Atomism mecanicii antice și clasice
Din cele mai vechi timpuri, au existat două concepte opuse ale structurii lumii materiale.
1. Conceptul de un continuum de Anaxagora, Aristotel - continuitate, omogenitate internă, „continuitate“. Materia în conformitate cu acest concept poate fi împărțit la infinit? și este
criteriu de continuitate. Umplerea tot spațiul în ansamblu, problema nu lasă un gol în ei înșiși.
2. atomism conceptul (corpuscular) Leucippus, Democrit - sa bazat pe un discret
Structura prostranstvenno_vremennogo a materiei, „boabe“ de obiecte reale și reflectă încrederea persoanei în posibilitatea de a diviza obiectele materiale din partea numai până la o anumită limită - la atomii. care în varietatea sa infinită (dimensiune, formă, ordine) combinate
în moduri diferite și ...
da naștere la diversitatea obiectelor și fenomenelor din lumea reală.
În această abordare, o condiție de mișcare și combinații ale atomilor reali este existența unui spațiu gol. Astfel, Leucippus mondială corpuscular, Democrit este format din două Funda!
începuturi perimental - atomii și vidul. iar materia are astfel structura atomica. Atomii, în conformitate cu grecii antici, nu apar și nu a distrus, eternitatea lor derivă din infinitatea timpului.
Aceste idei despre structura materiei a rămas practic fără modificări semnificative la începutul secolului XX,.
Restul de două antinomii - declarații contradictorii cu privire la acest subiect, care poate avea o justificare la fel de convingătoare.
În știință, mult timp dominat de abordarea corpuscular, alimentată de triumful mecanicii newtoniene (obiecte compuse din materiale care interacționează puncte). Este suficient pentru a seta starea inițială a tuturor acestor puncte de material, și de a rezolva ecuațiile corespunzătoare de mișcare pentru a explica fenomenele observate în natură și prezice evoluția lor (determinism de Laplace - CPC).
Abordarea corpuscular sa dovedit a fi extrem de fructuoasă în diverse domenii ale științei naturale
- mecanica newtoniană de puncte materiale
- teoria moleculara-cinetică a materiei, termodinamica, regularități statistice
Abordarea a fost aplicată continuă cu succes în mecanica mediilor continue, care include hidrodinamica. acustică. Teoria elasticității, și alte domenii ale fizicii. În conformitate cu această abordare, mediul este continuă, nestructurate, și fiecare element din volumul său interacționează cu toate elementele învecinate în conformitate cu legile mecanicii clasice. În această abordare mediul este continuă în sens „macroscopică“ rămân discret la nivel micro. formalismul matematic al teoriei câmpului a fost dezvoltat, care mai târziu sa dovedit a fi popular pentru a descrie obiecte fizice, altele decât decât substanța naturii - câmpurile electromagnetice și gravitaționale. Printre fondatorii acestei teorii, în primul rând ar trebui să fie numit Euler și Bernoulli.
Formalismul-câmp teoretic bază utilizat în mecanica mediilor continue, este o metodă specifică pentru a descrie starea obiectelor reale. În schimb, așa cum sa făcut în mecanica punctelor materiale indica starea (poziția și viteza) a fiecărei particule (atom, moleculă) mediu și să urmeze schimbarea acestor stări, viteză nota v (r), care, la fiecare spațiu punct r se extinde particule prin interiorul acestora. Cu alte cuvinte, starea mediului la momentul t, atunci când acest proces este caracterizat printr-o funcție de vectorul v (r. T), determinată simultan în toate (!) Punctele de spațiu contiguu. În același timp, spun că câmpul este setat la viteze medii.
În general, dacă o anumită cantitate fizică are o anumită valoare la fiecare punct sau porțiune din spațiu, câmpul astfel determinat de o asemenea magnitudine. Dacă această valoare - scalar (.. Temperatura, presiunea, densitatea, etc.), iar câmpul corespunzător se numește scalar. și dacă - vector (.. rate, deformare, tensiune, putere, etc.), și câmpul, se determină, se numește vectorul. Pentru o imagine a câmpului vizual este adesea folosit elemente grafice care servesc drept un „portret“ al funcțiilor respective. câmpurile scalar reprezentate convenabil suprafețe (dacă câmpul este tri-dimensional) sau linie (în cazul câmpului bidimensională, plană), în care valoarea funcției de unul și același lucru. Aceste desene (Fig. 4.1) seamănă cu hărți topografice pentru a pune pe ele linii de aceeași înălțime închis. Pentru câmpurile de imagine sunt linii de câmp vectoriale - linii continue ale căror tangentele la fiecare punct în aceeași direcție ca și vectorii de câmp. Uneori, denumite linii de flux, de exemplu, în cazul în care este
un câmp de viteze sau liniile de forță atunci când se utilizează ele reprezintă orice câmpuri de forță.
Cu abordarea corpuscular a fost îndeaproape conceptul de acțiune referitoare la o distanță. prin interacțiunea dintre corpurile (electrice, magnetice, gravitaționale) se realizează imediat și direct prin spațiul gol, care nu ia nici o parte din acest. CUM VZAIODEYSTVIE, de asemenea, transmise de la un corp la altul, nu a fost clar.
Deschiderea câmpuri electrice și magnetice Michael Faraday
În 1830_e ani. marele fizicianul englez Michael Faraday, studierea fenomenelor electrice a prezentat o nouă abordare a naturii interacțiunilor electrice, care a devenit cunoscut sub numele de kontseptsieyblizkodeystviya. În conformitate cu acest concept, corpul având o taxa de asigurare a calității. Se creează un spațiu pe care Faraday numit câmpul electric (fig. 4.2). Alt organism însărcinat să se ocupe QB. „Se simte“ acest câmp în locul în care acesta (corpul B) este. Aceasta se manifestă prin faptul că pe corp în vigoare FB = - (kqAqV / r2) er. unde k - factorul de proporționalitate în funcție de alegerea unităților, r - distanța dintre corpurile A și B. er - un vector unitate în direcția de la A la B, 14. Același lucru se poate spune despre corp A încărcat pe care câmpul electric prin corp B. forța de impact a creat FA = -FV. cutie Faraday Astfel, este introdus ca și un intermediar, „purtător“ interacțiune electrică.
Termenul „domeniu“, care se aplică Faraday, nu este accidentală și reflectă abordarea continuă la această nouă realitate fizică. Spre deosebire de domeniile care descriu starea obiectelor în mecanica mediilor continue, camp electric Faraday a însemnat nouă substanță material diferit de substanța.
Condiția vectorului intensității câmpului electric este descris de E (x. Y. Z), definit în fiecare punct al spațiului continuu și de fapt reprezintă o forță care acționează pe o sarcină pozitivă unitate plasată în acel spațiu. Câmpul electric, precum și orice câmp vectorial pot fi ilustrează grafic liniile de câmp ale căror tangentele în fiecare punct al spațiului coincide cu direcția vectorului E.
O abordare similară a condus Faraday la o altă realitate fizică - câmpul magnetic. prin
care influența magnetică între curenții electrici (taxe în mișcare). Evident, din perspectiva conceptului poate fi considerată rază scurtă de acțiune și înclinație, ceea ce sugerează existența unui câmp gravitațional special, care este un „purtător“ al acestei interacțiuni. Cu toate acestea, inițial, pragul de semnificație câmpuri de forță ipotetice au ridicat îndoieli, lipsind lumea de goliciune, deoarece câmpul electric ar putea exista într-un vid. Prin urmare, aderarea la principiul general acceptat în știința „nu multiplica entități fără necesitate“ 15, oamenii de știință nu acceptă conceptul de Faraday aproape o jumătate de secol. Mai ales la începutul secolului al XIX-lea. deja am avut de a face recunoașterea noului obiect material al naturii - „eter luminifer“, după cum se va discuta mai în detaliu în secțiunea următoare.