Реферат: Можно ли остановить время - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Можно ли остановить время

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 44 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

28 Работа на тему: « Можно ли остановить время?» 2003г. План Введение. Время-объект физического исследования. Время и дви жение, машина времени. Время и тяготение. Черные дыры: время остановил ось. Заключение. Список используемой л итературы. Введение Сущностное свойство времени - творить себя и не быть, никогда не быть вполне конституированным. Мерло-Понти М., "Феноменология восприятия". Как ни странно, перед аналитиком, занимающимся проблемой в ремени существенной задачей является уяснение смысла этого столь знак омого понятия. Парадокс и первая сложность состоит в том, что категория в ремени принадлежит к фундаментальным, т. е. неопределяемым категориям, и употребляют его обычно так, как будто оно имеет очевидный смысл. В действительности давно (по меньшей мере с Августина) было осознано, что само понятие времени весьма проблематично, и содержательный разговор, с удя по всему, возможен только тогда, когда исследователь все же определи т значение этого привычного слова, задаст для себя как бы "систему аксиом " , в рамках которой ему придется работать. Итак - первый и старый как мир вопрос: " что есть Время? ". Литература, посвяще нная этой проблеме необъятна: начиная с трудов Платона, Аристотеля, Плот ина и других неоплатоников, или, скажем, с древнеиндийских ("Мокша-дхарма") или древнекитайских ("И-цзин") трактатов, через новаторские, уже почти фено менологические по духу и методу размышления Августина в XI книге "Confessionum " впл оть до исследований о природе времени у Канта, Гуссерля, Хайдеггера, Сарт ра, Мерло-Понти, Бахтина, на другом полюсе - Вернадского, основоположника х ронософии Д. Т. Фрейзера, трудов И. Пригожина. Так как мы выбрали редко применяемую в России феноменологическую парад игму, как наиболее гибкую и удобную для целей нашего описания, заметим сл едующее: понятия Гуссерля и его школы, такие как интенциональность (пони маемая нами как творческая направленность, устремленность сознания на свой предмет), интерсубъективность (характеристика коммуникативной, ку льтурной основы индивидуальных интенциональных актов), конституирован ие (творческая формообразующая активность сознания в его интенциональ ной и интерсубъективной форме), а также особое внимание, унаследованное всей гуссерлианской традицией, к проблеме времени, будут использованы н ами для описания живой структуры музыкального предмета так, как он даетс я в креативном, исполнительском прочтении нотного текста. По сути, предложенные рассуждения носят одновременно феноменологическ ий и герменевтический характер. Они связаны как с чисто феноменологичес кой проблемой усмотрения, интуиции процессуальных структур музыки и их аналитического описания, так и с проблемой понимания, интерпретации, ист олкования, а, следовательно, и исполнения музыкального текста. При этом , о тталкиваясь , скажем, от таких работ как "Исследования по эстетике" Р. Инга рдена и "Музыка как предмет логики" А. Лосева, мы попытаемся применить фено менологический метод не столько как философско-эстетический, сколько к ак аналитически-прикладной. Этот методологический ход представляется нам наиболее редким в феноменологической литературе. Не так часто втреч аются ситуации, где принципы феноменологии могут быть применены на конк ретном материале конкретной предметной области. Представления о природе Времени и о смысле самого этого понятия менялис ь от эпохи к эпохе и от автора к автору. Все это множество представлений и мнений поддается той или иной классификации. Выделим среди множества кл ассификаций одну, как нам представляется, самую для нас существенную и п ри этом достаточно общую. На протяжении человеческой истории время пони малось а) количественно, или в) качественно. Количественная (квантитативная) концепция связана со счетом и измерени ем времени, начиная с древних календарей и кончая параметрическими пред ставлениями в математическом аппарате современной науки. Это статичес кий (он же метрический в узком смысле) аспект временных представлений. Качественная (квалитативная) концепция представляет собой нечто гораз до более сложное и менее знакомое для привыкшего к "тик-так" времени (выраж ение Д. Дьюи) европейского человека, что позволило И. Пригожину назвать эт у группу представлений "забытым измерением". Если пытаться обобщить, то основной вывод, к которому приходит качествен ная, динамическая концепция времени заключается в том, что, в принципе, ка ждый процесс может быть понят как определенное время и любое время как н екий определенный процесс. Развитие этой идеи предполагает вывод: так на зываемое "реальное", "онтологическое" время нельзя отождествить ни с чист ой универсальной длительностью, ни с ходом часов, как это привычно нам со школьной скамьи. Время с качественно-динамической точки зрения, по сущес тву, есть синоним становления как такового. Гераклитовское "все течет " ("panta rei", последний корень, как известно, лег в основу слова "ритм"), вполне заме нимо на гуссерлианское "все временится". Универсум с этой точки зрения - эт о "временящаяся структура". Эквивалентное этому утверждение: время и про цесс, в сущности, синонимичны. Время-объект физического исследования. Время делят на годы, м есяцы, недели, сутки, часы, секунды. Историки отсчитывают время столетиям и, геологи - миллионами лет. Но лишь три единицы времени связаны с небесным и явлениями, это - год, месяц, сутки. Для живых существ, обитающих на Земле, о собенно важна смена дня и ночи. Уже пещерный человек знал, что от восхода д о захода Солнца либо между двумя моментами стояния Солнца в зените прох одит примерно одинаковое время, и называли его «сутками». Еще в древност и наши предки заметили, что Луна не каждую ночь выглядит одинаково и что о на время от времени вовсе исчезает с неба. Иногда она превращается в тонк ий серп, а потом снова становится круглой, Между двумя такими полнолуния ми проходит около 30 дней. Это обстоятельство также было известно в течени е многих тысячелетий и послужило основой для введения еще одной важной, связанной с природными явлениями единицы времени - месяца. Очень скоро л юди поняли, что примерно через каждые 365 дней повторяются жизненно важные явления природы, такие, как таяние снегов на севере или разлив Нила в Егип те, и что эти процессы связаны с регулярным самым низким или самым высоки м стоянием Солнца. Всегда одинаковое время - год - проходило от начала одно й весны до начала другой. Однако еще многие тысячелетия люди еще плохо пр едставляли себе, что действительно происходит на небе каждый год, месяц или каждый день. Раньше люди предполагали, что Солнце за сутки оборачивается вокруг Зем ли. Многие верили в бога Солнца, который ранним утром появляется на восто ке, проезжает на своей колеснице по небу, а вечером, устав, исчезает на зап аде. На самом же деле Солнце вовсе не восходит и не заходит. День и ночь - рез ультат вращения Земли. Земля за 24 часа поворачивается вокруг самой себя, т очнее, вокруг своей оси - условной линии между Северным и Южным полюсами. П о этому любая страна обязательно оказывается то на солнечной, то на ночн ой стороне планеты. Утром вместе с землёй мы поворачиваемся на встречу С олнцу, пока оно не появится на восточном горизонте. Тут-то мы и говорим: «С олнце взошло». Вечером движение Земли поворачивает нас прочь от Солнца, пока оно не «зайдёт». Период от одного восхода Солнца до другого мы назыв аем «сутками», которые состоят из светлого дня и тёмной ночи. Но не редко г оворя «день», мы имеем ввиду сутки, хотя это и не совсем точно. На пример, уз нав, что «прошло два дня», вы не знаете наверняка, прошло ли двое полных су ток или только два дневных и одно ночное время. По этому там, где требуется точность, никогда слово «сутки» не заменяют словом «день». Земля не только вращается вокруг своей оси, она обращается также по бол ьшой эллиптической орбите вокруг Солнца. Время, необходимое Земле, чтобы совершить этот оборот, называют годом. Год длится 365 1/4 дня. Скорость обраще ния Земли по орбите составляет почти 30 км. в секунду, это более 100 000 километр ов в час. Диаметр ее орбиты - 300 млн. км. Другими словами, наш «космический кор абль» Земля в год пробегает почти 1 млрд. км. Нам же кажется, что Солнце в те чение года перемещается на небе по кругу, проходящему через 12 созвездий. 1 января, например, оно в созвездии Стрельца, которое ночью нельзя увидеть, потому что все его звезды расположены на небе рядом с Солнцем. Если говор ить точно, то полное обращение Земли вокруг Солнца занимает 365,2564 среднего дня. Этот отрезок времени - сидерический, или звездный, год. Время от одног о начала весны до другого по астрономическим причинам устанавливают чу ть более коротким (на 20 мин. 24 сек.), его называют тропическим годом, и календа рь должен точно соответствовать тропическому году. Земная ось расположена не вертикально относительно земной орбиты, она несколько наклонена. Это и служит причиной перемены времени года. Летом Северное полушарие обращено к Солнцу, поэтому у нас много света, длинные дни, тепло; в полдень Солнце высоко стоит на небе. Зато зимой нам не везет: С еверное полушарие отвернулось от Солнца, дни в это время короткие, темпе ратуры низкие. Когда у нам на севере зима, в южной части земного шара лето. Дети Южной Америки и Австралии в рождественские каникулы ходят на пляж. Выше всего Солнце стоит на небе в день летнего солнцестояния - 21 и 22 июня, од нако самые теплые месяцы - июль и август, потому что океаны, воздух и земля прогреваются медленно, и самые высокие температуры отмечаются уже посл е того, как Солнце прошло верхнюю точку. Наша Земля не одинока, вокруг нее кружится Луна. Давным-давно люди замет или, что этот спутник Земли каждый день появляется на другом участке неб а и меняет свою форму. Если позади Луны сияет Солнце, то она не видна. Это - н оволуние. Если же Луна противостоит Солнцу, то обращенная к нам ее полови на освещена целиком. Такое положение называют полной Луной. Время между двумя новолуниями или двумя полнолуниями составляет почти 29 с половиной дней и называется синодическим месяцем. Этот древний месяц продолжает и грать свою роль еще во многих календарях, от него пошли наши месяцы, длина которых, правда, может составлять 28, 29, 30 или 31 день, чтобы можно было поделить год на части. Точная длина синодического месяца составляет 29,530589 дня. На небе не происходит каких-либо заметных событий, которые повторялись бы каждые 7 дней. В то же время можно отметить, что между первым появлением Луны, после новолуния, и первой четвертью прибывающей Луны проходит ровн о 7 дней. То же касается и времени между четвертью и полной Луной. От полной Луны до последней четверти так же проходит ровно неделя. Еще 7 дней проход ит от момента последней четверти Луны до ее полного исчезновения (новолу ния). Некоторые ученые полагают, что именно эти явления способствовали в ведению такого понятия, как неделя. Однако вероятнее, что 7 дней недели свя заны с названиями семи «планет», которые были известны древним. К небесн ым телам, или планетам, тогда причисляли и Солнце, и Луну вместе с истинным и планетами (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). Таким образом, были из вестны 7 «планет», именами которых называли 7 дней, объединенных в более кр упную единицу времени - неделю. Недаром название дней недель связаны с им енами планет в разных языках. Например, «зонтаг» - солнечный день (воскрес енье) и «монтаг» - лунный день (понедельник) в немецком языке, «марди» - день Марса (вторник) во французском, и далее там же «меркрёди», «жёди» и «вандрё ди» (день Меркурия, день Юпитера, день Венеры). Английское слово «сатёрди» - суббота - связано с именем Сатурна. В английском и немецком языках на мес то римских богов приходят германские : вместо Юпитера бог Донар («доннер стаг» - четверг), а вместо Венеры - Фрея («фрайтаг» - пятница). Деление времени на годы, месяцы и дни возникло, как мы убедились из астро номических наблюдений. Однако дальнейшее деление времени на часы, минут ы и секунды, напротив, совершенно произвольно, да к тому же и не очень прак тично, поскольку не соответствует нашей десятичной системе измерения. Е сли для нас не представляет никакого труда переводить рубли в копейки, т о для перевода дней в часы и минуты требуется уже определенная математич еская работа. Как известно, в сутках 2 раза по 12, т.е. всего 24 часа, в часе 60 минут , в минуте 60 секунд. В основу такого счета были положены священные для жите лей древнего Вавилона числа 12 и 60, их сейчас используют для деления циферб лата часов. Но если для вавилонян такое деление суток на часы было уже при вычным, то понятие минута и секунда были введены в обиход позднее, уже в но вое время. Сутки - отрезок времени между двумя моментами самого высокого положени я Солнца на небе. Когда Солнце занимает самую высокую точку в южной части небосвода, мы говорим: «Истинное местное время 12 часов». Земля вращается в округ оси равномерно. Суточное движение Солнца по небосводу тоже выгляд ело бы равномерным, если бы не годичное обращение Земли по орбите вокруг Солнца. Это движение Земли неравномерное, да и ось орбиты не совпадает по направлению с осью Земли. В результате истинные солнечные сутки различа ются по продолжительности, а это неудобно. Астрономы придумали мнимое «с реднее Солнце», которое равномерно движется по небу и несколько раз в го ду его положение на небе совпадает с истинным Солнцем, а в остальные дни е го можно рассчитать. Когда выдуманное Солнце стоит над южной точкой, это соответствует 12 часам среднего местного времени. Разность между средним и истинным местным временем - уравнение времени. Его значение меняется в течение года и составляет от -14,3 до +16,3 минуты. Если в Санкт-Петербурге Солнце стоит в самой верхней точке, то в Москве оно уже прошло ее, а в Калининграде оно дойдет до этой точки только спустя несколько минут. Часы, показывающие среднее местное время. Чтобы во всех странах Средней Европы иметь одно и то же время, договорились, что средне е местное время во всей Средней Европе будет ориентироваться на время, к оторое показывает часы на 15-м градусе восточной долготы. Это время называ ют среднеевропейским временем. Есть еще западноевропейское время - миро вое время, соответствующее среднему местному времени для 0 градусов долг оты. Если среднеевропейское время составляет 12 часов, то мировое время на этот момент - 11 часов. Поскольку Солнце кажется нам движущимся с востока н а запад, то в Берлине оно занимает высшую точку на небе раньше, чем в Лондо не, который лежит западнее Берлина. Всего есть 24 часовых пояса, которые не всегда точно соответствуют долготе, приспосабливаясь к государственны м границам. В больших странах имеется несколько часовых поясов: в США - 6, а в России - целых 11 ! По Тихому океану пр олегает линия перемены даты. Если ее пересечь в среду, перемещаясь с запа да на восток, то попадешь во вторник, поскольку по другую сторону от этой л инии среда еще не началась. С конца марта до конца сентября к среднеевропейскому времени добавляю т еще 1 час. В этом случае получают среднеевропейское летнее время. Его вве ли для экономии энергии. Вечера в это время года долго остаются светлыми, свет можно включать позднее. Летнее время очень популярно у туристов, са доводов, людей, занимающихся спортом. С другой стороны, переставлять стр елки часов два раза в год не каждому нравится, да и для налогоплательщико в накладно. Утверждают, что летнее время приносит экологическую пользу, но это спорный момент, ведь чем дольше длится день, тем больше люди пользу ются машинами, загрязняющими среду обитания выхлопными газами. Летнее в ремя вводится во многих странах. В США, например, часы переводятся на зимн ее время только в октябре, что очень неудобно для путешественников, прил етающих из Европы, где стрелки часов переводят в конце сентября. Двадцатичетырехчасовой солнечный день длится несколько долше, чем вр емя, за которое Земля успевает повернуться вокруг своей оси. Чтобы понят ь это, представим себе, что яркая звезда и Солнце оказались бы одновремен но точно на юге. Вращение Земли завершается, когда звезда снова оказывае тся на юге. А Солнце за это время лишь немного продвинулось по небу. Другим и словами, Земля должна еще немного повернуться, пока Солнце не окажется точно на юге. Время между двумя точками самого высокого стояния звезды н а юге называют звездными сутками, а немного более длинный промежуток вре мени между двумя максимальными точками стояния Солнца - солнечными сутк ами. Средние солнечные сутки, отнесенные к придуманному среднему солнцу , на 3 мин. 56,55 сек. длиннее звездных суток. Наше время соизмеряется с Солнцем, которое задает ритм нашей жизни как дневное светило. Однако, для астроно мов не менее важно звездное время. Когда так называемая точка весеннего равноденствия находится на юге или на меридиане, звездное время составл яет 0 часов. Это та точка на небе, в которой Солнце находится в начале весны. Звездные сутки равняются 0,99727 солнечных суток, средние солнечные сутки со ставляют 1,00274 звездных суток, т.е. они несколько длиннее, чем период вращени я Земли вокруг своей оси. Земная ось не всегда сохраняет свое направление. За 26 тыс. Лет она делает колебательные движения - прецессию. Земля представляет собой как бы гига нтский волчок. Солнце и Луна пытаются выпрямить этот косо установленный волчок, а земля считает это вмешательством в свои внутренние дела и реаг ирует на это колебательными движениями. За 26 000 лет, составляющих период пр ецессии ось Земли, двигаясь по конусу, занимает различные направления. П оэтому Полярная звезда не всегда выполняет свою роль указателя севера, а в Европе в прошлом можно было видеть звезды, которые теперь находятся ни же линии горизонта, например Южный Крест. Еще более фантастичным оказыва ется тот факт, что наша солнечная система вращается вместе с Галактикой - системой Млечного Пути. Так же как Луна вращается вокруг Земли, а Земля - в округ Солнца, наша солнечная система вращается вокруг центра галактики, на что уходит 220 млн. лет. Это самый продолжительный, с точностью установле нный временной период. Кстати, наше Солнце такое старое, что оно проделал о этот путь уже раз двадцать. Время и движение, машина времени. В физике движение рассматривается в самом общем виде как изменен ие состояния или другой физической системы и для описания состояния вво дится набор измеряемых параметров, к которым со времен Декарта относятс я пространственно-временные координаты, или точки пространственно-вре менного континуума, означающего непрерывное множество. В физике исполь зуются и другие параметры состояния систем: импульс, энергия, температур а, спин и т. п. Время: В более строгом определении время выражает порядок смены физичес ких состояний и является объективной характеристикой любого физическо го процесса или явления; оно универсально. Говорить о времени безотносит ельно к изменениям в каких-либо реальных телах или системах с физической точки зрения бессмысленно. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по своей сущнос ти, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и ин аче называется длительностью. Течение абсолютного времени изменяться не может. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, и ли изменчивая постигаемая чувствами внешняя, совершаемая при посредст ве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыден ной жизни вместо истинного математического времени, как- то: час, день, мес яц, год. Важная особенность времени выражена в постулате времени: одинаковые во всех отношениях явления происходят за одинаковое время. Хотя этот посту лат кажется естественным и очевидным, его истинность относительна, так к ак его нельзя проверить на опыте даже с помощью самых совершенных, но реа льных часов. Пространство: Первое представление о пространстве возникло из очевидн ого существования в природе и в первую очередь в микромире твердых физич еских тел, занимающих определенный объем. Из такого представления вытек ало определение: пространство выражает порядок сосуществования физиче ских тел. По аналогии с абсолютным временем Ньютон ввел понятие абсолютн ого пространства, которое может быть совершенно пустым, существует неза висимо от наличия в нем физических тел, являясь как бы мировой сферой, где разыгрываются физические процессы. Свойства такого пространства опред еляются Евклидовой геометрией. Такое представление о пространстве и до сих пор лежит в основе многих экспериментов, позволивших сделать крупны е открытия. Основные понятия классической механики: инерция, масса, сила. Законы Нью тона В 1667 г. Ньютон сформулировал три закона динамики, составляющие основной р аздел классической механики. Законы Ньютона играют исключительную рол ь в механике и являются (как и большинство физических законов) обобщение м результатов огромного человеческого опыта. Первый закон Ньютона: всякая материальная точка (тело) сохраняет состоян ие покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока возде йствие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние. Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолиней ного движения называется инертностью, или инерцией. Поэтому первый зако н Ньютона называют также законом инерции. Для количественной формулиро вки второго закона динамики вводятся понятия ускорения а, массы тела т и силы F. Ускорением характеризуется быстрота изменения скорости движени я тела. Масса тела — физическая величина - одна из основных характеристи к материи, определяющая ее инерционные (инертная масса) и гравитационные (тяжелая или гравитационная масса) свойства. Сила — это векторная велич ина, мер механического воздействия на тело со стороны других тел или пол ей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою ф орму и размеры. Второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое материальной точкой (тел ом), пропорционально вызывающей его силе и обратно пропорционально масс е материальной точки (тела): а=F/m Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчет а. Взаимодействие между материальными точками (телами) определяется Тре тьим законом Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на др уга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на др уга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направле ны и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки: F12=-F21 где F12 — сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй ; F21— сила, действующая на вторую материальную точку со стороны первой. Эт и силы приложены к разным материальным точкам (телам), всегда действуют п арами и являются силами одной природы. Время и тяготение. Яблоко важный атр ибут многих легенд, мифов и сказок. Запретный плод стал источником собла зна для Евы и в конечном счете, навлек гнев божий на род человеческий. Ябло ко раздора послужило поводом к отправке тысячи кораблей в Трою и к долго й Троянской войне. Отравленное яблоко чуть не погубило Белоснежку и т. д. Однако для физиков самая важная легенда связана с яблоком, которое упало в саду в Вулсторпе, Линкольншир, Англия, в 1666 г. Вот это-то яблоко и увидел Исаак Ньютон и “впал в глу бокое раздумье о причине того, почему все тела притягиваются вдоль линии , которая, будучи продолжена, прошла бы почти точно через центр Земли”. Цитата взята из вольтеровской “ Philosophic de Newton ”, опубликованной в 1738 г. и содержащей самое первое из изв естных изложений истории с яблоком. В ранних биографиях Ньютона она не в стречается; не упоминает о ней и он сам, рассказывая о том, как размышлял о всемирном тяготении. Скорее всего, это легенда. Стоит обратить внимание на то, сколь редко можно увидеть само падение яб лока с дерева. Яблоко может провисеть несколько недель на ветке и, упав, пр олежать на земле еще несколько дней. Но сколько времени занимает само па дение с дерева на землю? Например, при падении с высоты 3 м время полета составляет три четв ерти секунды. Итак, чтобы увидеть падение яблока, нужно оказаться на мест е в сей решающий весьма краткий период его жизни ! Шансы стать свидетелем этого событ ия, конечно, возрастут, если оказаться в яблоневом саду в подходящее врем я года, но все же само по себе это событие нельзя считать особенно частым. Еще гораздо реже появляются такие гении, как Ньютон, сумевший из размышл ений о подобном явлении вывести закон тяготения. Легенда гласит, что, зад умавшись над тем, почему упало яблоко. Ньютон пришел в конце концов к зако ну всемирного тяготения. Ответ Ньютона: “Потому что его притягивает Земл я” - гораздо глубже, чем кажется на первый взгляд, поскольку он помог разре шить не только загадку падающего яблока, но и ряд давнишних загадок наше й Солнечной системы. Закон всемирного тяготения Ньютона утверждает, что сила взаи много притяжения любых двух материальных тел прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. На ком пактном языке математики этот закон записывается так: . В этой формуле F -сила тяготения между двумя телами массой т и М соответ ственно, расположенными на расстоянии d друг от друга, а G -универсальная постоянная. Термин масс ами уже встречали: она определяется как количество в ещества в теле, а также является мерой инерции тела. Теперь мы обнаружива ем еще одно свойство: масса - это мера гравитационного воздействия тела н а другие тела, а также мера его восприимчивости к гравитационному влияни ю других тел. Если увеличить т в ф ормуле Ньютона в 10 раз, то и сила F соответственно у величится в 10 раз. Если т уменьшается в 10 раз, то и сила F соотв етственно уменьшается в 10 раз. Вследствие этого свойства гравитация не играет заметной роли в пов едении атомов и молекул, массы которых невообразимо малы, тогда как в аст рономии, науке, имеющей дело с небесными телами очень больших масс, грави тация важна. Рисунок1.Освещенность, которую создает источник света, у меньшается пропорционально квадрату расстояния от него. Эта особеннос ть аналогичная уменьшению силы гравитационного взаимодействия точечн ых тел. Вследствие уменьшения гравитации с расстоянием этот закон часто назыв ают законом обратной пропорциональности квадрату расстояния. Таким за коном описываются многие явления природы. Например, он справедлив и для освещенности, создаваемой светящимся телом. Если смотреть на лампочку м ощностью 100 Вт с расстояни я 5 м, то она кажется очень я ркой. Та же лампочка с расстояния 50 м выглядит тусклой. Рассмотрим фиксированную площадку, распол оженную перпендикулярно направлению световых лучей (рис. 1). Если расстояние до источника свет а увеличить в 10 раз (с 5 до 50 м), то количество света, падающего в секунду на эту площадку, в 100 (10 2 ) раз у меньшится. То же самое соотношение выполняется для силы гравитации F. Если увеличить расстояние d в 10 раз, то сила F станет в 10 2 , или в 100 раз, меньше. Здесь уместно спро сить: “Почему гравитация важна в астрономии и несущественна в атомной фи зике, если в первой расстояния между объектами огромны, а во второй чрезв ычайно малы?”. Ответ заключается в том, что, хотя по закону обратной пропор циональности квадрату расстояния сила гравитации и могла бы проявитьс я в масштабах атомов, другие, электромагнитные силы намного больше её . Ньютон открыл законы движения тел. Согласно этим законам движ ение с ускорением возможно только под действием силы. Так как падающие т ела движутся с ускорением, то на них должна действовать сила, направленн ая вниз, к Земле. Только ли Земля обладает свойством притягивать к себе те ла, находящиеся вблизи ее поверхности? В 1667 г. Ньютон высказал предположен ие, что вообще между всеми телами действуют силы взаимного притяжения. О н назвал эти силы силами всемирного тяготения. Почему же мы не замечаем взаимного притяжения между окружающими нас тел ами? Может быть, это объясняется тем, что силы притяжения между ними слишк ом малы? Ньютону удалось показать, что сила притяжения между телами зависит от ма сс обоих тел и, как оказалось, достигает заметного значения только тогда, когда взаимодействующие тела (или хотя бы одно из них) обладают достаточ но большой массой. Черные дыры: время остановилось. Черные дыры - это п орождение гигантских сил тяготения. Они возникают, когда в ходе сильного сжатия большей массы материи возрастающее гравитационное поле ее стан овится настолько сильным, что не выпускает даже свет, из черной дыры не мо жет вообще ничто выходить. В нее можно только упасть под действием огром ных сил тяготения, но выхода оттуда нет. С какой силой притягивает центральная масса какое-либо тело, находящеес я на ее поверхности? Если радиус массы велик, то ответ совпадал с классиче ским законом Ньютона. Но когда принималось, что та же масса сжата до все ме ньшего и меньшего радиуса, постепенно проявлялись отклонения от закона Ньютона - сила притяжения получалась пусть незначительно, но несколько б ольшей. При совершенно фантастических же сжатиях отклонения были замет нее. Но самое интересное, что для каждой массы существует свой определен ный радиус, при сжатии до которого сила тяготения стремилась к бесконечн ости! Такой радиус в теории был назван гравитационным радиусом. Гравитац ионный радиус тем больше, чем больше масса тела. Но даже для астрономичес ких масс он очень мал: для массы Земли это всего один сантиметр. В 1939 году ам ериканские физики Р.Оппенгеймер и Х. Снайдер точное математическое опис ание того, что будет происходить с массой, сжимающейся под действием соб ственного тяготения до все меньших размеров. Если сферическая масса, уме ньшаясь, сожмется до размеров, равных или меньших, чем гравитационный ра диус, то потом никакое внутреннее давление вещества, никакие внешние сил ы не смогут остановить дальнейшее сжатие. Действительно, ведь если бы пр и размерах, равных гравитационному радиусу, сжатие остановилось бы, то с илы тяготения на поверхности массы были бы бесконечно велики и ничто с н ими не могло бы бороться, они тут же заставят массу сжиматься дальше. Но пр и стремительном сжатии - падении вещества к центру - силы тяготения не чув ствуются. Всем известно, что при свободном падении наступает состояние невесо мости и любое тело, не встречая опоры, теряет вес. То же происходит и со сжи мающейся массой: на ее поверхности сила тяготения - вес - не ощущается. Пос ле достижения размеров гравитационного радиуса остановить сжатие масс ы нельзя. Она неудержимо стремится к центру. Такой процесс физики называ ют гравитационным коллапсом, а результатом является возникновение чер ной дыры. Именно внутри сферы с радиусом, равным гравитационному, тяготе ние столь велико, что не выпускает даже свет. Эту область Дж.Уиллер назвал в 1968 году черной дырой. Название оказалось крайне удачным и было моментально подхвачено всеми специалистами. Границу черной дыры называют горизонтом событий. Назван ие это понятно, ибо из-под этой границы не выходят к внешнему наблюдателю никакие сигналы, которые могли бы сообщить сведения о происходящих внут ри событиях. О том, что происходит внутри черной дыры, внешний наблюдател ь никогда ничего не узнает. Итак, вблизи черной дыры необычно велики силы тяготения, но это еще не все. В сильном поле тяготения меняются геометрич еские свойства пространства и замедляется течение времени. Около гориз онта событий кривизна пространства становится очень сильной. Чтобы пре дставить себе характер этого искривления, поступим следующим образом. З аменим в наших рассуждениях трехмерное пространство двумерной плоскос тью (третье измерение уберем) - нам будет легче изобразить ее искривление. Пустое пространство изображается плоскостью. Если мы теперь поместим в это пространство тяготеющий шар, то вокруг него пространство слегка иск ривится - прогнется. Представим себе, что шар сжимается и его поле тяготен ия увеличивается. Перпендикулярно пространству отложена координата вр емени, как его измеряет наблюдатель на поверхности шара. С ростом тяготе ния увеличивается искривление пространства. Наконец, возникает черная дыра, когда поверхность шара сожмется до размеров, меньше горизонта собы тий, и "прогиб" пространства сделает стенки в прогибе вертикальными. Ясно, что вблизи черной дыры на столь искривленной поверхности геометрия буд ет совсем не похожа на евклидову геометрию на плоскости. С точки зрения г еометрии пространства черная дыра действительно напоминает дыру в про странстве. Обратимся теперь к темпу течения времени. Чем ближе к горизон ту событий, тем медленнее течет время с точки зрения внешнего наблюдател я. На границе черной дыры его бег и вовсе замирает. Такую ситуацию можно ср авнить с течением воды у берега реки, где ток воды замирает. Это образное с равнение принадлежит немецкому профессору Д.Либшеру. Но совсем иная картина представляется наблюдателю, который в к осмическом корабле отправляется в черную дыру. Огромное поле тяготения на ее границе разгоняет падающий корабль до скорости, равной скорости св ета. И тем не менее далекому наблюдателю кажется, что падение корабля зат ормаживается и полностью замирает на границе черной дыры. Ведь здесь, с е го точки зрения, замирает само время. С приближением скорости падения к с корости света время на корабле также замедляет свой бег, как и на любом бы стро летящем теле. И вот это замедление побуждает замирание падения кора бля. Растягивающаяся до бесконечности картина приближения корабля к гр анице черной дыры из-за все большего и большего растягивания секунд на п адающем корабле измеряется конечным числом этих все удлиняющихся (с точ ки зрения внешнего наблюдателя) секунд. По часам падающего наблюдателя и ли по его пульсу до пересечения границы черной дыры протекло вполне коне чное число секунд. Бесконечно долгое падение корабля по часам далекого н аблюдателя уместилось в очень короткое время падающего наблюдателя. Бе сконечное для одного стало конечным для другого. Вот уж поистине фантаст ическое изменение представлений о течении времени. То, что мы говорили о наблюдателе на космическом корабле, относится и к воображаемому наблюд ателю на поверхности сжимающего шара, когда образуется черная дыра. Набл юдатель, упавший в черную дыру, никогда не сможет оттуда выбраться, как бы ни были мощны двигатели его корабля. Он не сможет послать оттуда и никаки х сигналов, никаких сообщений. Ведь даже свет - самый быстрый вестник в при роде - оттуда не выходит. Для внешнего наблюдателя само падение корабля р астягивается по его часам до бесконечности. Значит, то, что будет происхо дить с падающим наблюдателем и его кораблем внутри черной дыры, протекае т уже вне времени внешнего наблюдателя (после его бесконечности по време ни). В этом смысле черные дыры представляют собой "дыры во времени Вселенн ой". Конечно, сразу оговоримся, что это вовсе не означает, что внутри черно й дыры время не течет. Там время течет, но это другое время, текущее иначе, ч ем время внешнего наблюдателя. Что же произойдет с наблюдателем, если он отважится отправиться в черн ую дыру на космическом корабле? Силы тяготения будут увлекать его в обла сть, где эти силы все сильнее и сильнее. Если в начале падения в корабле на блюдатель находился в невесомости и ничего неприятного не испытывал, то в ходе падения ситуация изменится. Чтобы понять, что произойдет, вспомни м про приливные силы тяготения. Их действие связано с тем, что точки тела, находящиеся ближе к центру тяготения, притягиваются сильнее чем распол оженные дальше. В результате притягиваемое тело растягивается. В начале падения наблюдателя в черную дыру приливное растяже ние может быть ничтожным. Но оно неизбежно нарастает в ходе падения. Как п оказывает теория, любое падающее в черную дыру тело попадает в область, г де приливные силы становятся бесконечными. Это так называемая сингуляр ность внутри черной дыры. Здесь любое тело или частица будут разорваны п риливными силами и перестанут существовать. Пройти сквозь сингулярнос ть и не разрушиться не может ничто. Но если такой исход совершенно неизбе жен для любых тел внутри черной дыры, то это означает, что в сингулярности перестает существовать и время. Свойства времени зависят от протекающи х процессов. Теория утверждает, что в сингулярности свойства времени изм еняются настолько сильно, что его непрерывный поток обрывается, оно расп адается на кванты. Здесь надо еще раз вспомнить, что теория относительно сти показала необходимость рассматривать время и пространство совмест но, как единое многообразие. Поэтому правильнее говорить о распаде в син гулярности на кванты единого пространства-времени. Современная наука раскрыла связь времени с физическими процессами, п озвонило "прощупать" первые звенья цепи времени в прошлом и проследить з а ее свойствами в далеком будущем. ТИПЫ ЧЕРНЫХ ДЫР. До сих пор мы говорили о возникновении во Вселенной черных дыр звездного происхождения. Астрономы имеют все основания предполагать, ч то, помимо звездных черных дыр, есть еще другие дыры, имеющие совсем иную и сторию. Из теории звездной эволюции известно, что черные дыры могут возникать на заключительных стадиях жизни звезды, когда она теряет устойчивость и ис пытывает неограниченное сжатие под действием сил тяготения. При этом ма сса звезды должна быть достаточно велика, иначе эволюция звезды может з акончиться образованием либо белого карлика, либо нейтронной звезды. Кроме черных дыр ( обычных ), возника ющих в конце звездной эволюции и имеющих такие же массы, как звезды, могут существовать и более массивные черные дыры, образующиеся, например, в ре зультате сжатия больших масс газа в центре шаровых зв ездных скоплений, в ядрах галактик или в квазарах. А могут ли существовать во Вселенной черные дыры, масса которых во много раз меньше массы обычных звезд? Согласно современным космологическим представлениям Вселе нная расширяется от сверхсжатого сингулярного состояния. Можно предпо лагать, что вещество во Вселенной в ходе ее расширения прошло все стадии от плотностей ~ 10 93 г/смі до сегодняшне й средней плотности, не превосходящей 10 – 29 г/смі. Значит, в далеком прошлом Вселенной, когда плотность вещест ва была чудовещно велика, имелись предпосылки для возникновения черных дыр сколь угодно малых масс. На возможность их возникновения впервые ука зали Я.Б. Зельдович и И.Д. Новиков еще в шестидесятых годах. Найти столь мал ые образования в огромных просторах космоса чрезвычайно трудно, и поэто му они еще не обнаружены. Сегодня разные способы поисков таких черных ды р, получивших название первичных ,- предмет многочисленных исследований и дискуссий. В начале 60-х годов нашего века были открыты необыкновенные небесные тела – квазары. В течении прошедших десятилетий выяснилось, что квазары – это необычно активные излучающие ядра больших галактик. Часто в них наблюдаются мощн ые движения газов. Сами звезды галактики вокруг таких ядер обычно не вид ны из-за огромного расстояния и сравнительно слабого их свечения по срав нению со свечением квазара. Выяснилось так же, что ядра многих галактик н апоминают своего рода маленькие квазарчики и проявляют иногда бурную а ктивность – выброс газа, изменение яркости и т.д., - хотя и не такую мощную, как настоящие квазары. Даже в ядрах совсем обычных галактик, включая наш у собственную, наблюдаются процессы, свидетельствующие о том, что и здес ь “работает” маленькое подобие квазара. То, что в центре галактики может возникнуть гигантская черная дыра, тепе рь кажется естественным. В самом деле, газ, находящийся в галактиках межд у звездами, постепенно под действием тяготения должен оседать к центру, формируя огромное газовое облако. Сжатие этого облака или его части долж но привести к возникновению черной дыры. Кроме того, в центральных частя х галактик находятся компактные звездные скопления, содержащие миллио ны звезд. Звезды здесь могут разрушаться приливными силами при близких п рхождениях около уже возникшей черной дыры, а газ этих разрушенных звезд , двигаясь около черной дыры, затем попадает в нее. Падение газа в сверхмассивную черную дыру должно сопровождаться явлен иями, подобными тем, о которых мы говорили в случае звездных черных дыр. То лько здесь должно происходить ускорение заряженных частиц в переменны х магнитных полях, которые приносятся к черной дыре вместе с падающим га зом. Все это вместе и приводит к явлению квазара и к активности галактических ядер. Заключение. Время делят на годы, м есяцы, недели, сутки, часы, секунды. Историки отсчитывают время столетиям и, геологи - миллионами лет. Но лишь три единицы времени связаны с небесным и явлениями, это - год, месяц, сутки. Для живых существ, обитающих на Земле, о собенно важна смена дня и ночи. Уже пещерный человек знал, что от восхода д о захода Солнца либо между двумя моментами стояния Солнца в зените прох одит примерно одинаковое время, и называли его «сутками». Еще в древност и наши предки заметили, что Луна не каждую ночь выглядит одинаково и что о на время от времени вовсе исчезает с неба. Иногда она превращается в тонк ий серп, а потом снова становится круглой, Между двумя такими полнолуния ми проходит около 30 дней. Это обстоятельство также было известно в течени е многих тысячелетий и послужило основой для введения еще одной важной, связанной с природными явлениями единицы времени - месяца. Очень скоро л юди поняли, что примерно через каждые 365 дней повторяются жизненно важные явления природы, такие, как таяние снегов на севере или разлив Нила в Егип те, и что эти процессы связаны с регулярным самым низким или самым высоки м стоянием Солнца. Всегда одинаковое время - год - проходило от начала одно й весны до начала другой. Однако еще многие тысячелетия люди еще плохо пр едставляли себе, что действительно происходит на небе каждый год, месяц или каждый день. На основании приведенных выше теоретических соображений и всех экспер иментальных данных можно сделать следующие общие выводы: 1. Выведенные из трех основных аксиом причинности следствия о свойствах хода времени подтверждаются опытами. Поэтому можно считать, что эти акси омы обоснованы опытом В частности, подтверждена аксиома II о пространств енном не наложении причин и следствий. Поэтому передающие воздействия с иловые поля следует рассматривать как систему дискретных неналагающих ся друг на друга точек. Этот вывод связан с общим философским принципом в озможности познания Мира. Для возможности хотя бы предельного познания совокупность) всех матери альных объектов должна быть исчислимым множеством, т. е. представлять со бой дискретность, накладывающуюся на континуум пространства. Что касается конкретных результатов, полученных при опытном обоснован ии аксиом причинности, то из них важнейшими являются заключения о конечн ости хода времени, возможности частичного обращения причинных связей и возможности получения работы за счет хода времени. 2. Опыты доказывают существование воздействий через время одной материа льной системы на другую. Это воздействие не передает импульса, значит, не распространяется, а появляется мгновенно в другой материальной систем е. Таким образом, в принципе оказывается возможной мгновенная связь и мг новенная передача информации. Время осуществляет связь между всеми явл ениями Природы и в них активно участвует. 3. Время обладает разнообразными свойствами, которые можно изучить опыта ми. Время несет в себе целый мир еще неизведанных явлений. Физические опы ты, изучающие эти явления, должны постепенно привести к познанию того, чт о собой представляет Время. Знание же должно показать нам, как проникнут ь в мир времени и научить нас воздействовать на него. Список используемой литературы. 1. Fraser J. T. The Genesis and Evolution of Time. Brighton, 1982. 2. Пригожин И. , Стенг ерс И . Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой . - М. : Прогресс, 1986. 3. . Мандельштам О . Разговор о Данте . М . , 1967. С. 57 4. Аркадьев М. А. Временные структуры н овоевропейской музыки. Опыт феноменологического исследования. - М . : Библ ос, 1992. 5. Ингарден Р. Исследования по эстети ке . М. , 1962. С. 468-521 6. М. Г. Харлапа следует признать факти ческим создателем основ исторической теории ритма. Кроме того, в его раб отах поставлена проблема письма как фундаментального феномена, плохо о сознанного в европейской ментальной традиции. 7. Харлап М. Г . Ритмика Бетховена. В кн. : Бетховен. Сб. ст. М. : Музыка, 1971. С. 370-421; его же: Народно-русская музыкальная систе ма и проблема происхождения музыки. В кн. : Ранние формы искусства. - М. : Иску сство, 1972. С. 221-273; его же: Ритм и метр в музыке устной традиции. М. : Музыка, 1986. 8. Шпенглер О . Закат Европы. Очерки мо рфологии мировой истории. 1. Гештальт и действительность(Пер. с нем. К. А. Сва сьяна. М. : Мысль, 1993. С. 388-431. 9. Derrida J. De la grammatologie . Paris: Minuit, 1967, p. 82-83 10. Асафьев Б . Музыка льная форма как процесс . Л. , 1963. Кн. 1 и 2 11. Известен эпизод, когда друзья посл е очередного триумфального концерта спросили Рахманинова, чем он, собст венно, не доволен. Музыкант мрачно ответил : "Точки не было". Имелась ввиду, о чевидно, точка апогея в концерте, когда происходит осознание факта транс цендирования. 12. Heidegger M . Was ist Metaphysik? Frankfurt A. M. : V. Klostermann, 1969. S. 27 . 13. Sartre J. -P. L' Etre et le Neant. Paris: Gallimard, 1943. p. 616-635. 14. Аркадьев М. Креат ивное время, "археписьмо" и опыт Ничто.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Хочу приехать к тебе, как принц: взять тебя за руку, крепко обнять, поцеловать, признаться в любви, забрать тебя с собой!.. Но чёт всё пьянки-гулянки, левые тёлки, в общем, не до тебя пока.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Можно ли остановить время", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru