Связь закона сохранения с симметрией пространства-времени
1.Связь закона сохранения с симметрией пространства-времени
Введение…………………………………………………………
Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени………...3
2.Чем отличается
современное представление о Вселенной
от взглядов античных философов………………………………………………………
Возникновение Земли.
а) Мифологическое представление.
б) Философское представление.
в) Современные представления о происхождении Земли
Заключение……………………………………………………
3.Где и как рождаются атомы химических элементов………………………15
4.Чем определяется способность
атомов образовывать молекулы?..........17
Введение
Фундаментальные
физические законы - это наиболее полное
на сегодняшний день, но приближенное
отражение объективных
Важнейшими законами
сохранения, справедливыми для любых
изолированных систем, являются:
Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени
Принципы симметрии
тесно связаны с законами сохранения
физических величин - утверждениями, согласно
которым численные значения некоторых
физических величин не изменяются со
временем в любых процессах или
в определённых классах процессов.
Фактически, во многих случаях законы
сохранения просто вытекают из принципов
симметрии. Связь между симметрией пространства
и законами сохранения установила в 1918
году немецкий математик Эмми Нетер (1882
- 1935). Она сформулировала и доказала фундаментальную
теорему математической физики, названную
ее именем, из которой следует, что если
некоторая система инвариантна относительно
некоторого глобального преобразования,
то для нее существует определенная сохраняющаяся
величина. Теорема Нетер, доказанная ею
во время участия в работе целой группы
по проблемам общей теории относительности
как бы побочно, стала важнейшим инструментом
теоретической физики, утвердившей особую
роль принципов симметрии при построении
физической теории. Можно сказать, что
теоретико-инвариантный подход, эрлангенский
принцип проник в физику и определил целесообразность
формулирования физических теорий на
языке лагранжианов. Так, упоминаемые
законы сохранения являются следствиями
симметрий, существующих в реальном пространстве
- времени. Закон сохранения энергии является
следствием временной трансляционной
симметрии - однородности времени. В силу
однородности времени функция Лагранжа
замкнутой системы явно от времени не
зависит, а зависит от координат и импульсов
всех элементов, составляющих эту систему.
Несложными математическими преобразованиями
можно показать, что это приводит к тому,
что полная энергия системы в процессе
движения остается неизменной.
Чем
отличается современное
представление о
Вселенной от взглядов
античных философов.
Возникновение Земли.
Мифологическое представление.
В представлении
Гесиода, Космос-начало, противоположное
Хаосу. Греческое kosmeomai значит
украшать, упорядочивать. Хаос же представляется,
как величественный, трагический образ
космического первоединства, где расплавлено
бытие, из которого оно появляется и в котором
погибает. Античный Хаос есть предельное
разрежение и распыление материи, и потому
он — смерть для всего живого.Очень распространены
мифы о том, что мир произошел из яйца. Сначала
в Хаосе зарождается Космос, потом в Космосе
возникает первоматерия, имеющая форму
яйца. Затем оно разделяется на небо и землю.
В «Теогонии» Гесиода о яйце ничего не говорится-сразу
зарождается небо-Уран и Земля-Гея.Возможно,
версия о мировом яйце существовала раньше,
так как оно упоминается в мифах многих
других народов, но по тем или иным причинам
была опущена.
2ое-их ритуальное значение.
3ее-их социологическая или юридическая
функция: например, Зевс-верховный судья,
Афина-покровительница воинов, мудрый
советчик.
В мифе Аполлодора
далее рассказывается о том, как киклопы
были заключены в недра Земли, как Крон
победил своего отца Урана и выпустил киклопов
на свободу, но затем снова заключил их в Тартар.
Зевс, сын Крона, победил отца, снова освободив
киклопов, которые изготовляли ему молнии
для борьбы. После этого произошло упорядочение
власти в мире: Небом-божественным Олимпом
правил Зевс, водой-Посейдон(Океан), Тартаром
управлял Плутон. Светила появились уже
при власти Зевса.
- Сначала существует лишь Хаос, в котором обитают только ночь и туман (по ранним представлениям), но потом каким-то образом появляются небо и земля. Чаще всего Небо появляется в результате сгущения-например, тумана. Земля либо появляется из неба, либо одновременно с небом (в ранних мифах-в результате раскола мирового яйца).
- Небо и Земля порождают стихии, которые властвуют над миром.
- Появляется главная стихия, олицетворением которой все прочие стихии заключаются в глубь Земли. Наступает мир и порядок.
Периодически, стихии вырываются на поверхность, и на Земле происходят буйства-так как время циклично.
Философское представление.
В античной мифологии
существовали разные версии первоначала.Фалес
Милетский считал первоначалом воду.
По его представлениям, мир периодически
возникал из воды, а затем снова поглощался
водой. Все в мире Фалес считал одушевленным
(имеющим божественную сущность).Анаксимандр
считал первоначало беспредельным. Периодически
мир возникал из беспредельного начала,
а затем поглощался им.Последователь Анаксимандра
Анаксимен считал первоначалом воздух.Посредством
охлаждения (или сжатия, а затем охлаждения),
из воздуха возникло все остальное. Следует
отметить, что эти философы относятся
к шестому веку до н. э.К пятому веку появляется
версия Парменида о том, что первоначалом
является свет, и огонь-эфир.Эмпедокл полагал
первоначалами (корнями) всех веществ
4 элемента: огонь, воздух, воду землю —
эти элементы неделимы. Движущие силы,
две причины изменений первоэлементов-любовь
и вражда.Ферекид считал началом время,
которое породило огонь воздух и воду.
Землю породил Зевс-небо (в представлении
некоторых философов).К концу пятого ,
началу шестого века, появляются версии
о первоначальном существовании всех элементов:Анаксагор
говорил, что первичное состояние — смешение
всех вещей неподвижная, качественно неопределимая
масса. Движущая сила-разум. Под действием
разума возникает вращение, которое способствует
разделению на компоненты. Подобное стремится
к подобному и наиболее тяжелые компоненты
образовали Землю. Он считал, что разум
дал первичный толчок постоянно расширяющейся
Вселенной.Демокрит считал первоначалом
хаос, в котором носятся атомы. Сцепляясь,
они образуют огненные вихри-рождается
мир.Воздух считал первоначальным веществом
и Диоген. По представлению Диогена, Вселенная
находилась в движении, и в одном месте
становилась разреженной, а в другом уплотнялась
(сжималась), свертываясь в клубок, и образовало
Землю и прочие части Космоса. Легчайшие же
частицы заняли верхнее место, и образовали
Солнце.
Философ Гераклит считал первоэлементом
огонь. Интересно, что свои труды Гераклит
писал метафорами, значение которых не всегда
можно понять. По представлению Гераклита,
легчайший элемент огонь, сгущаясь, образует
воду. Затвердевая, вода образует Землю.
Земля же тает (плавится), превращаясь в воду,
из которой рождается все живое.Космос
сгорает до тла и снова рождается через
равные промежутки времени.Следует сказать,
что представления античных философов
в какой-то степени основывались на опыте-возможно
результат умозрения, но все же не имели
достаточного критерия проверки.
Современные
представления о происхождении
Земли .
Заключение.
Мы знаем строение Вселенной в огромном объеме пространства, для пересечения которого свету требуются миллиарды лет. Но пытливая мысль человека стремится проникнуть дальше. Что лежит за границами наблюдаемой области мира? Бесконечна ли Вселенная по объему? И ее расширение - почему оно началось и будет ли оно всегда продолжаться в будущем? А каково происхождение «скрытой» массы? И ,наконец, как зародилась разумная жизнь во Вселенной?
Есть ли она еще где-нибудь кроме нашей планеты? Окончательные и полные ответы на эти вопросы пока отсутствуют.
Вселенная неисчерпаема.
Неутомима и жажда знания, заставляющая
людей задавать все новые и
новые вопросы о мире и настойчиво
искать ответы на них.
Мир в представлении древних Египтян
Представление о
вселенной древних греков
Где и как рождаются атомы химических элементов
АТОМ (от греч.
atomos - неделимый), наименьшая частица хим.
элемента, носитель его св-в. Каждому хим.
элементу соответствует совокупность
определенных атомов. Связываясь друг
с другом, атомы одного или разных элементов
образуют более сложные частицы, напр. молекулы. Все многообразие хим.
в-в (твердых, жидких и газообразных) обусловлено
разл. сочетаниями атомов между собой.
Атомы могут существовать и в своб. состоянии
(в газе, плазме). Св-ва атома, в т. ч.
важнейшая для химии способность атома
образовывать хим. соед., определяются
особенностями его строения. Общая характеристика
строения атома. Атом состоит из положительно
заряженного ядра, окруженного облаком
отрицательно заряженных электронов. Размеры атома в целом
определяются размерами его электронного
облака и велики по сравнению с размерами
_ядра атома (линейные размеры атома ~ 10~8см,
его ядра ~ 10" -10" 13 см). Электронное
облако атома не имеет строго определенных
границ, поэтому размеры атома в значит.
степени условны и зависят от способов
их определения (см. Атомные
радиусы).
Ядро атома состоит из Z протонов и N нейтронов, удерживаемых ядерными
силами (см. Ядро
атомное).
Положит. заряд протона и отрицат. заряд электрона одинаковы по абс. величине
и равны е= 1,60*10-19 Кл; нейтрон не обладает элек-трич.
зарядом. Заряд ядра +Ze - осн. характеристика
атома, обусловливающая его принадлежность
к определенному хим. элементу. Порядковый
номер элемента
в периодич. системе Менделеева (атомный
номер) равен
числу протонов в ядре. В электрически
нейтральном атоме число электронов в облаке равно числу протонов в ядре. Однако при определенных
условиях он может терять или присоединять электроны, превращаясь соотв.
в положит. или отрицат. ион, напр. Li+, Li2+
или О-, О2-. Говоря об атомах
определенного элемента, подразумевают
как нейтральные атомы, так и ионы этого элемента. Масса
атома определяется массой его ядра; масса электрона (
9,109*10-28 г) примерно в 1840 раз меньше
массы протона или нейтрона (
1,67*10-24 г), поэтому вклад электронов в массу атома незначителен.
Общее число протонов и нейтронов А = Z + N наз. массовым
числом. Массовое
число и заряд
ядра указываются соотв. верхним и нижним
индексами слева от символа элемента,
напр. 2311Na. Вид атомов одного
элемента с определенным значением N наз. нуклидом. Атомы одного и того
же элемента с одинаковыми Z и разными
N наз. изотопами этого элемента. Различие
масс изотопов мало сказывается на
их хим. и физ. св-вах. Наиболее значит,
отличия (изотопные
эффекты)наблюдаются
у изотопов водорода вследствие большой
относит. разницы в массах обычного атома
(протия), дейтерия D
и трития Т
. Точные значения масс атомов определяют
методами масс-спектрометрии. АТОМ - А- изначальное
Т-творение О-единой М-мысли.Мысль получив
достаточную степень развития или МЕРУ
силы, при помощи единых знаний и опыта,
творит Атомы,множество подобных атомов,
фотон света поподая на эти атомы возбуждает
электроны, они приходят в движение и атом
начинает рождать свет - генерировать
сложную - различную по свойствам энергию,
с помощью которой при накоплении определенного
мерой потенциала, атомы слипаеться с
другим или другими подобными атомами
и образует сложную цепочку - малекулу.
Под действием внешних сил малекула приобретает
Форму в пространстве -сворачиваеться
в спираль и начинает сжиматься и расжиматься
при каждом импульсе порожденном накоплением
энергии внутри атома и высвобождением
её, при этом движении рождая и звуки.
Получаеться живая - подвижная малекула
ДНК или РНК, которые строят все дальнейшие
построения в соответствии с энергие поступающей
из своих атомов.
и т.д. до состояния плотной материи Люди,
а потом и вселенной. безконечно малое
превращаеться в безконечно большое без
учёта времени...и дети так же родяться
с начала малые и слабые, но питаясь молоком
Ра, возростают и творят новые миры.
Чем определяется способность атомов образовывать молекулы
Молекула (новолат. molecula, уменьшительное от лат. moles — масса), наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. Молекула состоит из атомов, точнее — из атомных ядер, окружающих их внутренних электронов и внешних валентных электронов, образующих химические связи (см. Валентность). Внутренние электроны атомов обычно не участвуют в образовании химических связей. Состав и строение молекул данного вещества не зависят от способа его получения. В случае одноатомных молекул (например, инертных газов) понятия молекулы и атома совпадают.
Впервые понятие о молекулах было введено в химии в связи с необходимостью отличать молекулу как наименьшее количество вещества, вступающее в химические реакции, от атома как наименьшего количества данного элемента, входящего в состав молекулы (Международный конгресс в Карлсруэ, 1860). Основные закономерности строения молекул были установлены в результате исследования химических реакций, анализа и синтеза химических соединений, а также благодаря применению ряда физических методов.
Атомы объединяются в молекулы в большинстве случаев химическими связями. Как правило, такая связь создаётся одной, двумя или тремя парами электронов, которыми владеют сообща два атома. Молекула может содержать положительно и отрицательно заряженные атомы, т. е. ионы; в этом случае реализуются электростатические взаимодействия. Помимо указанных, в молекулах существуют и более слабые взаимодействия между атомами. Между валентно не связанными атомами действуют силы отталкивания.
Состав молекул выражают формулами химическими. Эмпирическая формула (например, С2Н6О для этилового спирта) устанавливается на основании атомного соотношения содержащихся в веществе элементов, определяемого химическим анализом, и молекулярной массы.
Развитие учения о структуре молекул неразрывно связано с успехами прежде всего органической химии. Теория строения органических соединений, созданная в 60-х гг. 19 в. трудами А. М. Бутлерова, Ф. А. Кекуле, А. С. Купера и др., позволила представить строение молекул структурными формулами или формулами строения, выражающими последовательность валентных химических связей в молекулах. При одной и той же эмпирической формуле могут существовать молекулы разного строения, обладающие различными свойствами (явление изомерии). Таковы, например, этиловый спирт С5Н5ОН и диметиловый эфир (СН3)2О. Структурные формулы этих соединений разнятся:
В некоторых случаях изомерные молекулы быстро превращаются одна в другую и между ними устанавливается динамическое равновесие (см. Таутомерия). В дальнейшем Я. Х. Вант-Гофф и независимо французский химик А. Ж. Ле Бель пришли к пониманию пространственного расположения атомов в молекуле и к объяснению явления стереоизомерии. А. Вернер (1893) распространил общие идеи теории строения на неорганические комплексные соединения. К началу 20 в. химия располагала подробной теорией строения молекул, исходящей из изучения только их химических свойств. Замечательно, что прямые физические методы исследования, развитые позднее, в подавляющем большинстве случаев полностью подтвердили структурные формулы химии, установленные путём исследования макроскопических количеств вещества, а не отдельных молекул.