Макросвіт і мікросвіт, їх взаємозв'язок. Сучасна картина світу

РЕФЕРАТ

На тему: М акросвіт і мікросвіт, їх взаємозв'язок. Сучасна картина світу

Макросвіт і мікросвіт, їх взаємозв'язок. Сучасна картина світу

Фізика - це наука про природу. Вона виникла, як результат споконвічного прагнення людей зрозуміти й описати світ, що її оточує. Світ надзви-чайно складний і цікавий. Людина, як частина цього світу завжди намага-лася зрозуміти його будову. Чи можливо його пізнати? Сьогодні ми зна-ємо, що світ пізнаваний і що багато чого вже відомо.

Найважливішим є те, що всі навколишні тіла складаються з атомів . Атоми є цеглинками світобудови, вони знаходяться у безперервному русі, притягаються на великих відстанях, але відштовхуються, коли їх нама-гатися наблизити один до одного. Розміри атомів приблизно 10^–10 м.

Чи можна побачити атом? Можна – у тунельний мікроскоп (1981 р.). Дивлячись у такий мікроскоп, можна перерахувати атоми поштучно (рис.1).

Рис. 1. Тунельний мікроскоп. Тунельний струм залежить від відстані між голкою й поверхнею

Чи є користь від того, що світ складається з атомів? Користь дуже велика. Лише в цьому випадку можна зрозуміти чому існують тверді, рідкі й газоподібні тіла; з якою швидкістю поширюється звук; чому летить літак; що таке температура і багато іншого.

А з чого складаються атоми? Атоми складаються з позитивно зарядженого ядра й негативно заряджених електронів, які рухаються навколо нього.

Рис. 2.Структура атома

Розміри електронів до цьго часу не піддаються вимірюванню. Відомо лише, що радіус електрона менший 10^–18 м. Розмір ядра набагато більший, і має порядок 10^–4 ÷ 10^–5 Å або 10^–14 ÷ 10^–15 м. У свою чергу, ядра складаються із протонів і нейтронів.

Рис. 3 Структура ядра

Уся маса атома зосереджена в ядрі. Електрон майже в 2000 разів легший від протона й нейтрона:

m_p ≈ m_n ≈ 1,67· 10^–27 кг. (1)

Можна поставити ще й таке запитання “А з чого складаються протони й нейтрони?” Відповідь відома. Вони складаються з кварків. А електрон? Сам по собі він ні з чого не складається. Однак зупинимося поки що на цьому, інакше можна досить швидко підійти до межі незвіданого.

Атом порожній. Якщо ядро атома збільшити до розмірів яблука, то відстань від ядра до електронів буде порядку 1 км. Якби електрони і ядра не мали заряду, атоми спокійно проходили б один крізь інший, зовсім не заважаючи один одному.

Де все це знаходиться? Де розігруються всі явища природи? Весь цей простір називається Всесвітом . Розміри Всесвіту мають порядок 10³⁰ м або приблизно 10¹⁰ світлових років. Для порівняння, відстань від Землі до Сонця дорівнює 1,5· 10¹⁵ м (150 млн. км.), а радіус Землі дорівнює 6,4· 10⁶ м (6400 км). Загальне число протонів і нейтронів у Всесвіті дорівнює 10⁸⁰ (10⁷⁸ ÷ 10⁸² ). До складу Сонця входять близько 10⁵⁷ протонів і нейтронів, у складі Землі їх - 4· 10⁵¹ . Число зірок із масою порядку маси Сонця приблизно дорівнює 10²³ . Зірка має масу від 0,01 до 100 мас Сонця.

Усе в природі складається з атомів, у тому числі і люди. Життя - це найбільш складне явище у Всесвіті. Людина, як одна з найбільш складних живих істот, складається з ≈ 10¹⁶ клітин. Клітина є елементарним фізіологічним осередком, який містить 10¹² ÷ 10¹⁴ атомів. У будь-яку клітину будь-якого живого організму входить хоча б одна довга молекулярна нитка ДНК (дезоксирибонуклеїнової кислоти). У молекулі ДНК 10⁸ ÷ 10¹⁰ атомів, точне розташування яких може змінюватися від індивідууму до індивідууму. Можна сказати, що молекула ДНК є носієм генетичної інформації.

Невіддільним від атомів є поняття взаємодії . Як атоми скріплюються між собою у твердому тілі? Чому Земля рухається навколо Сонця по коловій орбіті, а не летить від нього? Нарешті, чому протони в ядрі, маючи позитивний заряд, не відштовхуються один від одного і не розлітаються? Що тримає їх разом?

У даний час у природі виявлено чотири основних види взаємодії: електромагнітна, гравітаційна, сильна й слабка.

Перший вид взаємодії відбувається між зарядженими частинками. Коли пальцем намагатися натиснути на стіл, то будемо мати справу з взаємодією електромагнітної природи. Є притягання і є відштовхування.

Гравітаційна взаємодія, основним проявом якої є закон всесвітнього тяжіння, проявляється завжди у вигляді притягання (гравітаційне відштовхування поки що не виявлене). Свідченням цього є ті ж яблука, які завжди падають на Землю. Притягання між Землею й Сонцем змушує Землю рухатися по коловій орбіті навколо Сонця. Сила тяжіння - це та сила, яка змушує світитись зірки. Вона надає ядрам атомів необхідну для зближення кінетичну енергію (для подолання сили електpичного відштовхування), щоб змогла розпочатися реакція термоядерного синтезу - основного джерела енергії більшості зірок у Всесвіті.

Сильна взаємодія, на відміну від перших двох, є дуже короткодію-чою. Радіус дії сильної взаємодії не перевищує радіуса ядра і має порядок 10^–14 ÷ 10^–

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать