Філософські проблеми фізики

Значення фізики як науки, філософські проблеми розвитку фізичної картини світу. Основи електродинаміки, історія формування квантової механіки. Специфіка квантово-польових уявлень про природні закономірності та причинності. Метафізика теорії відносності.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

1

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ І СПОРТУ УКРАЇНИ

ЖИТОМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА

Фізико-математичний факультет

Кафедра філософії

Курсова робота

Філософські проблеми фізики

Виконав: студент VІ курсу 63 групи

заочної форми навчання

Прокопчук Микола Віталійович

Науковий керівник: кандидат

філософських наук, професор

Герасимчук Андрій Андрійович

Житомир 2011

Зміст

Вступ

I. Філософські проблеми фізики

1.1 Фізика як наука

1.2 Філософські проблеми розвитку фізичної картини світу

1.3 Електродинаміка

1.4 Квантова механіка. Історичний відступ

1.5 Сучасна квантова механіка

1.6 Категорія стану у фізиці

1.7 Механічна, електромагнітна і квантово-релятивістська картина світу

1.8 Метафізика теорії відносності

II. Квантова механіка

Висновки

Література

Вступ

В системі сучасної техногенної цивілізації наука займає одне з провідних місць. Наукові знання і досягнення виступають сьогодні як головна сила економічного і соціального розвитку людства. Сучасна наукова картина світу постійно збагачується уявленнями про світ, виробленими в рамках різних областей наукового знання. Одночасно наукова картина світу функціонує як особлива дослідницька програма, яка направляє постановку завдань емпіричного і теоретичного пошуку і здійснює вибір засобів їх вирішення. У формуванні загальної наукової картини світу провідну роль відіграють науки про природу, що утворюють природно-наукову картину світу.

Природно-наукова картина світу являє систему найважливіших понять, законів, принципів, що лежать в основі розуміння навколишньої природи. У формуванні природничо-наукової картини світу визначальне значення набувають фундаментальні закони, принципи та теорії найбільш розвинених галузей та дисциплін природознавства. Важливу роль у побудові цілісної картини природи відіграють і філософські ідеї про устрій всесвіту, його зміни і розвитку.

Фундаментальні теорії природознавства в своєму виникненні, обґрунтуванні та функціонуванні багато в чому спираються на певні філософські ідеї. У той же час багато питань сучасного природознавства носять філософський характер. Актуальним завданням сучасної філософії є аналіз філософських проблем фундаментальних наукових теорій, який необхідний для створення цілісної наукової картини світу, постановки і вироблення варіантів вирішення найважливіших онтологічних, гносеологічних, аксіологічних проблем наукового знання, прогнозування подальшого розвитку людства.

Майбутній спеціаліст будь-якого напряму підготовки - гуманітарного, природничо-наукового, технічного, так чи інакше, стикається з новою матеріальною базою та новими науковими технологіями, тому знання фундаментальних проблем сучасної науки є запорукою успішної професійної діяльності.

I. Філософські проблеми фізики

Тема «Філософські проблеми фізики» досить складна і змістовна. При її вивченні доцільно звернутися до робіт, спеціально присвяченим філософським проблемам фізичного знання. Це роботи В.С. Готта «Філософські проблеми фізики», В. Гейзенберга «Фізика і філософія. Частина і ціле», Р. Карнапа «Філософські підстави фізики». Також рекомендую звернутися до матеріалу фізичного енциклопедичного словника.

У тексті цього розділу дано гранично загальний опис основних філософських питань фізичного знання, що виділяються в спеціальній науковій та навчальній літературі, яке допоможе вам зорієнтуватися у матеріалі цієї теми. Для зручності вивчення матеріал розділу поданий відповідно до логіки його викладу в більшості підручників з філософських проблем природознавства.

Підрядкові виноски із зазначенням посилань на спеціальну літературу допоможуть вам швидко знайти необхідну для розуміння матеріалу джерело.

1.1 Фізика як наука

Фізика займає особливе місце в науковій картині світу. Розвиток природознавства довгий час визначалося змістом фізичної картини світу. Ідеї панівної фізичної картини світу виступали в якості загальнонаукової парадигми і визначали характер наукової картини світу в цілому. У рамках фізики сформувалася більшість методів наукового пізнання.

Фізика - фундаментальна наука. В історії природознавства на цей статус претендували фізика, хімія та біологія. Обґрунтованість даних наук припускала, що їх положення не виводяться з будь-яких інших дисциплін. У сучасній науці статус фундаментальності хімії та біології в тому значенні, яке нами наведено, втрачений. Так, в даний час основні особливості хімії пояснюються на базі квантової фізики. Положення сучасної біології теж неоднозначно. У ХХ ст. відбулися радикальні зміни в підставах даної науки: відкриття подвійної спіралі ДНК, створення молекулярної генетики, успіхи біохімії та генної інженерії, розвиток нерівноважної термодинаміки і синергетики - все це дозволяє розкривати фізико-хімічну основу багатьох біологічних феноменів. Таким чином, фізичне знання має особливу фундаментальністю, яку можна назвати епістемологічної.

1.2 Філософські проблеми розвитку фізичної картини світу

Фізична картина світу - це фізична модель природи, що включає в себе фундаментальні фізичні та філософські ідеї, фізичні теорії, найбільш загальні поняття, принципи і методи пізнання, що відповідають певному етапу розвитку фізики. Фізична картина світу узагальнює всі раніше отримані знання про природу, а також вводить у фізику нові філософські ідеї і обумовлені ними поняття, принципи і гіпотези, яких до цього не було і які докорінно змінюють основи фізичного теоретичного знання.

Постійний розвиток і заміна одних картин світу іншими, більш адекватно відображають структуру і властивості матерії, є процес розвитку самої фізичної картини світу. Основою для виділення окремих її типів служить якісна зміна фундаментальних ідей, що є базою для фізичної теорії і наших уявлень про структуру матерії і форми її існування. Зі зміною фізичної картини світу починається новий етап в розвитку фізики з іншою системою вихідних понять, принципів, гіпотез і стилю мислення [2].

У розвитку фізичного знання виділяють механічну, електромагнітну і квантово-релятивістську картини світу.

Механічна картина світу склалася при переході від епохи Відродження до епохи Нового часу. Приблизно з сорокових років XVI століття до сорокових років XVII століття відбувався складний революційний процес заміни середньовічного світогляду і науки новим світоглядом і нової, що базується на досвіді та практиці наукою. Була проведена велика робота по обґрунтуванню та зміцненню геліоцентричної системи світу (Н. Коперник, Дж. Бруно, І. Кеплер, Г. Галілей), критиці перипатетическої методології та науки, виробленню методологічних основ нової науки (Ф. Бекон, Г. Галілей, Р. Декарт). Успіхи експериментального і математичного методу позначилися, перш за все, в механіці. Становлення механічної картини світу пов'язане з науковою діяльністю Г. Галілея, І. Кеплера, Х. Гюйгенса. Основоположна роль у формуванні класичної механіки, основних її законів і принципів належить І. Ньютону [3].

Найважливішу роль у побудові механічної картини світу зіграли такі питання, як принцип матеріальної єдності світу, виключавший поділ світу на земний і небесний, характерне для європейського Середньовіччя, принцип причинності і законовідповідності природних процесів. Розвиток експериментального природознавства призводить до появи принципу експериментального обґрунтування знання, відмови від споглядальності установці на з'єднання експериментального дослідження природи з описом її законів мовою математики, найбільш повно даний принцип виражений в працях Г. Галілея.

Загальні онтологічні положення знайшли своє відображення в принципах більш приватного порядку. Так, принцип єдності світу виявився тісно пов'язаним з концепцією абсолютного простору і часу і їх однорідності [4].

В основі механістичної картини світу лежать наступні положення: світ складається з неподільних корпускул (корпускулярна теорія будови матерії); взаємодія корпускул здійснюється як миттєва передача сил по прямій (принцип далекодії); тіла, утворені з корпускул, переміщуються в абсолютному просторі з плином абсолютного часу; всі механічні процеси підкоряються принципу суворого (жорсткого) детермінізму [5], суть якого полягає у визнанні можливості точного та однозначного визначення стану механічної системи її попереднім станом.

Для механічної картини світу в цілому і для класичної механіки, що лежить в її основі, характерна симетрія процесів у часі, яка виражається в його оборотності. Уявлення про час як про просту геометричному параметрі руху передбачало, що всі стани механічного руху тіл по відношенню до нього виявляються в принципі однаковими, оскільки час вважається оборотним. Таке ставлення до фізичної трактуванні часу зберігалося аж до розвитку нерівноважної термодинаміки.

На основі механістичної картини світу в XVIII - по...