Конспект по физике для 7 класса «Человек и окружающий его мир»: пространство и время, большое и маленькое, место человека в окружающем его мире.
Человек и окружающий его мир
Для описания размеров тел используют длину, ширину и высоту. Они выражаются в единицах длины. Длину, ширину и высоту принято называть тремя измерениями, а наше пространство — трёхмерным. Но с течением времени тела могут менять как своё положение в пространстве, так и свою форму и свои размеры. Время часто называют четвёртым измерением.
ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ
Для нас является привычной возможность двигаться вперёд и назад, вверх и вниз, вправо и влево, т. с. в противоположных направлениях для любого из трёх измерений нашего пространства. Развитие событий по времени идёт только в одном направлении — из прошлого в будущее. Вернуться к каким-либо событиям в прошлом мы можем только в наших воспоминаниях. Если попытаться продумать последствия путешествий во времени, можно прийти к серьёзным логическим противоречиям. Именно это, по-видимому, послужило причиной гипотезы, выдвину той выдающимся астрофизиком Хокингом, о принципиальной необратимости времени. Согласно этой гипотезе в природе обязан существовать до сих пор не открытый закон, запрещающий перемещение во времени из настоящего в прошлое.
Физика — это не свод зашивших правил, а живая наука, которая развивается с течением времени и открывает новые горизонты познания. Нобелевский лауреат по физике Дэвид Гросс в конце XX в. сформулировал 10 ключевых проблем, которые надо решил, физикам в следующем тысячелетии. Одна из них — почему наша Вселенная имеет одно временное измерение и три пространственных.
БОЛЬШОЕ И МАЛЕНЬКОЕ
Нас окружают самые разные физические тела, от очень больших до очень маленьких. Но как сравнить диаметр атома, который в десять миллиардов раз меньше 1 м, и диаметр Земли, который примерно равен 12 700 км?
Во-первых, чтобы сравнить две величины, их нужно выразить в одинаковых единицах (в нашем случае в метрах). Во-вторых, хотелось бы избежать записи чисел с огромным количеством нулей (например, в капле воды содержится около 10 000 000 000 000 000 000 000 молекул воды).
Для этого мы будем использовать запись больших и малых чисел в виде степени числа 10. В этом случае можно сказать, что число молекул в капле воды — 1022, или величина двадцать второго порядка.
Сравнивать величины, которые отличаются по степени числа 10, можно, найдя разницу между показателями степеней. Например, длина плодовой мушки составляет 10-3 м, а длина полевой мыши 10-1 м. Число 10-1 больше числа 10-3 в 100 (103) раз. Это означает, что длина мыши превышает длину плодовой мушки на два порядка.
МЕСТО ЧЕЛОВЕКА В ОКРУЖАЮЩЕМ ЕГО МИРЕ
Согласно современным научным представлениям, 13-14 миллиардов лет назад произошло событие, которое называют Большим взрывом или моментом рождения нашей Вселенной.
За последующее время сформировались атомы различных элементов, звёзды, планеты, многочисленные галактики. На Земле возникла жизнь и, наконец, появился «венец природы» — Человек.
Привычными единицами длины и времени для человека являются метр и секунда. Действительно, метр — эго средний рост трехлетнего малыша, а примерно раз в секунду бьётся человеческое сердце. При этом физические величины, которые встречаются в окружающем нас мире, имеют огромный разброс в значениях.
Так, размер атома водорода на десять порядков меньше метра и 1 составляет примерно 10-10м. А размеры Вселенной, по современным оценкам, составляют 1026 м. Что касается времени, то разброс в значениях поражает воображение не меньше: время. I за которое свет проходит расстояние 30 см, составляет 10-9 с (0,000000001 с) или одну наносекунду, а возраст Земли учёные оценивают в 1017 с (100 000 000 000 000 000 с)
Человек научился создавать приборы (ускорители частиц, мощные телескопы и космические аппараты), позволяющие ему изучать как тайны строения крошечных атомов, так и загадки огромной Вселенной. И в этом большая заслуга физики как науки о природе.
Трудно себе представить промежуток времени 1018с. По мнению современных учёных, именно столько времени прошло с начала образования Вселенной. Этот момент современная наука называет Большим взрывом. А первые люди на Земле появились миллионы лет назад. Чтобы сравнить возраст этих событий, представьте, что всё это случилось за один «космический» год. Такую хронологию придумал американский астроном Карл Саган Он описал историю Вселенной в мае штабе, при котором одной «космической» секунде соответствует 500 реальных земных лет. По такой хронологии наша Вселенная начала своё существование 1 января, a ceйчac у нас на календаре 31 декабря, 23 часа 20 минут. По этой хронологии новый «космический» год начнётся через 40 «космических» минут», или через 40 х 60 х 500 = 1 200 000 земных лет.
Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Человек и окружающий его мир»: пространство и время, большое и маленькое, место человека в окружающем его мире. Вернуться к Списку конспектов по физике (оглавление).