методы системного
анализа позволяли делать качественные, часто не совсем конкретные выводы.
После уточнения методов определения потоков информации эти методы позволяют
значительно точнее прогнозировать поведение систем и более эффективно
управлять ими. В каждой системе можно выделить отдельную, более или менее
сложную инфосхему. Последняя оказывает особенно заметное влияние на
функционирование системы, на эффективность её работы. Только учёт
инфоструктур даёт возможность охватить целостность системы и избегать
применение недостаточно адекватных математических моделей. Наибольшие
ошибки при принятии решений делают из-за отсутствия учёта некоторых
существенных факторов, особенно учёта влияния инфопотоков. Выяснение
вопроса взаимного влияния систем представляет сложную задачу, так как они
образуют тесно переплетённую сеть в многомерном пространстве. Например,
любая фирма представляет собою сосредоточение элементов многих других
систем и иерархии: отраслевые министерства, территориальные органы власти,
страховые организации, и др. Каждый элемент в системе участвует во многих
системных иерархиях. Поэтому прогноз их деятельности сложен и требует
тщательного информационного обеспечения. Такое же многоиерархическое
строение имеют, например, клетки любого живого организма
Специфика современных картин мира может породить впечатление, что они
возникают только после того, как сформирована теория, и поэтому современный
теоретический поиск идет без их целенаправляющего воздействия.
Однако такого рода представления возникают в результате весьма беглого
рассмотрения современных и следовательских ситуаций. Более глубокий анализ
обнаруживает, что и в современном исследовании процесс выдвижения
математических гипотез может быть целенаправлен онтологическими принципами
картины мира.
5. Теория самоорганизации (синергетика).
От моделирования простых к моделированию сложных систем.
Классическое и неклассическое естествознание объединяет одна общая
черта: предмет познания у них - это простые (замкнутые, изолированные,
обратимые во времени) системы. Но, в сущности, такое понимание предмета
познания является сильной абстракцией. Вселенная представляет из себя
множество систем. И лишь некоторые из них могут трактоваться как замкнутые
системы, т.е. как “механизмы”. Во Вселенной таких “закрытых” систем
меньшинство. Подавляющее большинство реальных систем открытые. Это значит,
что они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой.
К такого рода системам относятся и такие системы, которые больше всего
интересуют человека, значимы для него - биологические и социальные системы.
Человек всегда стремился постичь природу сложного. Как ориентироваться
в сложном и нестабильном мире? Какова природа сложного и каковы законы его
функционирования и развития? В какой степени предсказуемо поведение сложных
систем?
В 70-е годы ХХ века начала активно развиваться теория сложных
самоорганизующихся систем, получившая название синергетики. Результаты
исследований в области нелинейного (порядка выше второго) математического
моделирования сложных открытых систем привели к рождению нового мощного
научного направления в современном естествознании - синергетики. Как и
кибернетика (наука управления ) , синергетика - это некоторый
междисциплинарный подход. Но в отличие от кибернетики, где акцент делается
на процессах управления и обмена информацией, синергетика ориентирована на
исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и
самоусложнения.
Мир нелинейных самоорганизующихся систем гораздо богаче мира закрытых,
линейных систем. Вместе с тем, “нелинейный мир” и сложнее поддается
моделированию. Большинство возникающих нелинейных уравнений не может быть
решено аналитически. Как правило, для их (приближенного) решения требуется
сочетание современных аналитических методов с большими сериями расчетов на
ЭВМ, с вычислительными экспериментами. Синергетика открывает для
исследования - необычные для классического и неклассического естествознания
- стороны мира: его нестабильность, многообразие путей изменения и
развития, раскрывает условия существования и устойчивого развития сложных
структур, делает возможным моделирование катастрофических ситуаций и др.
Методами синергетики было осуществлено моделирование многих сложных
самоорганизующихся систем в физике и гидродинамике, в химии и биологии, в
астрофизике и в обществе: от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов
функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и
автоколебательных процессов в химии (так, например реакци | |
