Реферат на тему: Классическая наука: основные критерии и сущностные черты

Содержание:

Введение

Классическая наука изучала объективный мир, существующий независимо от человека. Она сосредоточилась на изучении предметов в себе и считала, что знания - это отражение реальности, копии вещей и взаимосвязь между ними. Современная наука признала зависимость достоверного знания от знающего человека и невозможность объективного знания. Она все больше сосредотачивается на инструментальной природе знания, на месте человека в мире, который он создает, на роли истин, которые она раскрывает в человеческой жизни. Это заставляет говорить о гуманизации (гуманизации) современной науки.    

Наука в современном понимании этого слова появляется в Новое время (XVII - XVIII вв.) И сразу начинает очень динамично развиваться. Сначала в 17 веке. заложены основы современного естествознания: развиваются экспериментальные и математические методы наук о природе (усилиями Ф. Бэкона, Р. Декарта, Дж. Локка) и классической механики, являющейся основой классической физики (усилиями Г. Галилея, И. Ньютона, Р. Декарта, Х. Гюйгенса) на основе классической математики (в частности, на геометрии Евклида). В этот период научные знания становятся в полном смысле слова научно обоснованными, систематизированными, основанными на специальных исследовательских процедурах.    В то же время, наконец, появляется научное сообщество, состоящее из профессиональных ученых, которое начинает обсуждать научные проблемы, появляются специальные институты (Академии наук), способствующие ускорению обмена научными идеями. Следовательно, это было с 17 века. говорят о возникновении науки как социального института.  

Развитие западноевропейской науки происходило не только за счет накопления знаний о мире и о себе. Вся система имеющихся знаний периодически менялась - научные революции, когда наука сильно менялась. Таким образом, в истории западноевропейской науки можно выделить 3 периода и связанных с ними типов рациональности: 1) период классической науки (XVII - начало XX века); 2) период неклассической науки (1-я половина ХХ века); 3) период постнеклассической науки (2-я половина ХХ века). В каждый из периодов расширяется поле изучаемых объектов (от простых механических до сложных, саморегулирующихся и саморазвивающихся объектов) и основы научной деятельности, подходы ученых к изучению мира - как говорится, Типы рациональности меняются.     

Возникновение классической науки

Классическая наука появилась в результате научной революции 17 века. Он по-прежнему связан пуповиной с философией, потому что математика и физика продолжают считаться отраслями философии, а философия - наукой. Философская картина мира строится естествоиспытателями как научная механистическая картина мира. Такое научное и философское учение о мире называется метафизическим. Он получается на основе классического типа рациональности, развивающегося в классической науке. Для него характерен детерминизм (идея причинной связи и взаимозависимости явлений и процессов действительности), понимание целого как механической суммы частей, когда свойства целого определяются свойствами частей., и каждая часть изучается одной наукой и верой в существование объективной и абсолютной истины, которая считается отражением, копией мира природы. Основоположники классической науки (Дж. Галилей, И. Кеплер, И. Ньютон, Р. Декарт, Ф. Бэкон и др.) Признали существование Бога-творца. Они считали, что он создает мир в соответствии с идеями своего разума, которые воплощаются в предметах и ​​явлениях. Задача ученого - раскрыть божественный план и выразить его в форме научных истин. Их представление о мире и познании стало причиной появления выражения научное открытие и понимание сущности истины: как только ученый открывает то, что существует отдельно от него и лежит в основе всего сущего., научная правда объективна и отражает действительность. Однако по мере роста знаний о природе классическое естествознание все больше и больше сталкивалось с идеей непреложных законов природы и абсолютности истины.           

Классическая физика и астрономия  

В 17 веке появляется первая физическая теория, соответствующая современным представлениям о науке - классическая механика. С того времени и более 200 лет классическая механика служила теоретической основой рационализма в науке, как в естественных, так и в гуманитарных науках. Его истоки были Галилео Галилей (1564–1642), Рене Декарт (1596–1650), Кристиан Гюйгенс (1629–1695), Исаак Ньютон (1643–1727).  

Х. Гюйгенс разработал волновую теорию света. В нем говорилось, что световые волны распространяются в эфире, который представляет собой тонкую материю, пронизывающую все тела. Распространение света происходит за счет распространения колебаний эфира. Каждая отдельная точка эфира колеблется в вертикальном направлении, и колебания всех точек создают картину волны, которая движется в пространстве от одного момента времени к другому. Эмпирическим подтверждением идеи эфира можно считать распространение волн по поверхности воды. Волна уходит, а вода стоит на месте, но ее поверхность движется вверх и вниз. Гюйгенс считал, что лучшим доказательством его волновой теории является тот факт, что два луча света, пересекаясь, пронизывают друг друга без помех и возмущений.      

Г. Алилей (1564–1642) считал, что научный метод заключается не в пассивном созерцании и размышлении, а в эксперименте, и проверял правильность физических представлений Аристотеля. Оказалось, что тела падают с одинаковым ускорением, независимо от веса, Земля вращается и не является центром Вселенной, Солнце тоже вращается, но все движения относительны (Reale, Antiseri 1996: 98-134). С открытиями Н. Коперника, Дж. Бруно, И. Кеплера, Г. Галилея и Ф. Бэкона стала утверждаться идея о том, что все происходящее подчиняется одним и тем же естественным законам (каузальный взгляд в отличие от целевого у Аристотеля).  

Галилей обосновал гелиоцентрическую систему Коперника, сформулировал закон инерции и определил принципы изучения материальных тел в физике, которые вошли в полную теорию механики И. Ньютона для изолированных систем. Он представил это в эссе под названием Математические принципы естественной философии, опубликованном на латыни в 1686 году. Ньютон был первым, кто использовал математический метод преобразования физических законов в количественно измеримые результаты, которые могли быть подтверждены наблюдениями, и, наоборот, вывести физические законы на основе таких наблюдений. 

Наблюдательная астрономия сделала большой шаг вперед на рубеже XVI - XVII веков. благодаря изобретению телескопа. Имя создателя телескопа в истории не сохранилось, но известно, что в 1609 году в Венеции Галилей продемонстрировал сделанный им телескоп, с помощью которого он сделал много замечательных открытий и стал одним из основоположников небесная механика, к которой также принадлежали немецкий ученый Иоганн Кеплер и английский естествоиспытатель Исаак Ньютон.  

Кеплер в 1605 году открыл первый и второй законы движения планет. Первый закон утверждал, что орбиты не круговые, а эллиптические, второй давал описание изменения скорости орбиты планеты, отрицая принцип однородности небесных движений. Эти два закона движения планет были установлены для Марса на основе обширных расчетов и изложены в его главном труде Новая астрономия. В другой его работе Гармония мира, опубликованной в 1619 году, к первым двум был добавлен третий закон, устанавливающий математическое соотношение параметров эллиптического движения.   

В 17—18 вв. Развитие астрономии решительно определили использование усовершенствованных телескопов и развитие механики как раздела экспериментальной математической физики. Венцом классической астрономии была теория под названием небесная механика - та самая, которая стала венцом классической физики. Как уже отмечалось, об этом заявил И. Ньютон в Математических принципах естественной философии (1687 г.), в которых он обобщил идеи и достижения Галилея и Кеплера. Согласно законам Кеплера, Ньютон подвел теоретические основы в виде закона всемирного тяготения, то есть объяснил форму орбит небесных тел действием на них гравитационных сил. Ньютон также обосновал выводы о том, что под действием гравитационных сил вращающиеся небесные тела должны сплющиваться на полюсах, и что планеты не перемещаются по кругу материальными вихрями (и тем самым опроверг гипотезу Р. Декарта о существовании эфирных вихрей).    

Развитие астрономии в наше время стимулировалось развитием других видов деятельности. Итак, расширение судоходства в XVII-XVIII вв. требовались все более совершенные астрономические данные - прежде всего для точного определения долготы и широты. Астрономия становится делом государственной важности, государства финансируют астрономические исследования, в результате которых практическая астрономия превращается в систематическое занятие нанятых специалистов-астрономов. Они провели кропотливые и рутину постоянной работы, которая состояла, с одной стороны, наблюдая за звездное небо, с другой стороны, в упорной борьбе навсегда более высокой точность наблюдений и измерений, для которых они постоянно совершенствуются научные методы и их инструменты. Для решения индивидуальных и общих задач силы европейских государств в это время организуют специальные экспедиции астрономов в разные уголки мира. Государственная поддержка очень помогла развитию астрономии.      

Система Ньютона    

Лагранж называл Ньютона не только величайшим, но и самым счастливым гением: Система мира может быть установлена ​​только один раз. Счастье было в том, что, согласно Лагранжу, система Ньютона была единственно верной и представляла собой вечную непоколебимую истину. 

Вселенная, согласно Ньютону, - это мир отдельных тел (вещей), состоящих из частиц-корпускул. Тельца абсолютно прочные, неделимые, непроницаемые, имеют массу и вес, поэтому тела, состоящие из них, также имеют массу и вес. Светлый Ньютон также представлял собой поток корпускул. Тела находятся в трехмерном пространстве, которое описывается евклидовой геометрией, оно постоянно и неподвижно. Тела могут перемещаться в пространстве непрерывными путями. Их движение описывается законами механики и происходит во времени. Пространство и время - основные (фундаментальные) категории физики.       

Центральное место в механике Ньютона занимают три закона движения и закон всемирного тяготения, которые считались применимыми как к движению земных тел, так и к движению небесных тел.

Первый закон движения (закон инерции) гласит: каждое тело (материальная точка) находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока действующие на него силы не изменят это состояние. Системы, в которых выполняется закон инерции и которые находятся в состоянии покоя или движутся равномерно и прямолинейно, называются инерционными. Второй закон механики гласит: произведение массы тела на его ускорение равно действующей силе, а направление ускорения совпадает с направлением силы.  

Третий закон Ньютона гласит: действие всегда равнозначно и противоположно.

Известный закон всемирного тяготения звучит так: каждое тело притягивает любое другое тело с силой, пропорциональной массам этих тел и квадрату расстояния между ними, а принцип относительности определяет, что все физические явления происходят одинаково во всех инерционные системы; не существует привилегированной системы отсчета (например, центра Земли в физике Аристотеля, куда устремляется вся материя). 

Ньютоновские представления о пространстве и времени прочно утвердились в науке Нового времени, и его теория классической механики стала моделью научной теории. Он способствовал как формированию новых представлений о науке и научных знаниях в целом, так и развитию новых разделов физики: гидродинамики, теории упругости, теории тепла, молекулярно-кинетической теории и т. д. Наука в этот период начинает развиваться. пониматься как деятельность по получению новых знаний о явлениях природного мира, необходимых для решения проблем социально-политического и промышленного характера. И научное знание начинает пониматься по аналогии с математическим как ясное, непротиворечивое, доказуемое, математически изображенное истинное знание. Есть только одна истина, потому что научная истина раскрывает божественный закон, управляющий вселенной.   

Возникновение неклассической науки

На рубеже девятнадцатого и двадцатого веков. в науке происходит новая революция, в результате которой существующие метафизические представления о структуре, свойствах, законах материи (взгляды на атомы как на неизменные, неделимые частицы, на механическую массу, на пространство и время, на движение и его формы) и др.), появился новый тип науки - неклассические науки. Для неклассического типа рациональности характерно учитывать, что объект познания, а следовательно, и знания о нем зависят от субъекта, от используемых им средств и процедур.  

В ХХ веке в неклассической науке появилось осознание зависимости всех наших знаний от познающего человека - субъекта. Например, физики признают, что в квантовой механике знания получают не о частице, поскольку она существует сама по себе, а о ее состоянии, в которое она попала в результате воздействия на нее устройства во время эксперимента. И ХХ век. открыл разрушительный потенциал науки, заставил задуматься о том, как гармонизировать развитие науки и гуманистических идеалов, как сделать их органической частью познавательной и практической деятельности человека.    

Большое значение для подготовки научной революции на рубеже веков имело изучение процессов излучения тел, сложившееся в начале 19 века. Они привели к формированию в 1900 году квантовой гипотезы М. Планка, согласно которой тела не излучают энергию непрерывно, как должно быть, если исходить из того, что энергия является характеристикой поля, а поле является непрерывный. Излучение происходит определенными порциями (квантами), из которых следует, что частицы энергии ведут себя как волны (они излучаются как волны) и как частицы (поскольку они дискретны - прерывистые).  

Дискретность излучения также не укладывалась в классическую физику. Все попытки свести электромагнитные процессы к механическим процессам в эфире выявили их несостоятельность, в результате чего был сделан вывод, что поведение формы материи в виде электромагнитного поля не укладывается в рамки законов механики..

В конце XIX века, помимо открытий в области электричества и магнетизма, был сделан ряд открытий, вызвавших научную революцию на рубеже XIX и XX веков: открытие рентгеновских лучей (1895 г. У. Рентген), электрон (1895, Дж. Томсон) и установление зависимости его массы от скорости, открытие радиоактивности (1896, А. Беккерель), фотоэлектрического эффекта и его законов и др.

Таким образом, если до XIX в. физика была в основном физикой материи и рассматривала поведение материальных объектов с конечным числом степеней свободы, имеющих конечную массу покоя, между которыми действуют силы, направленные по прямым линиям и зависящие от расстояний между телами, то в 19-м век. Появились физические теории, в которых силы зависят не только от расстояний, но и от скоростей, и, более того, не направлены по прямым линиям. Распространение сил происходит не мгновенно (как у Ньютона), а с конечной скоростью.   

Революция в физике на рубеже XIX и XX веков

Открытия на рубеже XIX и XX веков показали, что материя обладает качествами, которых она не может иметь, если классическая механика точно объясняет мир. Он, как выяснилось при изучении электрона, может не иметь точно определенной массы, что нарушает классические законы сохранения массы и движения. Масса в классической физике понималась как главный признак материальности тел, поэтому физики забили тревогу: Материя исчезла! Энергия, как показывает радиоактивность, может быть взята из ниоткуда, в нарушение классического закона сохранения энергии.   

Попытки снять вышеупомянутые противоречия привели к созданию новых физических теорий, которые заставили пересмотреть концепции пространства, времени и материи, характерные для классической физики. Это были две концепции - теория квантов и теория относительности, которые легли в основу новой физики. 

Квантовая теория  

Квантовая теория радикально изменила классические представления о материи. В классической физике Ньютона мир понимался как состоящий из материи, а материя - из отдельных частиц, корпускул. К концу XIX в. был открыт другой вид материи - поле. Считалось, что оба типа материи подчиняются законам. Это понимание устройства мира закрепилось в детерминистском принципе, сформулированном в XIX веке. Французский физик Пьер Лаплас. Суть этого принципа можно резюмировать следующим образом: во Вселенной все явления связаны причинно-следственной связью, имеющей закономерный характер. Законы позволяют на основании ее состояния в определенный момент точно рассчитать, как Вселенная будет развиваться и в каком ее состоянии будет в следующий интересующий нас момент.         

Исследуя тепловое излучение, М. Планк обнаружил, что в радиационных процессах энергия может передаваться и поглощаться не непрерывно и не в любых количествах, а лишь небольшими неделимыми порциями, которые исследователь назвал квантами действия. Величина энергии кванта определяется формулой E = hy, где h - некоторая постоянная (постоянная Планка), а y - частота света. Формула была опубликована 14 декабря 1900 года, который стал считаться днем ​​рождения квантовой теории и всей атомной физики, потому что концепция кванта позволила создать модель атомной оболочки и атомного ядра.         

Вклад датского физика Нильса Бора в развитие квантовой теории заключался в том, что он принял теорию квантов и в 1913 году создал на ее основе теорию атома. В его основе лежат два постулата, которые полностью несовместимы с классической физикой: 1) в каждом атоме есть несколько стационарных состояний, в которых электрон может существовать без излучения; 2) когда электрон переходит из одного стационарного состояния в другое, атом излучает или поглощает часть энергии. Это был первый шаг к идее волн материи, выдвинутой французским физиком Луи де Бройлем.   

Де Бройль утверждал, что волновые свойства, наряду с корпускулярными, присущи всем типам материи: электронам, протонам, атомам, молекулам и даже макроскопическим телам. Каждой волне соответствует электромагнитная частица, а любой частице - волна. Волновая механика Де Бройля (1924) объяснила, почему электрон может вести себя как частица или волна. Основываясь на идее де Бройля о волнах материи, Эрвин Шредингер в 1926 году вывел основное уравнение волновой механики (уравнение Шредингера), которое позволяет определять возможные состояния квантовой системы и их изменение во времени. Уравнение содержало так называемую волновую функцию y (пси-функция), которая описывает волну (абстрактно, конфигурационное пространство). Пси-функция определяет плотность вероятности нахождения частицы в заданной точке. В рамках волновой механики атом можно представить как ядро, окруженное своего рода облаком вероятности. С помощью пси-функции вычисляется вероятность присутствия электрона в определенной области пространства.       

Другими словами, в квантовой механике исчезла разница между полем и системой частиц.

Экспериментальным доказательством волновой теории вещества стали эксперименты по обнаружению дифракции электронов, нейтронов, атомов и молекул.

Квантовая механика также включает принцип неопределенности, сформулированный в 1926 году немецким физиком Вернером Гейзенбергом, согласно которому координаты и импульс движущейся частицы не могут одновременно принимать точные значения. Согласно классической механике, чтобы предсказать положение и скорость частицы, важно уметь точно измерить ее положение и скорость. Но законы классической механики неприменимы для микромира, поэтому чем точнее измеряется положение частицы (ее координаты), тем менее точны измерения скорости.   

Фундаментальным принципом квантовой механики является также принцип дополнительности, который Н. Бор сформулировал следующим образом: Концепции частицы и волны дополняют друг друга и в то же время противоречат друг другу, они представляют собой дополняющие картины происходящего.  Он объясняет, почему невозможно одновременно измерить координаты и импульс движущейся частицы: как волны они как бы размазаны в пространстве, поэтому можно говорить не об их точных координатах, а только о вероятности их обнаружение в определенном пространстве. 

Квантовая теория изменила классическое понимание структуры материи. Классическое понимание материальной частицы характеризовалось ее отделением от окружающей среды, обладанием собственным движением и положением в пространстве. В квантовой теории частицу стали представлять как функциональную часть системы, в которую она входит, которая не имеет одновременно координат и импульса (мера движения, Ft), характеризуемая своим квантовым состоянием, которое сочетание положения и скорости. В классической теории движение рассматривалось как перенос частицы, которая остается идентичной самой себе, по определенной траектории. Двойственная природа движения частицы потребовала отказа от такого представления о движении. Классический (динамический) детерминизм уступил место вероятностному (статистическому). Это относится к тому факту, что квантовая теория однозначно предсказывает не результаты измерения движения частиц, а количество результатов и их вероятность. Например, если мы выполним одно и то же измерение для многих идентичных систем с одинаковыми начальными условиями (например, мы измеряем скорость движения молекул одного и того же газа при нагревании до одинаковой температуры), мы обнаружим, что наши молекулы будут двигаться на разных скоростях, и мы можем предсказать, какая часть из них будет двигаться с одной скоростью, какая с другой, а какая с третьей. Таким образом, квантовая механика внесла в науку элемент непредсказуемости, случайности и нанесла сокрушительный удар детерминизму Лапласа.        

Важным компонентом квантовой теории является квантовая статистика или статистическая физика квантовых систем, состоящих из большого числа частиц. Квантовая статистика отказывается представлять различимость частиц и считает их идентичными. Он не ставит перед собой цель описать отдельные события, происходящие в пространстве и времени, как это делала классическая физика, а описывает поведение систем частиц с помощью статистического метода с его волнами вероятности, а не с помощью законов классической физики.  

Появление квантовой теории привело к созданию новой физической картины мира. Благодаря этому физика из науки, изучающей и объясняющей механизмы явлений, превратилась в науку, разрабатывающую методы искусственного воспроизведения физических процессов, и стала лидером современного естествознания. 

Теория относительности  

В 1905 году немецкий физик А. Эйнштейн, тогда еще работавший в Швейцарском патентном бюро, опубликовал основные положения своей специальной теории относительности (СТО), которую он разработал в 1906 году. Теория относительности подошла к изучению природы в Принципиально новый способ: его предмет не является абсолютной субстанцией, лежащей в основе всего сущего, а взаимосвязь между различными наблюдаемыми явлениями - это события. Событие - это то, что происходит в определенной точке пространства и в определенный момент времени.  

Событие характеризуется не тремя, а четырьмя координатами, которые образуют четырехмерное пространство-время, или, по терминологии Эйнштейна, пространственно-временной континуум.

Континуум пространства-времени также постоянен для каждой системы, поэтому, чем больше длина движущегося тела относительно его длины в стационарном состоянии, тем быстрее время движется в системе этого тела.

Основные положения СТО были получены на основе опыта, установленного Альбертом Майкельсоном и Эдвардом Морли в 1887 году для проверки гипотезы об эфире, в котором Земля якобы движется и распространяется свет. Они сравнили скорости света в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Согласно ньютоновской механике, они должны были быть разными для света, распространяющегося в направлении, противоположном вращению Земли, и для света, распространяющегося перпендикулярно его вращению. Опыт показал, что обе скорости одинаковы, то есть нарушается ньютоновский принцип относительности. Кроме того, в этих экспериментах эфир не обнаружен.    

Из двух принципов - постоянства скорости света и расширенного принципа относительности Галилея - математически вытекают все положения специальной теории относительности (СТО). Если скорость света постоянна для всех инерциальных систем, и все они равны, то физические значения длины тела, временного интервала, масс для разных систем отсчета будут разными. Итак, длина тела в движущейся системе будет наименьшей по отношению к покоящейся. 

Эйнштейн проанализировал одно из основных понятий одновременности для классической механики и показал его относительность. В классической механике понятие одновременности имеет абсолютное значение. Это означает, что два события, происходящие одновременно в одной инерциальной системе, также одновременны во всех других инерциальных системах, независимо от того, насколько постоянно они движутся относительно первой. В теории относительности Эйнштейна одновременность событий нарушается в определенной системе, если наблюдатель находится в другой системе, и либо его система, либо наблюдаемая система движется со скоростью, близкой к световой. В новой физике пришел конец концепции абсолютной одновременности, а вместе с ней и концепции абсолютного и равномерно текущего времени для всех инерциальных систем. Время стали понимать как относительную характеристику, зависящую от характера движения материальных систем. Это разрушило понятие абсолютного времени. А если отказаться от понятия абсолютного времени, оказалось, что в эфире нет нужды. (Чуть позже об этом говорил известный французский физик Анри Пуанкаре). Оказалось, что легче представить, что свет распространяется в пустом пространстве, что электромагнитные поля могут существовать в пустом пространстве. Теоретическая относительность пространства и времени подтверждена экспериментально. В космических лучах частицы, называемые пи-мезонами (пионами), образуются в верхних слоях атмосферы Земли. Собственная продолжительность жизни пионов 10-8 с. За это время они могут пройти не более 300 см и не должны касаться земли. Но приборы их регистрируют, то есть летят 30 км, в 10 тысяч раз больше, чем им можно. Теория относительности объясняет этот факт тем, что в земной системе отсчета (где его скорость стремится к C) время жизни пиона намного больше, и за это время он может лететь до Земли.                

Из постоянства скорости света следуют два следствия. Первый - это закон эквивалентности массы и энергии (E = mc 2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света). Философский смысл этого закона состоит в том, что не существует непреодолимой границы между двумя физическими характеристиками: массой (характеристика материи) и энергией (характеристика движения), и, следовательно, границы между материей и движением: свойства материи определяются скорость его движения. То, что на одних скоростях существует как привычная нам материя, на других скоростях может существовать иначе - как энергия.     

Второе следствие постоянства скорости света - это закон, согласно которому ничто не может двигаться быстрее света.

Специальная теория относительности объяснила постоянство скорости света для всех наблюдателей и дала возможность описать, что происходит при прямолинейном и равномерном движении со скоростями, близкими к скорости света, в отсутствие гравитации. В нем пространство понимается как псевдоевклидово многообразие, в котором расположены физические поля. Но, благодаря И. Ньютону, мы знаем, что все массивные тела подвержены гравитации, а опыт говорит, что в природе чаще встречается нелинейное и неравномерное движение. В случаях такого движения принцип относительности в его предыдущей формулировке оказывается несправедливым, поскольку в движущейся ускоренной системе координат механические, оптические и электромагнитные явления протекают иначе, чем в инерциальных системах отсчета. Учитывая эти факты, чтобы описать такое движение позже, в 1912 году, Эйнштейн создал общую теорию относительности, также называемую теорией гравитации (или гравитации).    

В этой теории физические представления о пространстве, времени и материальных телах претерпели еще большее изменение, поскольку для правильного описания этих физических явлений требовалось использование криволинейных координат в четырехмерном пространстве (четырехмерный пространственно-временной континуум Минковского). Общая теория относительности основана на принципе эквивалентности - локальной неразличимости сил тяжести (гравитации) и сил инерции, возникающих при ускорении систем отсчета. Этот принцип проявляется в том, что в заданном гравитационном поле тела любой массы и физической природы движутся независимо от массы или заряда, т.е. их траектория не зависит от внутренних свойств движущегося тела, а определяется свойствами гравитационное поле. Особенность гравитационных сил в том, что они всегда пропорциональны массе тела, на которое они действуют, и влияют на геометрию пространства-времени. Гравитация (или гравитация) создается тяжелыми массами космических объектов. Они создают вокруг себя гравитационные поля, искривляя пространство рядом с собой и изменяя течение времени. В соответствии с общей теорией относительности, евклидова геометрия применима только к пустым пространствам, где нет тяжелых тел.       

Таким образом, если в СТО четырехмерный пространственно-временной континуум евклидов (плоский), то в ОТО он неевклидов, т.е. имеет переменную кривизну. В этом случае определение тела в пространстве производится с помощью криволинейной системы координат. Поскольку пространство, в котором находятся тела, искривлено под действием сил тяжести, сами тела меняют свои размеры, и время течет в зависимости от величины этих сил.   

Общая теория относительности отличается от классической физики отсутствием единого абсолютного пространства и времени. До создания общей теории относительности пространство и время выступали как место для событий, на которое не влияло все, что происходило. В общей теории относительности пространство и время изменяются под влиянием происходящих процессов, и они сами влияют на них. Оказалось, что говорить о пространстве и времени вне Вселенной бессмысленно. На смену старым представлениям о вечной и почти неизменной Вселенной пришли эволюционные представления об изменяющейся Вселенной, которая имела начало и, возможно, будет иметь конец. Идеи Эйнштейна оказали огромное влияние на развитие современной астрофизики. Благодаря его теориям вся физика сегодня представлена ​​как наука, занимающаяся нахождением относительных инвариантов в постоянно меняющихся движениях и точках отсчета, используемых для наблюдений.      

Заключение

Замена классического идеала научного знания неклассическим сопровождалась пониманием того, что наблюдатель, пытаясь построить изображение объекта, не может отвлекаться от процедуры измерения, т.е. исследователь не может измерить параметры. исследуемого объекта, как они были до проведения измерений. В. Гейзенберг, Э. Шредингер и П. Дирак заложили принцип неопределенности в основу квантовой теории, в рамках которой частицы уже не имеют определенного и независимого импульса и координат. И хотя Эйнштейн не мог с этим согласиться, квантовая механика согласовывалась с экспериментом и поэтому стала основой многих областей знаний.   

В классической механике Ньютон создал понятие истинного (абсолютного) времени или математического времени - это время, которое течет равномерно и не зависит от каких-либо физических процессов. Согласно Эйнштейну, время относительно, абсолютного времени не существует. 

В классической механике пространство, время и материя не связаны друг с другом. В релятивистской механике пространство и время объединены в пространственно-временной континуум. Эйнштейн ввел координату времени.  

Специальная теория относительности (1905 г.) показала, что не существует абсолютного пространства и абсолютного времени, все они относительны к любой системе отсчета.

В классической ньютоновской механике взаимодействие определяется силой, с которой одно тело действует на другое, и в то же время, согласно концепции дальнодействия, считается, что все действия тел друг на друга передаются через пустое пространство на любом расстоянии мгновенно, поскольку скорость света в классической механике берется за бесконечность.

В теории относительности идея мгновенного взаимодействия не соответствует действительности. Никакое действие, никакая информация, никакое движение тел в пространстве не может происходить со скоростью, превышающей скорость света (концепция ближнего действия). Взаимодействия передаются через физические поля с конечной скоростью.  

Быстрое развитие науки в двадцатом веке снова изменило облик науки, поэтому говорят, что наука второй половины двадцатого века становится другой, постнеклассической. Постнеклассическая наука и постнеклассический тип рациональности характеризуются возникновением междисциплинарных и системных исследований, эволюционизмом, использованием статистических (вероятностных) методов, гуманизацией и экологизацией знания.    

Список литературы

1. Аршинов В.И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. М., 1998.  
2. Бернал Д. Наука в истории общества. М., 1994. 
3. Бунге М. Философия физики. М., 2004. 
4. Жилин Д.М. Теория систем: опыт построения курса. М.,2007 г.   
5. Карнап Р. Философские основы физики: Введение в философию науки. М., 2007. 
6. Кохановский В.П. Философия и методология науки. М., 1997.  
7. Кочергин А.А., Кочергин А.Н. Концепции современного естествознания. Часть 1: Философия и методология науки. Книга. 1.М.: МАН Педобразования и МПИ ФСБ России, 2005.   
8. Лебедев С.А. Философия науки. Словарь основных терминов. М., 2005.   
9. Поппер К. Объективное знание. Эволюционный подход. М., 2003.