Maailmapilt (3)

Mehhanistlik maailmapilt
*on valitsenud üle kahe sajandi (17-19) *aluseks Galilei-Newtoni mehaanika *Newtoni seadused koos gravitatsiooniseadustega moodustavad universaalsete loodusseaduste prototüübid, mille omapäraks on determineeritus (kui algtingimused on teada, saab määrata keha asukoha mistahes ajahetkel) ja pöörduvus ajas (liikumine tulevikku ja tagasipöördumine algtingimuste juurest minevikku on samaväärsed) *liikumiseks on vaja algtõuget (arvati et see pärineb Jumalalt) *kord liikuma pandud maailm on muutumatu ja sarnaneb kellamehhanismiga, mille kõik osad on ühendatud üksüheste seostega *maailma saab kirjeldada matemaatiliselt, dünaamiliste võrranditega, mis väljendavad põhjuse ja tagajärje vahelisi üksüheseid seoseid *maailmas ei ole kohta juhusel, kõik on täielikult determineeritud *loodusseadusi on võimalik eksperimentaalselt avastada, kui oskame looduselt õigesti küsida *makrokehade liikumist seletavad seadused kehtivad ka üksikaatomite ja üksikmolekulide korral *algtingimused ja liikumisseadused on teineteisest sõltumatud *maailm on põhimõtteliselt tunnetatav. Selleks on vaja olendit, mida hakati nimetama Laplace ’i deemoniks. Laplace’i deemon suudab koostada kõigi maailmas leiduvate kehade liikumise diferentsiaalvõrrandid ja need ka integreerida. Sellega oleksid maailma moodustavate kehade trajektoorid ja liikumisolekud määratud nii tulevikus kui minevikus.
Nähtus: mehaaniline liikumine – keha asukoha muutumine teiste kehade suhtes
Seadus: energia jäävuse seadus – energia ei kao ega teki vaid muundub ühest liigist teise või kandub ühelt kehalt teisele
Suurus: kiirendus – kiiruse muut ühes ajaühikus
Termodünaamika ja molekulaarkineetlise teoori põhjustatud muutused maailmapildis
* Klassikalises mehaanikas kirjeldatav maailm on pöörduvate protsessidega. Reaalsems maailmas on pöördumatud protsessid(ühes suunas kulgevad). Nende käigus toimub nii kaose tekkimine kui ka iseorganiseerimine. * Tekkis uus teadusharu termodünaamika, mis ei uurinud soojuse olemust, vaid soojuses peituvat võimalust saada mehaanilist energiat. *Looduse energiareservuaari ei saa piiramatult kasutada. * Peab eristama mõisteid säilivus ja pöörduvus. Mehaaniliste protsesside korral kehtivad mõlemad. Füüsikalis-keemilistes muundumistes võib energia säilida ka juhul kui muundumine on pöördumatu. Mehaaniline energia muundub pöördumatult siseenergiaks , kuid koguenergai jäävuse seadus kehtib. * Entrioopia on süsteemisiseste loomulike protsesside karakteristik. Selle tulemusena läheb süsteem soojusliku tasakaaluolekusse, millele vastab entrioopia maksimum. * Termodünaamilise süsteemi omaduseks on evolutsioneerida entrioopia suurenemise suunas. * Termodünaamilse süsteemi pöördumatu muutumine on muutumine suurema tõenäosusega olekute suunas. Suurima tõenäosusega oleku saabumisel makroskoopiline evolutsioon lakkab.
Eelnevaga seonud väide: Termodünaamika II printsiip – soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale.
Elektrodünaamiline maailmapilt
* Mateeria esineb kahes vormis: ainena ja väljana. *Aine ja välja vahel on ületamatu barjäär – aine ei saa muutuda väljaks ja vastupidi * Tuntud on kaks vastastikmõju: gravitatsiooniline ja elektromagnetiline vastastikmõju. *Maxwelli ja Lorentzi loodud teooriate aluses täienes arusaam maailmast oluliste detailidega( väli kui vastastikmõju vahendaja, aatomi planetaarmudel, valguse korpuskulaar- laineline dualism). *Muutus arusaam ruumist, ajast ja nende seosest liikumisega. *Massi ja energia seose avastamise tulemusena sulasid massi jäävuse seadus ja energia jäävuse seadus üheks – massi ja energia jäävuse seaduseks. *Säilis aja pöörduvus. Voimalus liikuda ajas nii edasi kui ka tagasi. * Säilis arusaam, et mikro - ja makronähtused alluvad samadele universaalsetele seadustele . * Säilis ettekujutus dünaamiliste, üksühest seost väljendavate seaduste primaarsusest. Arvati, et statistilisi seadusi on võimalik taandada üksühest sõltuvust väljendavatele seadustele.
Mikronähtused – nähtused, mis toimuvad mikromaailmas
Coulombi seadus – kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laenguvahelise kauguse ruuduga
Induktsioon – E1= delta l / delta t
Kvantteooria põhjustatud muutused maailmapildis
*energia kiirgub vaid portsjonite kaupa; energiaportsjonit nim. kvandiks *klassikalise füüsika seadused ei kehti aatomisiseste protsesside korral; mikro- ja makromaailma seadused on erinevad *hakatakse kasutama analoogselt valguslainele oskussõna elektronlaine *elektroni liikumisseadust aatomis ei väljendata mitte koordinaatide ja kiiruse kaudu, vaid võnkesageduse ja amplituudi kaudu *kvantmehaanikas tunnustatakse klassikalise füüsika mõistete piiratust *kvantteoorias kaob elektrodünaamilisele maailmapildile iseloomulik aine ja välja vaheline ületamatu barjäär *mateeriaosakesed ja väljakvandid võivad vastastikku teineteiseks muunduda *elektroni ja positroni kohtumisel sünnib kaks elektromagnetvälja kvanti, mida nim. footoniks *footoni, mille energia on suurem kui 1,022MeV, muundub vastastikmõjus aatomituumaga elektron- positron paariks.
Kvantmehaanika on füüsika haru, kus uuritakse mikroobjektide omadusi ning nendega toimuvaid protsesse.