Наука и техника
Открытие превращается в применение через расчёт, изготовление и испытания.
Физика и её влияние на развитие техники
Физика и техника развиваются во взаимной связи. Сначала люди использовали свойства камня и металлов, силу ветра и воды; затем научились создавать тепловые машины, электрические двигатели и другие устройства. Научные открытия позволяют объяснять процессы и применять их для решения практических задач.
Исторические примеры показывают разные пути развития знаний. Архимед изучал плавание тел; Клавдий Птолемей строил теорию движения планет и расчётов затмений; Леонардо да Винчи сочетал работу художника, инженера и экспериментатора. Галилей исследовал движение, падение и колебания, использовал наблюдения небесных тел.
Исаак Ньютон создал классическую механику и развивал оптику. Джеймс Максвелл построил теорию электромагнитного поля и предсказал электромагнитные волны, благодаря которым возможна радиосвязь. Реактивные самолёты, ракеты, радио, телевидение, компьютеры и спутниковая связь показывают применение физических закономерностей.
Обратная связь тоже существенна: техника расширяет возможности науки. Электронные микроскопы, радиолокаторы, ядерные установки и другие приборы позволяют исследовать недоступные раньше объекты. Компьютеры выполняют сложные расчёты и обрабатывают большие массивы опытных данных.
Пример общего развития — космонавтика. С работой под руководством Сергея Павловича Королёва связаны первый искусственный спутник Земли 4 октября 1957 года, полёт Юрия Алексеевича Гагарина 12 апреля 1961 года и первый выход человека в открытый космос, выполненный Алексеем Архиповичем Леоновым в 1965 году. В XX веке развивались ядерная физика, физика элементарных частиц и твёрдого тела; среди учёных названы Басов, Капица, Ландау, Мандельштам, Прохоров и Курчатов.
Физические методы помогают исследовать строение ДНК, определять возраст материалов радиоуглеродным методом, диагностировать заболевания и объяснять ветры, течения и землетрясения. На пересечении дисциплин возникают биофизика, физическая химия, геофизика, медицинская физика и астрофизика.
Наука продолжает ставить новые вопросы. Учебник приводит предложенный Виталием Лазаревичем Гинзбургом перечень проблем и выделяет управляемый ядерный синтез, высокотемпературную сверхпроводимость и металлический водород. Это примеры направлений исследований в изложении источника, а не сообщение об их окончательной решённости или текущем состоянии.
Физические открытия дают основу технике, а новые приборы и вычисления расширяют исследования. Архимед изучал плавание, Галилей — движение, Ньютон создал классическую механику, Максвелл — теорию электромагнитного поля. Космонавтика показывает взаимное развитие науки и техники.
Какое значение имеет физика для развития техники? Приведите примеры.
Физические законы позволяют рассчитывать устройства и управлять процессами. Законы механики нужны для транспорта и строительства; тепловые явления — для двигателей и холодильников; электричество и магнетизм — для генераторов, электродвигателей и радиосвязи; оптика и свойства вещества — для лазеров, микроскопов и электроники.
Назовите учёных и сделанные ими открытия.
Архимед исследовал равновесие и плавание тел; Галилей — движение и маятники; Ньютон сформулировал законы классической механики и всемирного тяготения; Максвелл создал теорию электромагнитного поля и предсказал электромагнитные волны. Королёв руководил созданием первых советских ракетно-космических систем. Открытия часто являются результатом работы многих исследователей и инженеров.
Как развитие техники влияет на науку?
Новые приборы позволяют исследовать то, что прежде было недоступно: телескопы наблюдают далёкие объекты, электронные и туннельные микроскопы исследуют вещество, ускорители — элементарные частицы. Компьютеры обрабатывают большие объёмы измерений и рассчитывают сложные модели; космические аппараты проводят измерения за пределами Земли.
Задание 5
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.