Реферат физика 21 века

    Открытие устройства наследственного аппарата сделало возможным также искусственное изменение наследственной информации -- генную инженерию. Работы Галилея стали решающим этапом в замене аристотелевой механики новыми, реальными принципами. Очерки развития основных физических идей. Первый удар по корпускулярной эмиссионной теории света нанёс Томас Юнг , врач, специалист по физиологической оптике. Уотсоном в г. Опыты Герике заинтересовали английских физиков Роберта Бойля и Роберта Гука , которые значительно усовершенствовали насос Герике и сумели сделать с его помощью множество новых открытий, включая связь между объёмом и давлением газа закон Бойля — Мариотта. Основная статья: Физика Аристотеля.

    В это же время начинают формироваться современные понятия работы и энергии термин предложен Юнгом в году, первоначально только для кинетической энергии []и поддержан Кельвином в м. Для электротока, как выяснил Джоуль, выделяемое тепло пропорционально сопротивлению и квадрату силы тока.

    Позднее Джоуль подтвердил свои выводы экспериментами со сжатием газов и объявил, что теплота реферат физика 21 века механическое движение, а теплопередача есть переход этого движения в иные формы. Во всех опытах оценка механического эквивалента теплоты давала близкие значения.

    Обобщая, Майер и Джоуль формулируют закон сохранения энергииа Гельмгольц в своей монографии год кладёт этот закон в основу всей физики []. Клаузиус предложил правильную модель идеального газаввёл понятие внутренней энергии системы и объяснил фазовые переходы. Понятие теплорода было окончательно похоронено, Рэнкин и Томсон ввели взамен общее понятие энергии годуже не только кинетической.

    После года Клаузиус исследовал необратимые процессы, не укладывающиеся в механическую модель, и предложил понятие энтропии. Максвелл в году вывел статистический закон распределения скоростей молекул газа, получил формулы для внутреннего трения и диффузиисоздал набросок кинетической теории теплопроводности [].

    Дальнейшие успехи кинетической теории газов и термодинамики во многом связаны с Людвигом Больцманом и Ван дер Ваальсом. Помимо прочего, они пытались вывести законы термодинамики на базе механики, и неудача этих попыток для необратимых процессов вынудила Больцмана предположить годчто второе начало термодинамики имеет не директивно-точный, а статистический характер: тепло может перетекать и от холодного тела к горячему, просто обратный процесс гораздо более вероятен.

    Более 20 лет эта реферат физика 21 века не вызывала интереса среди физиков, затем развернулась оживлённая дискуссия. Примерно с года, особенно после работ ПланкаГиббса и Эренфестаидеи Больцмана получили признание.

    С его помощью были сделаны решающие открытия электромагнитных свойств в следующем, XIX веке [78]. Общественные науки. Однажды в году будущий основатель квантовой физики Макс Планк пришёл к своему учителю и маститому учёному Ф. В рамках ньютоновской системы мира с большим успехом формируется новая небесная механика. Общие темы История Древнего мира.

    С года Больцман и Максвелл развивают статистическую физику. Чрезвычайно плодотворной оказалась эргодическая гипотеза средние по времени совпадают со средними по ансамблю частиц [].

    Кроме открытия электрона см. После работ Смолуховского и Перренаподтвердивших эту теорию, даже убеждённые позитивисты уже не оспаривали существование атомов. Начались первые попытки согласовать с атомной теорией периодическую систему элементовразработанную в году Д.

    Менделеевымно реальные успехи реферат физика 21 века этом направлении были достигнуты уже в XX веке []. В конце века начались глубокие исследования фазовых переходов и поведения вещества при сверхнизких температурах. Гиббс в е годы сформулировал правило фаз [].

    Реферат физика 21 века 2095

    Джозеф Джон Томсон. Анри Беккерель. Роберт Эндрюс Милликен. Эрнест Резерфорд. Чтобы связать атомную гипотезу с электрическими явлениями, Берцелиус и Фарадей предположили, что имеются два типа атомов, с положительными и отрицательными зарядами. Из этого реферат физика 21 века существование наименьшего электрического заряда. Были и другие гипотезы, например, У.

    Ещё ранее, в году, при исследовании электрического разряда в газе были открыты катодные лучи. После долгих дискуссий учёные пришли к выводу, что это и есть поток электронов. В году Дж. Предположив, что заряд электрона совпадает с уже известным зарядом иона водородаТомсон получил оценку массы электрона.

    Ко всеобщему удивлению, она оказалась во много раз меньше массы атома водорода. Гипотезу Берцелиуса-Фарадея пришлось отвергнуть. Экспериментально определить заряд и массу электрона удалось в году Роберту Милликену в ходе остроумного опыта []. В году Гендрик Лоренц обобщил теорию Максвелла для подвижных сред, содержащих ионы.

    Решающие открытия были совершены в м рентгеновские лучиВильгельм Конрад Рентген и м годах радиоактивность уранаАнри Беккерель.

    Стоит ли браться за такое бесперспективное дело? Он впервые сделал возможным достижение хотя бы коротких клинических ремиссий считавшихся до того абсолютно смертельными лейкозов. Но не менее революционные преобразования принадлежат Галилею в механике.

    Правда, волновая природа рентгеновских лучей была физика доказана только в году Лауэдифракция в кристаллахно предполагалась многими и ранее. А вот радиоактивность поставила физиков в тупик и подверглась активному исследованию. Вскоре были открыты радийторий и др. Природу альфа-частиц выяснил Резерфорд только в году [] []. В году Вальтер Кауфман века, что он обнаружил предсказанное Хевисайдом и Дж.

    Томсоном возрастание инертной массы электрона при увеличении его скорости. Лоренцеву теорию движения электрона пришлось пересматривать; полемика на эту тему продолжалась даже после создания теории относительности []. Большие споры вызывал вопрос о том, что является источником энергии радиоактивного излучения.

    В году они открыли экспоненциальный закон распада реферат атомаоценили внутриатомную энергию как неизмеримо превышающую любую химическую, и выдвинули гипотезу, что именно она является источником энергии Солнца.

    Крупнейшие достижения науки в 20—21 веках

    Одновременно Резерфорд, Уильям Рамзай и Содди обнаружили первые превращения элементов радона в гелийа Дж. Томсон дал первое обоснование периодической системе элементов с позиций электронной теории [] []. Уильям Гамильтон в — годах опубликовал вариационный принципкоторый имел универсальный характер и был успешно использован в самых разных разделах физики [].

    В оптике главным событием стало открытие спектрального анализа год. В году австрийский физик Доплер обнаружил изменение частоты и длины волныиспускаемых движущимся источником. Оба эффекта стали важнейшими инструментами науки, особенно в астрофизике [].

    В году Анри Навье вывел основную систему уравнений теории упругостизаменив одномерный закон Гука на универсальный закон трёхмерных деформаций изотропных упругих тел. Модель Навье была сразу же год обобщена в работах Кошикоторый снял ограничение изотропности. На основе уравнений Коши Пуассон решил множество практически важных задач [].

    Физика того времени также была неспособна описать некоторые эффекты микромира, такие как атомные спектры излучений, фотоэффектэнергетическое равновесие электромагнитного излучения и вещества, спектр излучения абсолютно чёрного тела, реферат физика 21 века. Ещё одной важной особенностью физики XX века стало расширение понимания единства природных сил.

    Уже реферат XIX веке появилось универсальное понятие энергииа Максвелл объединил оптику, электричество и магнетизм. В XX веке обнаружились глубокие связи пространства и временивещества и излучения частицы и волныгравитации и геометриимассы и энергии и многие другие взаимоотношения. Альберт Абрахам Майкельсон. Хендрик Антон Лоренц. Анри Пуанкаре. Герман Минковский.

    В году английский астроном Брэдли открыл аберрацию света : все звёзды описывают на небосводе малые круги с периодом в один год. С точки зрения эфирной теории света это означало, что эфир неподвижен, и его кажущееся смещение при движении Земли вокруг Солнца по принципу суперпозиции отклоняет изображения звёзд.

    Френельоднако, правильное питание кратко реферат, что внутри вещества эфир частично увлекается движущейся материей. Эта точка зрения, казалось, нашла подтверждение в опытах Физокоторый обнаружил, что скорость света в воде меньше, чем в пустоте.

    Максвелл в году предложил схему решающего опыта, который после изобретения интерферометра смог осуществить в году американский физик Майкельсон. В году Гендрик Лоренц и независимо от него Джордж Фицджеральд предположили, что физика неподвижен, а длина любого тела сокращается в направлении его движения.

    Тогда Лоренц изменил свою века сокращаются не сами тела, а входящие в них электроны, причём во всех направлениях, но в направлении движения сокращение. Другим серьёзным затруднением был века факт, что уравнения Максвелла не соответствовали принципу относительности Галилея, несмотря на то, что электромагнитные эффекты зависят только века относительного движения [].

    Был исследован вопрос, при каких преобразованиях координат уравнения Максвелла инвариантны.

    Реферат физика 21 века 4787289

    Правильные формулы впервые выписали Лармор год и Пуанкаре годкоторый доказал их групповые свойства и предложил назвать преобразованиями Лоренца. В этой работе есть даже четырёхмерный интервал Минковского. Физическая, объективная сущность модели Пуанкаре раскрылась после работ Эйнштейна. В статье года Эйнштейн рассмотрел два постулата: всеобщий принцип относительности и постоянство скорости света.

    Из этих постулатов автоматически следовали формулы преобразования Лоренцалоренцево сокращениеотносительность одновременности и ненужность эфира. Эйнштейн указал, что все законы физики должны быть инвариантны относительно преобразований Лоренца. Позже эта теория получила название специальной теории относительности СТО.

    История физики

    После изгнания из физики эфира электромагнитное поле приобрело новый статус самодостаточного физического объекта, не нуждающегося в дополнительном механическом носителе.

    Часть учёных сразу приняли СТО : Планк год и сам Эйнштейн год построили релятивистскую динамику и термодинамику, а Минковский в году представил математическую модель кинематики СТО в виде геометрии четырёхмерного неевклидова мира и разработал теорию инвариантов этого мира.

    С года Эйнштейн разрабатывал общую теорию относительности ОТОзаменившую теорию тяготения Ньютонаи завершил её в году. Опытная проверка предсказанных этой теорией новых эффектовпредпринятая в десятках экспериментов, показала полное согласие ОТО с наблюдениями. Попытки Эйнштейна и других учёных расширить ОТО, объединив гравитацию, электромагнетизм и теорию микромира, успехом не увенчались [].

    После открытия электрона стало ясно, что атом имеет сложную структуру, и встал вопрос, какое место в ней занимает электрон, и какие есть ещё субатомные доклад о искусстве 19 века. Томсон первым выдвинул перспективную гипотезу, что свойства химических элементов определяются распределением электронов в атоме.

    Одновременно японский физик Нагаока предложил планетарную модель, но Вин сразу указал, что круговые орбиты электронов несовместимы с классической электродинамикой: при всяком отклонении от прямой электрон должен терять энергию []. Резерфорд предложил уточнённую планетарную модель: положительное ядро, заряд которого в единицах заряда электрона точно реферат физика 21 века номеру элемента в таблице Менделеева.

    Первым успехом новой теории было объяснение существования изотопов. Но были и другие модели. Томсон предположил, что взаимодействие электронов и ядра отличается от кулоновского; делались попытки привлечь теорию относительности и даже неевклидовы геометрии. Первую успешную теорию, объяснившую спектр атома водородапостроил Нильс Бор в году.

    Бор дополнил модель Резерфорда постулатами неклассического характера:. В году теория Бора была дополнена Зоммерфельдом и Вильсоном ; были объяснены эффект Зеемана и тонкая структура спектра водорода.

    Бор добавил к своим постулатам принцип соответствиякоторый позволил определить интенсивность спектральных линий. После этого стало понятно, как и почему распределяются электроны по слоям орбитам в атоме [].

    В е годы была в основном сформирована электронная теория металловобъясняющая их хорошую электропроводностьв е годы было объяснено явление ферромагнетизма []. Японский физик Юкава разработал год модель ядерных силквантами которых являются частицы особого рода; эти частицы были обнаружены в космических лучах год и названы пи-мезонами [].

    В году Чадвик открыл нейтронпредсказанный Резерфордом ещё в м. Структура ядра стала теперь ясна. В том же году в космических лучах был открыт позитронподтверждающий идеи Дирака о существовании антивещества. После открытия деления ядра урана год, Отто Ган и Фриц Штрассман и успеха работ по созданию ядерной бомбы ядерная физика превратилась реферат физика 21 века один из инструментов, формирующих мировую историю.

    После открытия предсказанного стандартной моделью бозона Хиггса она считается основой современных представлений о микромире хотя эксперименты по её проверке и поиску границ применимости продолжаются []. Макс Планк. Нильс Бор. Луи де Бройль. Эрвин Шрёдингер. Поль Дирак. В е годы был экспериментально получен спектр излучения абсолютно чёрного тела ; распределение энергии по реферат физика 21 века оказалось несогласованным со всеми имевшимися теориями, особенно для длинных инфракрасных волн.

    Правильную формулу подобрал в году Макс Планк. Несколькими неделями позже он выяснил, что эта формула может быть строго доказана, если сделать допущение, что излучение и поглощение энергии происходит порциями не меньше некоторого порога квантапропорционального частоте волны. Сам Планк вначале рассматривал такую модель как чисто математический трюк; даже много позже, в году, он пытался опровергнуть собственное открытие, но безуспешно [].

    Эйнштейн сразу принял гипотезу квантов света, причём считал, что квантование относится не только ко взаимодействию света с веществом, но является свойством самого света.

    Реферат физика 21 века 1672

    В году Дебай и Борн уточнили теорию теплоёмкости Эйнштейна, и согласие с опытом было достигнуто. Эйнштейновская теория фотоэффекта была полностью подтверждена опытами Милликена в — годах []. Наконец, в х годах были обнаружены сразу несколько существенно квантовых явлений, необъяснимых с классических позиций.

    Французский физик Луи де Бройль предположилчто подобный дуализм свойственен не только свету, но и веществу. Каждой материальной частице он сопоставил волну определённой частоты.

    По удачному совпадению, как раз в этом году американские физики Дэвиссон и Джермер изучали отражение электронов от твёрдых тел и обнаружили предсказанную де Бройлем реферат физика 21 века электронов.

    Ещё раньше год волновые свойства электронов обнаружились в эффекте Рамзауэрано в тот момент не были должным образом истолкованы. В году Отто Штерн тонкими опытами показал волновые эффекты для атомов и молекул []. Гейзенберг, Макс Борн и Йордан сформулировали правила, по реферат физика 21 века классическим величинам сопоставлялись эрмитовы матрицытак что каждое дифференциальное уравнение классической механики переходило в квантовое [] [] [].

    В таком виде волновая механика была удобнее матричной, и вскоре стала общепризнанной.

    Реферат физика 21 века 846507

    Фактически же микрообъект не является ни частицей, ни волной; эти классические понятия возникают только потому, что наши приборы измеряют классические величины. Школа Бора вообще считала, что все атрибуты атома не существуют объективно, а появляются только при взаимодействии с наблюдателем. Многие физики Эйнштейн, Планк, де Бройль, Бом и др.

    Поль Дирак разработал релятивистский вариант квантовой механики уравнение Диракагод и предсказал существование позитронаположив начало квантовой электродинамике. В году был построен первый исследовательский ускоритель заряженных частиц циклотрон.

    В году был опубликован знаменитый парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена []. В начале х Н. Реферат физика 21 векаА. Прохоров и Ч. Таунс разработали основные принципы усиления и генерации электромагнитного излучения квантовыми системами, положенные затем в основу создания принципиально новых источников излучения реферат физика 21 века мазеры и оптического лазеры диапазонов.

    В году Теодор Майман создал первый лазер оптический квантовый генератор на основе кристалла рубина, генерирующий импульсы монохроматического излучения на длине волны нм. Разработана и проверена в экспериментах квантовая теория поля [].

    Идут поиски общей теории полякоторая реферат физика 21 века бы все фундаментальные взаимодействиявключая гравитацию. На протяжении следующих столетий учёные обсуждали проблемы, связанные с внеземной физикой, в том числе [] :.

    С астрофизикой близко смыкается космологияизучающая строение и эволюцию всей наблюдаемой Вселенной. Последняя идея, в значительно расширенном и доработанном виде, стала основой современных теорий планетогенеза. Были, однако, ломоносов и химия реферат другие версии; например, Дж.

    Джинс в году предположил, что некогда рядом с Солнцем прошла массивная звезда, в результате чего случился выброс из Солнца вещества, сгустившегося в планеты. Первым инструментом, пригодным для научного исследования внеземных объектов, стал спектральный анализ годпозволивший дистанционно определить химический состав звёзд и некоторых других небесных тел. Как и предполагалось со времён Ньютона, небесные тела состоят из тех же веществ, что и земные.

    В году шведский физик и астроном Андрес Йонас Ангстрем опубликовал первый атлас спектра Солнца, а Анджело Секки исследовал и классифицировал спектры 4 тысяч звёзд. Другим незаменимым инструментом астрофизиков стал эффект Доплераиспользуемый в астрономии в основном для измерения относительных радиальных скоростей звёзд [].

    В начале XX века Весто СлайферЭдвин Хаббл и другие астрономы использовали эффект Доплера для доказательства, что внегалактические объекты существуют, и почти все они удаляются от Солнечной системы. Этот разговор, как видите, состоялся в XIX веке, и подобные мнения высказывали многие физики.

    Однако XX век, бесспорно, стал веком физики: атомная энергия, космические полёты, лазеры, компьютеры и многое другое появилось в мире благодаря открытиям физиков. Какой будет роль физики в XXI веке? Одним из направлений современной физики является развитие нанотехнологий. А что это такое? Мы хорошо знаем, что сантиметр — сотая доля метра, миллиметр — тысячная. Органеллы органоиды. Выберите раздел: Механизмы эволюции. Общие темы эволюционная биология. Происхождение жизни.

    Эволюционные теории и концепции. Эволюция органического мира. Выберите раздел: Общество и природа. Общие темы экология. Среда обитания. Трофическая экология. Экология растений. Выберите раздел: Организмы. Выберите раздел: Антропогеография. Государства страны. Материки континенты. Общие темы география. Политическая география. Физическая география. Экономическая география. Выберите предмет: Всемирная история Выберите раздел: Общие темы Всемирная история.

    Выберите раздел: Древний Китай. Древний Рим. Древняя Греция. Древняя Индия. Общие темы История Древнего мира. Огромный интерес представляют открытия химии, сделанные на стыке с другими науками. К примеру, развитие биохимии в конце ХХ века дало базу для генной инженерии и других передовых направлений биологи; открытия, сделанные в нанотехнологиях нанотрубки, фуллерены находят применение в электронике.

    Реферат физика 21 века роль химии в фармакологии.

    Достижения науки во второй половине 20 — начале 21 века

    Создание Академии наук, фундаментальные открытия в химии, физике, астрономии, геологии, географии; развитие горного дела, металлургии. Просветительская и организаторская деятельность М. Развитие науки и техники в период расцвета исламской культуры.

    Достижения мусульманских учёных средних веков в области математики и астрономии, медицины, физики и химии, минералогии, геологии и географии. Закона преломления арабского оптика Альгазена. Развитие науки в XIX веке, послужившее основой для последующего технического прогресса. Биографические данные и научные открытия великих ученых, проводивших реферат физика 21 века в области физики, химии, астрономии, фармацевтики, биологии, медицины, генетики.

    Развитие фундаментальных и отраслевых наук, развитие генетики, биологии, медицины. Достижения в области техники, новых технологий, транспорта. Совершенствование военной техники, первые проекты боевой бронированной машины, первые военные самолеты. Характеристика и сущность периода послевоенного восстановления народного хозяйства, реформ и преобразований, переход от тоталитарного государства к демократическому обществу.

    Развитие науки, культуры и творчества в годы войны, период "оттепели", "застоя". XIX век и его место в истории России. Прогрессивное развитие науки. Разделение научного реферат физика 21 века.

    Инновации в математике. Эффективность применения математики в естествознании. Открытия в области физики. Развитие химии в XIX столетии. Астрономия в России. Процесс познания в эпоху Средневековья в арабоязычных странах. Великие ученые средневекового Востока, их достижения в области математики, астрономии, химии, физики, механики и литературы.

    Значение научных трудов в развитии философии и естественных наук. Развитие вотчинного землевладелия, закрепощение крестьян и установление феодальных отношений.

    Развитие феодального города, ремесленного производства и торговли. Крупнейшие русские земли.

    20 САМЫХ ВАЖНЫХ ОТКРЫТИЙ 21 ВЕКА

    Последствия монголо-татарского нашествия. Причины возвышение Москвы. Особенности развития культуры и искусства в межвоенное время, основные достижения науки и техники.