Концепція атомізму

План

Вступ

1. Розвиток концепції атомізму як підхід до розуміння явищ природи

2. Концепції опису природи: корпускулярна і континуальна, їх характеристики

3. Наукове поняття "речовина і поле"

4. Значущість даних концепцій на сучасному етапі

Висновок

Вступ

Матерія є філософська категорія для позначення об'єктивної реальності, яка відображається нашими відчуттями, існуючи незалежно від них. В класичному уявленні в природознавстві розрізняють два види матерії: речовина і поле. В сучасному уявленні до цих двом слід додати третій вид матерії - фізичний вакуум.

Повсякденний досвід показує, що тіла діють один на одного, що приводить до всіляких змін і рухів. Учених цікавить не сам факт руху, а його кількісна характеристика, яку потрібно змінювати, тільки в цьому випадку можливо точний опис руху. Для кількісного опису руху сформувалися уявлення про простір і час.

У фізиці рух розглядається в найзагальнішому вигляді як зміна стану або іншої фізичної системи. І для опису стану вводиться набір параметрів, до яких з часів Декарта відносяться просторово-часові координати, що виміряються, або точки просторово-часового континууму, що означає безперервну множину. У фізиці використовуються і інші параметри стану систем: імпульс, енергія, температура, спин і ін.

Для вимірювання часу можуть бути використаний як періодичні процеси, так і неперіодичні. Час виражає порядок зміни фізичних станів і є об'єктивною характеристикою будь-якого фізичного процесу або явища; воно універсальне. Говорити про час безвідносно до змін в яких-небудь реальних тілах або системах - з фізичної точки зору безглуздо.

1. Розвиток концепції атомізму як підхід до розуміння явищ природи

В історії фізики найпліднішого і важливого для розуміння явищ природи була концепція атомізму, згідно якої матерія має переривисту, дискретну будову, тобто складається з найдрібніших частинок - атомів. До кінця XIX в. відповідно до концепції атомізму вважалося, що матерія складається з окремих неподільних частинок - атомів. З погляду сучасного атомізму, електрони - "атоми" електрики, фотони - "атоми" світла і т.д.

Концепція атомізму, вперше запропонована старогрецьким філософом Льовкиппом в V в. до н.э., розвинута його учнем Демокрітом і потім старогрецьким філософом-матеріалістом Епікуром (341-270 до н. э) і відображена в чудовій поемі "Про природу речей" римського поета і філософа Лукреция Кара (I в. до н. э), аж до нашого сторіччя залишалося умоглядною гіпотезою, хоча і підтверджуваної побічно деякими експериментальними доказами (наприклад, броунівським рухом, законом Авогадро і ін. [1] ).

Багато провідних фізиків і хіміків навіть в кінці XIX в. не вірило в реальність існування атомів. До того ж багато експериментальних результатів хімії і розраховані відповідно до кінетичної теорії газів дані затверджували інше поняття для найдрібніших частинок - молекули.

Реальне існування молекул було остаточно підтверджено в 1906г. дослідами французького фізика Жана Перрена (1870-1942) по вивченню закономірностей броунівського Руху. В сучасному уявленні молекула - якнайменша частинка речовини, що володіє його основними хімічними властивостями і що складається з атомів, сполучених між собою хімічними зв'язками. Число атомів в молекулі складає від двох (Н2, О2, НF, КСI) до сотень і тисяч (деякі вітаміни, гормони і білки). Атоми інертних газів часто називають одноатомними молекулами. Якщо молекула складається з тисяч і одиниць (однакових або близьких по будові груп атомів), що більш повторюються, її називають макромолекулою.

Атом - складова частина молекули, в перекладі з грецького означає "неподільний". Дійсно, аж до кінця XIX в. неподільність атома не викликала серйозних заперечень. Проте фізичні досліди кінця XIX і початки XX сторіч не тільки поставили під сумнів неподільність атома, але і довели існування його структури. В своїх дослідах в 1897 р. англійський фізик Джозеф Джон Томсон (1856-1940) відкрив електрон, названий пізніше атомом електрики. Електрон, як добре відомо, входить до складу електронної оболонки атомів. В 1898 р. Томсон визначив заряд електрона, а в 1903 р. запропонував одну з перших моделей атома[2] .

Для мікро - і макросистем характерна індивідуальність: кожна система описується властивій тільки нею сукупністю всіляких властивостей. Можна назвати істотні відмінності між ядром водню і урану, хоча обидва вони відносяться до мікросистем. Не менше відмінностей між Землею і марсом, хоча ці планети належать одній і тій же Сонячній системі.

Проте можна говорити про тотожність елементарних частинок. Тотожні частинки володіють однаковими фізичними властивостями: масою, електричним зарядом, спином і іншими внутрішніми характеристиками (квантовими числами). Наприклад, всі електрони Всесвіту вважаються тотожними. Поняття про тотожні частинки як про принципово невиразні частинки - чисто квантово-механічне. Тотожні частинки підкоряються принципу тотожності.

Принцип тотожності - фундаментальний принцип квантової механіки, згідно якому стани системи частинок, що виходять один з одного перестановкою тотожних частинок місцями, не можна розрізнити ні в якому експерименті. Такі стани повинні розглядатися як один фізичний стан.

Принцип тотожності - одна з основних відмінностей між класичною і квантовою механікою. В класичній механіці завжди можна