Презентация на тему "Курс «Естественнонаучная картина мира»"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Курс «Естественнонаучная картина мира»

  Лектор: к.п.н. Елизарова Ирина Сергеевна

• 
  Слайд 2

  Лекция № 3

  Представления о материи и её свойствах. Элементарные частицы и фундаментальные физические взаимодействия. Основные физические картины мира.

• 
  Слайд 3

  Материя.

  ► Материя – бесконечное множество всех сосуществующих в мире объектов и систем, совокупность их свойств и связей, отношений и форм движения. Она включает в себя не только непосредственно наблюдаемые объекты и тела природы, но и все те, которые не даны человеку в его ощущениях.

• 
  Слайд 4
  

  Движение материи представляет собой любые изменения, происходящие с материальными объектами в результате их взаимодействий. В природе наблюдаются различные виды движения материи: механическое, колебательное и волновое, тепловое движение атомов и молекул, равновесные и неравновесные процессы, радиоактивный распад, химические и ядерные реакции, развитие живых организмов и биосферы.

• 
  Слайд 5

  Вещество

  Вещество представляет собой основной вид материи, обладающий массой покоя. К вещественным объектам относят: элементарные частицы, атомы, молекулы и многочисленные образованные из них материальные объекты. Свойства вещества зависят от внешних условий и интенсивности взаимодействия атомов и молекул, что и обусловливает различные агрегатные состояния веществ.

• 
  Слайд 6

  Физическое поле

  Физическое поле представляет собой особый вид материи, обеспечивающий физическое взаимодействие материальных объектов и их систем. К физическим полям исследователи относят: электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, волновые поля, соответствующие различным частицам. Источником физических полей являются частицы.

• 
  Слайд 7

  Физический вакуум

  Физический вакуум – это низшее энергетическое состояние квантового поля. Этот термин был введен в квантовую теорию поля для объяснения некоторых процессов. Среднее число частиц – квантов поля – в вакууме равно нулю, однако в нем могут рождаться частицы в промежуточных состояниях, существующие короткое время.

• 
  Слайд 8

  Описание материальных систем

  Континуальная теория рассматривает повторяющиеся непрерывные процессы, колебания, которые происходят в окрестности некоторого среднего положения. При распространении колебаний в среде возникают волны.

• 
  Слайд 9
  

  С точки зрения континуальной концепции вся материя рассматривалась как форма поля, равномерно распространенного в пространстве, а после случайного возмущения поля возникли волны, то есть частицы с различными свойствами. Взаимодействие этих образований привело к появлению атомов, молекул, макротел, образующих макромир. На основе этого критерия выделяют следующие уровни материи: микромир, макромир и мегамир.

• 
  Слайд 10

  Микромир

  Микромир – это область предельно малых, непосредственно ненаблюдаемых материальных микрообъектов, размер которых исчисляется в диапазоне от 10-8 до10-16 см, а время жизни – от бесконечности до 10-24 с. Это мир от атомов до элементарных частиц. Все они обладают как волновыми, так и корпускулярными свойствами.

• 
  Слайд 11

  Макромир

  Макромир – мир материальных объектов, соизмеримых по своим масштабом с человеком. На этом уровне пространственные величины измеряются от миллиметров до километров, а время – от секунд до лет. Макромир представлен макромолекулами, веществами в различных агрегатных состояниях, живыми организмами, человеком и продуктами его деятельности.

• 
  Слайд 12

  Мегамир

  Мегамир– сфера огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в которой измеряется астрономическими единицами (1 а. е. = 8,3 световых минуты), световыми годами (1 световой год = 10 трлн км) и парсеками (1пк = 30 трлн км), а время существования космических объектов – миллионами и миллиардами лет. К этому уровню относятся наиболее крупные материальные объекты: планеты и их системы, звезды, галактики и их скопления, образующие метагалактики.

• 
  Слайд 13

  Элементарные частицы

  Элементарные частицы – основные структурные элементы микромира. Элементарные частицы могут быть составными (протон, нейтрон) и несоставными (электрон, нейтрино, фотон). К настоящему времени обнаружено более 400 частиц и их античастиц.

• 
  Слайд 14

  Классификация элементарных частиц

  Элементарные частицы классифицируют по следующим признакам: массе частицы, электрическому заряду, типу физического взаимодействия, в котором участвуют элементарные частицы, времени жизни частиц, спину и др.

• 
  Слайд 15
  

  В зависимости от массы покоя частицы (масса ее покоя, которая определяется по отношению к массе покоя электрона, считающегося самой легкой из всех частиц, имеющих массу) выделяют: ♦ фотоны (греч. photos– частицы, которые не имеют массы покоя и движутся со скоростью света); ♦ лептоны (греч. leptos– легкий) – легкие частицы (электрон и нейтрино); ♦ мезоны (греч. mesos– средний) – средние частицы с массой от одной до тысячи масс электрона (пи-мезон, ка-мезон и др.); ♦ барионы (греч. barys– тяжелый) – тяжелые частицы с массой более тысячи масс электрона (протоны, нейтроны и др.).

• 
  Слайд 16
  

  В зависимости от электрического заряда выделяют: ♦ частицы с отрицательным зарядом (например, электроны); ♦ частицы с положительным зарядом (например, протон, позитроны); ♦ частицы с нулевым зарядом (например, нейтрино).

• 
  Слайд 17
  

  Существуют частицы с дробным зарядом – кварки. С учетом типа фундаментального взаимодействия, в котором участвуют частицы, среди них выделяют: ♦ адроны (греч. adros– крупный, сильный), участвующие в электромагнитном, сильном и слабом взаимодействии; ♦ лептоны, участвующие только в электромагнитном и слабом взаимодействии; ♦ частицы – переносчики взаимодействий (фотоны – переносчики электромагнитного взаимодействия; гравитоны – переносчики гравитационного взаимодействия; глюоны – переносчики сильного взаимодействия; промежуточные векторные бозоны – переносчики слабого взаимодействия).

• 
  Слайд 18

  Взаимодействие

  Взаимодействие – основная причина движения материи, поэтому взаимодействие присуще всем материальным объектам независимо от их природного происхождения и системной организации.

• 
  Слайд 19

  Гравитационное взаимодействие

  Гравитационное взаимодействие первым из известных фундаментальных взаимодействий стало предметом исследования ученых. Оно проявляется во взаимном притяжении любых материальных объектов, имеющих массу, передается посредством гравитационного поля и определяется законом всемирного тяготения, который был сформулирован И. Ньютоном Переносчиками гравитационного взаимодействия являются гравитоны – кванты гравитационного поля.

• 
  Слайд 20

  Электромагнитное взаимодействие

  Электромагнитное взаимодействие также является универсальным и существует между любыми телами в микро-, макро– и мегамире. Электромагнитное взаимодействие обусловлено электрическими зарядами и передается с помощью электрического и магнитного полей.

• 
  Слайд 21

  Сильное взаимодействие

  Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре. Сильное взаимодействие удерживает нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре и кварки внутри нуклонов и отвечает за стабильность атомных ядер. С помощью сильного взаимодействия ученые объяснили, почему протоны ядра атома не разлетаются под действием электромагнитных сил отталкивания. Сильное взаимодействие передается глюонами – частицами, «склеивающими» кварки, которые входят в состав протонов, нейтронов и других частиц.

• 
  Слайд 22

  Слабое взаимодействие

  Слабое взаимодействие также действует только в микромире. В этом взаимодействии участвуют все элементарные частицы, кроме фотона. Оно обусловливает большинство распадов элементарных частиц, поэтому его открытие произошло вслед за открытием радиоактивности.

• 
  Слайд 23

  Спасибо за внимание!