Научная статья на тему 'Мировоззренческий аспект специальной теории относительности'

Мировоззренческий аспект специальной теории относительности Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

CC BY
1486
168
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по философии, этике, религиоведению, автор научной работы — Брусник О. В.

Рассматриваются основные направления развития и концепции релятивистской механики. Материал статьи можно использовать при изучении теоретической физики в педагогических вузах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The basic directions of development and the concept of relativistic mechanics are considered. The material of paper can be used at studying theoretical physics at pedagogical universities

Текст научной работы на тему «Мировоззренческий аспект специальной теории относительности»

на эмоциональная обстановка во время обучения, сознанное противоречие, при этом включается ме-

При написании учебника «Естествознание» для 10-х ханизм сознания, позволяющий разрешать возника-

классов автор попытался применить данный при- ющие противоречия. Согласно [12], возникающие

ем. Гуманитарная конструкция текста с большим положительные эмоции способствуют запоминанию

количеством примеров из повседневной жизни, и осмыслению изучаемого предмета. Результаты изу-

описание переживаний и чувств людей при наблюде- чения данного предмета, согласно тестам и провс-

нии того или иного явления природы, факты и истории рочным заданиям, позволяют надеяться на то, что

из биографии великих людей и мировых откры тий, использование данного подхода является перспек-

стихи и цитаты из литературных произведений пере- тивным в преподавании естественнонаучных интег-

межаются с естественнонаучными законами, теория- рированных курсов для гуманитарных профильных

ми, фактами. Такой текст воспринимается как нео- классов.

Литература

1. Шпак Е. Российское общественное мнение об участии женщин в современном российском политическом процессе II Мониторинг общественного мнения. 1998. № 6 (38).

2. Рыков С.Л. Гендерные исследования в педагогике II Педагогика. 2001. №7.

3. Берн Ш. Гендерная психология. СПб.; М., 2001.

4. Buss D.V. Sex differences in human mate preferences II Evolutionary hypothesis tested in cultures. Behavioral and Brain Sciences. 1989

№ 12. Цит. по: Берн Ш. Гендерная психология. СПб.: М., 2001.

5. Маркова О.Ю. Гендерные исследования как фактор управления качеством образования: Тез. науч.-метод, конф. ^Современное обра-

зование: качество и новые технологии». Томск, 2000.

6. Богомаз С.А. Функциональная асимметрия полушарий мозга и проблемы обучения. Томск, 1997

7. Абраменко М.Г., Скрипко З.А. Место и роль лабораторных работ в процессе познания окружающего мира II Вестн. Томского гос. пед. ун-та. 2002 Вып. 2.

8. Скрипко З.А. Дифференцированный подход в обучении - необходимый элемент в реформировании школьного образования II Образование Сибири. 2002. № 1(9).

9. Ильин Е.П. Дифференциальная психофизиология мужчины и женщины. СПб., 2002.

10. Резников Л.О. Понятие и слово. Л., 1958.

11. Сохор А.М. Логическая структура учебного материала. М., 1974.

12. Аллахвердов В.М Психология искусства. СПб, 2001

УДК 37

О. В. Бруспик

МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКИЙ АСПЕКТ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Томский государственный педагогический университет

Релятивистская механика - механика тел, движущихся со скоростями V, близкими к скорости света в вакууме. Законы релятивистской механики соответствуют требованиям специальной теории относительности, которая представляет собой физическую теорию пространства и времени для случая пренебрежения слабых гравитационных полей. Таким образом, рассматривая разделы релятивистской механики, мы говорим о специальной теории относительности (СТО). Эта теория связана с пересмотром фундаментальных представлений и основ классической механики. Она породила споры и дискуссии, затронувшие не только физиков, но и представителей других наук. К этой теории было приковано, как и сегодня, пристальное внимание. Это относится как к вопросам приоритета, так и к истории се создания.

Как правило, СТО связывают с именем А. Эйнштейна и лишь в качестве предшественников упоминают о Г. Лоренце, Л. Пуанкаре. Но существуют и другие мнения, сводящиеся к тому, что создателя-

ми специальной теории относительности являются Г. Лоренц, А. Пуанкаре и А. Эйнштейн [1]. Обратимся к историческим фактам.

К концу XIX в. в ходе технической революции искусство физического эксперимента было поднято на новый уровень и появилась возможность получать более точные результаты в опытах с целью проверки положений классической механики. Максвелл в 1864 г. нашел основные законы электромагнетизма для инерциальной системы отсчета. Тогда не было известно, что полученная форма этих законов является окончательной. Многие физики считали, что причиной экспериментальных неувязок в области оптики и электромагнетизма может быть ограниченная применимость уравнений Максвелла. В соответствии с этим предлагались различные поправки и дополнения к уравнениям Максвелла, направленные на учет движения среды. Но и они не внесли ясности в понимание накапливающегося фактического материала. В историческом плане особый интерес представляет

собой электродинамика Г. Герца, разработанная им в 1890 г.

В 1851 г. французский физик Л. Физо (1819- 1896) проводит опыт по определению скорости света в движущейся воде и получает результат, хорошо согласующийся с теорией Френеля. Но если теория Френеля справедлива, то появилась возможность определения «абсолютної о» движения Земли - движения ее относительно почти неподвижного эфира. (Коэффициент увлечения эфира Землей, по Френелю, близок к нулю.) Значит, можно ставить опыты по обнаружению «эфирного ветра». Идею подобного опыта высказал еще Дж. Максвелл. Суть его сводилась к сравнению времени прохождения светом одного и того же расстояния один раз вдоль движения Земли, а другой раз перпендикулярно этому движению. Точность ус тановки для обнаружения описываемого эффекта должна быть порядка 10‘8. Максвелл такую точность считал недостижимой. 11о уже в 1881 г. молодой американский ученый Альберт Майкельсон (1852-1931), проводя опыты на своем знаменитом интерферометре, получил указанную точность. Однако опыт Майкель-сона по обнаружению «эфирного ветра», повторяемый в разное время и с увеличивающейся экспериментальной точностью, неизменно давал отрицательный результат.

Вскоре после открытия электрона, удалось разогнать его с помощью внешнего поля до скорости, близкой к скорости света. К своему удивлению исследователи обнаружили, что при таком движении элементарной частицы законы ньютоновской механики перестают бы ть справедливыми. К этому времени теория Максвелла получила дальнейшее развитие; в частности уже было известно понятие энергии электромагнитного поля. Так как электрон, обладающий электрическим зарядом, создает электрическое поле, а при движении, в соответствии с законом Био -Савара, и магнитное поле, то естественно было предположить, что энергия этих полей может влиять на движение электрона. Этого взгляда придерживались М. Аб-рагам, К. Шварцшильд, Г. Лоренц, А. Зоммерфельд. Наибольший интерес представляет модель М. Абра-гама, в которой электрон рассматривался как электрически заряженный шар. Ученый получил логарифмическую зависимость массы от скорости, причем в пределе скоростей, малых по сравнению со скоростью света, переменная «масса движения» переходила в «массу покоя», соответствующую ньютоновской постоянной массе.

Предположение о том, что масса может зависеть от скорости, произвело сенсацию среди физиков, считавших массу постоянной и неуничтожимой и ошибочно связывавших сохранение массы с сохранением материи. Ученые-теоретики опасались разрушения надежного фундамента, основанного на механических представлениях. Надвигался всеобщий кризис физики как науки.

ческих представлениях. Надвигался всеобщий кризис физики как науки.

В период 1902-1906 гг. В. Кауфман экспериментировал с быстро движущимися электронами. Он обнаружил, чт о частицы, несомненно, ведут себя ина-мулой Абрагама и только что опубликованной релятивистской формулой зависимости массы от скорости. Прошло несколько лет прежде чем и другие исследователи в опытах по отклонению ка тодных лучей подтвердили правильность теории относительности. Безраздельному господству ньютоновской механики пришел конец.

Из всего вышесказанного становится ясно, почему в названии трех работ, сыгравших выдающуюся роль в создании теории от носительности, упоминается электродинамика:

- Г.А. Лоренц «Электромагнитные явления в системе, движущейся с произвольной скоростью, НС превышающей скорость света» (доклад, представленный 27 мая 1904 г. в Амстердамскую академию наук);

- А. Пуанкаре «О динамике электронов» (доклад в Парижской академии 5 июня 1905 г.. сданный в печать в Палермо 23 июля 1905 г.);

- А. Эйнштейн «К электродинамике движущихся сред» (статья, поступившая в «Аннален дер физик» 30 июня 1905 г.).

Главной причиной бесплодности всех дореляти-вистских работ по электродинамике была сильная приверженность их авторов (Максвелла, Герца, Ламара и др.) к гипотезе эфира [2J. Обобщая, можно сказать, что никто из этих ученых не смог полностью изучить суть принципа относительности, чтобы понять всю важность вытекающих из него следствий. В этой связи нельзя не отметить, что еще в 1887 г. выдающийся физик В. Фогг доказал существование преобразований координат в четырехмерном пространстнс-времени (являющихся обобщением преобразования Галилея), при котором дифференциальные уравнения, описывающие распространение свста в вакууме, сохраняют вид (ковариантны). Речь здесь идет, по существу, о ковариантности всей системы уравнений Максвелла, т.е. о знаменитых преобразованиях Лоренца, сыгравших ключевую роль в создании теории относительности. Однако Фогт не сумел раскрыть физический смысл своих математических построений. Его правильный, в принципе, подход был в то время обойден вниманием. Укажем далее, что верные преобразования Лоренца (полученные на основе гипотезы эфира) впервые были затронуты, пусть несколько путано и неясно, в 1900 г. Лармором в его учебнике «Эфир и материя».

Над этим кругом проблем работал Лоренц. В начале 90-х гг. XIX в. он на основе своей электронной теории и гипотезы о неподвижном эфире выводит уравнения электромагнитного поля для движущихся сред. И делает' очень важный вывод: никакие оптические и электромагнитные опыты, проведенные в

равномерно и прямолинейно движущейся системе отсчета, не в состоянии обнаружить этого движения. Таким образом, Лоренц сформулировал принцип относительности для электромагнитных процессов, но, к сожалению, не придал ему того большого значения, какое он заслуживал. Также Лоренц не хотел отказываться от понятия абсолютности времени, поэтому свое преобразование рассматривал лишь как метод вычислений.

Дальнейшее развитие электродинамики движущихся сред сделал французский математик Анри Пуанкаре (1854-1912). Именно он в 1900 г. на Парижском конгрессе физиков порицал Лоренца за недооценку им принципа относительности, считая его со своей стороны общим законом природы. Отрицательный результат опыта Майкельсона, по мнению Пуанкаре, как раз и является выражением этого закона. В 1904 г., называя принцип относительности в числе основных принципов физики, Пуанкаре отмечает, что «законы физических явлений будут одинаковыми как для покоящегося наблюдателя, так и для наблюдателя, находящегося в состоянии равномерного прямолинейного движения, так что мы не имеем и не можем иметь никаких средств, чтобы различить, находимся мы в таком движении или нет» [3].

В докладе 1905 г. Пуанкаре говорил о специальном принципе относительности и высказывался против гипотезы эфира. Он же предложил термины «преобразования Лоренца» и «Лоренцевы группы». В определенном смысле в этой работе Пуанкаре уже использует типичную четырехмерную концепцию пространства-времени.

Так, принцип относительности, сформулированный Галилеем для механических явлений, в начале XX в. был распространен на любые физические процессы. Важно отметить, что, рассматривая влияние принципа относительности на гравитацию, Пуанкаре приходит к выводу, что скорость распространения сил тяготения должна равняться скорости света.

Упомянутые работы, отличительными чертами которых являются ориентированность на специальный принцип относительности, исследование верных преобразований пространства-времени, имеют всеобщий основополагающий характер. Однако нельзя обойти молчанием и ряд других важных исследований, прояснивших отдельные вопросы теории относительности.

В 1900 г. Пуанкаре установил связь между плотностью потока энергии (вектор Пойтинга) Б и плотностью импульса g в электрическом поле $-~цс2, которая в данном случае соответствует известному соотношению массы и энергии Е~тс!. Изучению этой интересной связи между энергией и массой в 1904 г. посвятил немало сил Ф. Хазенёрль. Несколько позднее этот вопрос разрабатывал К. фон Мозенгейл.

Фундаментальные работы Кирхгофа и Больцмана в области электромагнитного излучения, термодина-

мики и статистической физики подготовили путь к открытию Планком закона излучения «абсолютного черного» тела. Хазенёрль сумел плодотворно применить разработанные ими методы: он рассмотрел ускоренное движение полости, заполненной электромагнитным излучением. При этом движущиеся ускоренно идеально отражающие стенки полости совершают над излучением работу, вследствие чего возникает доплеровское смещение частоты излучения. Количественную меру совершаемой работы даст выведенная в 1900 г. Планком формула, связывающая энергию фотона Е с частотой излучения V, где Е=И\'. Таким образом, Хазенёрль установил соотношение между энергией излучения и его инертностью по отношению к ускорению. В силу того что под массой понималась мера инергности, из этого вытекла связь между энергией и массой, открывался широкий путь для дальнейших исследований.

Механистическо-материалистическое мировоззрение XVII - XVIII вв., по существу, было и философским и естественнонаучным миросозерцанием в одно и то же время: оно удовлетворяло запросы ученьгх-естественников, было близко им и понятно. 11онятие материи отождествлялось с физическим понятием вещества; понятие детерминизма не отличалось от механического, лапласовского детерминизма; понятие количества ограничивалось магематическим его смыслом, сводимым к уменьшению или увеличению элементов и т.п. Развивавшаяся тогда механистическая картина природы была одновременно и физической и философской картиной мира; это была механистическая картина всей реальности, не исключая и социальную реальность. Метафизический материализм был натуралистичным в том отношении, что опирался на понятия и принципы, взятые из естественных наук, преимущественно из физики и механики.

Революция в науке, начавшаяся на рубеже XIX и XX вв., была глобальной, комплексной и в этом отношении не была похожа ни на одну из предшествующих революций [4]. Происходившие до середины прошлого столетия естественнонаучные революции хотя и порождали кризис в отдельных науках, но не приводили к кризисному состоянию естествознания в целом. Таковы были революции в области астрономии (гелиоцентрическое учение Н. Коперника, XVI в.), в химии (кислородное учение Лавуазье, XVIII в.). Не сами по себе названные открытия, а теоретические следствия, логически вытекавшие из них, влекли за собой совершенствование или перестройку общей методологии науки, понятий и принципов мировоззрения.

До начала XX в. большинство естествоиспытателей верило в непоколебимость механистичской трактовки причинности, их умами владела механистическая картина мира. Вселенная представлялась замкнутой системой, все части которой подчинены единым механическим законам. Отвергалась сама мысль, что

мельчайшие частицы вещества могут иметь какие-либо специфические законы движения. Движение не связывалось неразрывно с материей, поскольку его источником считалась внешняя механическая сила. Пространство и время понимались как абсолютно независимые от материального движения понятия. «Изоляция» от материи движения, пространства и времени дополнялась абсолютным разрывом материальной частицы и волны, вещества и поля. Периодический закон химических элементов покоился на признании неизменности атомов и их свойств, на невозможности превращения одних элементов в другие. Самой последней, далее неделимой, неразложимой и бесструктурной частицей считался атом с присущей ему неизменной (не зависящей от скорости) массой.

В конце XIX - первой трети XX в. во всех ведущих отраслях естествознания, и в первую очередь в теоретической физике, прошла настолько мощная волна новых революционных открытий, что делалась очевидной несостоятельность механистической каргины мира. Начало новейшей революции в физике положили открытия икс-лучей В.К. Рентгеном, явления радиоактивности и радиоактивных элементов A.A. Беккерелем и М. Склодовской-Кюри, открытие электрона Дж. Томсоном, установление светового давления П.Н. Лебедевым, разработка теории квантов М. Планком и А. Эйштейном. Человеческий ум проникал в совершенно новую для него сферу - в микромир. «Неделимый» дотоле атом оказался делимым и сложным по своей структуре. Оказалось, что одни элементы могут самопроизвольно превращаться в другие. Если раньше считалось, что масса тел неизменяема, независима от скорости движения, т.е. абсолютна, то теперь, после обнаружения у электрона особой электромагнитной массы, возрастающей с увеличением скорости его движения, пришлось отбросить еще одну метафизическую «абсолютность» и «неизменяемость».

Открытия П.Н. Лебедева, М. Планка, Г. Лоренца, А. Пуанкаре, А. Эйнштейна разрушили метафизическое противопоставление вещества и света. В формуле «атомного века» Е=тс2 была раскрыта взаимозависимость энергии, массы и скорости тела; оказалось, что энергия, как и масса, - изменчивая характеристика материи, что энергия неразрывно связана с массой.

Теория относительности показала несостоя тельность механистического разрыва пространства и времени, движения и материи [2]. В результате выявилась несостоятельность старой механистической картины мира. Буквально за несколько лет «потерпели крах» все основные понятия физики, создававшиеся на протяжении последних столетий и казавшиеся несомненными. Перед нами, констатировал А. Пуанкаре, «руины старых принципов физики, всеобщий разгром принципов» [3]. Если раньше, по свидетельству

А. Рея, физики были согласны между собой во всем

существенном, то теперь налицо «крайние разногласия», и разногласия «не в деталях», а в основных и руководящих идеях. Естествоиспытателям представлялось, что наступило «банкротство» науки.

Причину кризиса порой видели в чрезвычайном обилии эмпирического материала, в недостаточности его охвата математикой; надежды возлагались на еще более интенсивную математизацию науки. Некоторые ученые видели выход из кризиса своей науки в выработке умения логически мыслить, предлагая для этого кроме математики изучение древних языков. Некоторые из них стали обращаться к проблемам гносеологии и методологии.

Английский физик Г. Бонди, автор ряда трудов по теории относительности, следующим образом передает обстановку, которая царила среди физиков в начале XX в.: «Исторически случилось так, - отмечает он, - что мощь, достаточную для того, чтобы помочь нам вырваться за рамки применимости здравого смысла, физические приборы обрели к концу XIX и в первые годы XX века. Тогда впервые были получены результаты, явно противоречащие нашему повседневному опыту, приобретенному в иных, прежних условиях, и это привело к мучительным поискам и сомнениям» [2].

Известно отношение многих физиков к механике Ньютона. Вплоть до XX в. ее представляли незыблемой наукой, с помощью которой можно дать ответы на все вопросы устройства неорганической природы; некоторые видели в ней ключ для познания и органической материи. Эйнштейн понимал, что механика Ньютона по своему существу является относительной наукой. Выступая со статьей, посвященной 100-летию со дня рождения одного из ярких приверженцев непогрешимости механики Ньютона, известного физика У. Томсона, отдавая должное его вкладу в развитие физики, Эйнштейн в то же время видел в его научной деятельности «нечто трагическое». Это трагическое заключалось, по его мнению, в том, что Томсон до последних дней своей жизни слепо верил в абсолютность механики Ньютона. «Если бы Томсону, - писал Эйнштейн, - которому эти основы физического познания почти до конца жизни казались незыблемыми, удалось бы вдруг ознакомиться с нашей современной литературой, он бы ужаснулся» [3].

Вывод об относительности физического знания не привел Эйнштейна к отрицанию внешнего мира, объективности истины, как это случилось с рядом физиков, называемых «физическими идеалистами». Эйнштейн не отбросил механику Ньютона. Он отвел ей подобающее место в структуре физического знания, считая, что теоретические выводы механики пригодны лишь для определенного круга явлений.

Г. Лоренц, А. Пуанкаре и А. Эйнштейн, создав теорию относительности, положили вместе с тем начало новому пониманию основ физики, от которых физическая наука была далека, начиная со времен

Ньютона и вплоть до конца XIX в. Именно теория относительности и разрушила догматическую идею о неизменности основополагающих принципов и понятий физической науки, казавшуюся не требующей размышлений. Рождение этой теории на стыке классической механики и классической электродинамики в результате разрешения противоречий, существовавших между ними, дает великолепный образец действенности закона единства и борьбы противоположностей.

Для классической физики пространство и время были некими самостоятельными сущностями, причем пространство рассматривалось как простое вместилище тел, а время - как только длительность процессов; пространственно-временные понятия выступали как несвязанные друг с другом. Теория относительности показала односторонность такого взгляда на пространство и время. Пространство и время органически связаны, и эта связь отражается в теории относительности, в математическом аппарате которой фигурируют так называемые четырехмерные пространственно-временные векторы и тензоры. Эта теория привела к выводам о зависимости ритма часов от состояния их движения, зависимости массы от скорости, о взаимозависимости между массой и энергией; все эти выводы широко подтверждены опытом.

Специальная теория относительности, построение которой было завершено к 1905 г., доказала, что в реальном физическом мире пространственные и временные интервалы меняются при переходе от одной системы отчета к другой. Старая физика считала, что если системы отсчета движутся равномерно и прямолинейно относительно друг друга (такое движение называется инерциальным), то пространственные (расстояние между двумя ближними точками) и временные (длительность между двумя событиями) интервалы не меняются.

Теория относительности эти представления опровергла, вернее, показала их ограниченную применимость. Оказалось, что только тогда, когда скорости движения малы по отношению к скорости света, можно приблизительно считать, что размеры тел и ход времени остаются одними и теми же, но когда речь идет о движении со скоростями, близкими к скорости света, то изменение пространственных и временных интервалов становится заметным. При увеличении относительной скорости движения системы отсчета пространственные интервалы сокращаются, а временные

- растягиваются. До создания теории относительности считалось, что объективность пространственно-временного описания гарантируется только тогда, когда при переходе от одной системы отсчета к другой сохраняются огдельно пространственные и временные интервалы.

Теория относительности обобщила это положение. В зависимости от характера движения систем отсчета друг относительно друга происходит различное рас-

щепление единого пространства-времени на отдельные пространственный и временной интервалы, но происходит таким образом, что изменение одного как бы компенсирует изменение другого. Получается, что расщепление на пространство и время, которое происходит по-разному при различных скоростях движения, осуществляется так, что пространственно-временной интервал, т.е. совместное пространство-время (расстояние между двумя близлежащими точками пространства и времени), всегда сохраняется, т.е. остается инвариантом. Тем самым, специальная теория относительности раскрыла внутреннюю связь между собой пространства и времени как форм бытия материи. С другой стороны, поскольку изменение пространственных и временных интервалов зависит от характера движения, то выяснилось, что пространство и время определяются состояниями движущейся материи. Они таковы, какова движущаяся материя.

Идея специальной теории относительности получила дальнейшее развитие и конкретизацию в общей теории относительности, которая была создана Эйнштейном в 1916 г. В этой теории было показано, что геометрия пространства-времени определяется характером поля тяготения, которое, в свою очередь, определено взаимным расположением тяготеющих масс. Вблизи больших тяготеющих масс происходит искривление пространства (его отклонение от евклидовой метрики) и замедление хода времени. Если мы зададим геометрию пространства-времени, то тем самым автоматически задается характер поля тяготения, и наоборот, если задан определенный характер поля тяготения, то автоматически задается характер пространства-времени. Здесь пространство, время, материя и движение оказываются ограниченно сплавленными между собой.

Пространство-время нашего мира имеет 4 измерения: три из них характеризуют пространство и одно

- время. В истории философии и естествознания эти свойства пространства и времени не раз пытались объяснить, но естествознание не располагало достаточными возможностями для этого, поэтому это положение было принято как опытный факт.

Первый шаг в обосновании трехмерности пространства и одномерности времени был сделан австрийским физиком П. Эренфестом [5]. Он показал, что трехмерность пространства является условием существования устойчивых связанных систем, состоящих из двух тел. Впоследствии этот опыт был обобщен применительно к атомам и молекулам. Было показано, что только в трехмерном пространстве возможно образование электронных оболочек вокруг ядра, существование атомов, молекул и макротел.

Интересен еще один момент в размышлениях физики о философских категориях пространства-времени - объяснить новые законы сохранения, открытые физикой элементарных частиц (сохранение барион-

ного и лептонного зарядов). В связи с этими трудностями значительное распространение получили концепции, отвергающие необходимость использования представлений о непрерывности пространства и времени в физическом описании.

Одно из направлений развития релятивистской квантовой физики идет по пути отказа от рассмотрения пространственно-временного аспекта физической реальности (теория матрицы рассеяния). В связи с этим имели место утверждения о том, ч то пространство и время носит макроскопический характер, а для физики микромира реальность пространства и времени вообще отрицается.

Более широкую поддержку со стороны физиков и философов получила концепция дискретного пространства-времени. Несмотря на отдельные успехи, использование гипотезы дискретного пространства-времени не привело к согласованию физических прин-

ципов теории относительности и квантовой механики между массой, энергией и скоростью быстрых электронов.

Теория относительности не только предложила новое решение проблемы пространственно-временной структуры Вселенной, но и оказала огромное влияние на стиль научного мышления в целом. Но основным и самым главным было то, что эта теория заставила пересмотреть укоренившиеся в физике представления классического периода. Таким образом, СТО превратила ньютоновскую механику в теорию, лишь приблизительно описывающую реальность, но не преуменьшила ее значения, а уточнила ее в процессе развития науки.

Перечитывая сегодня работы, заложившие основы теории о тносительности, пробираясь через дебри рассуждений и математических формул, проникаешься огромным уважением к ее создателям.

Литература

1. Шмутцер Э. Теория относительности. М., 1981.

2. Бонди Г. Относительность и здравый смысл. М., 1967.

3. Эйнштейн и современная физика. М., 1956.

4 Алексеев П.В. Наука и мировоззрение. М., 1983.

5. Горохов В.Г., Степин B.C. Философия науки и техники. М., 1995.

УДК 37

В. И. Жилин

МНОГОПРОФИЛЬНОСТЬ КАК НЕОБХОДИМАЯ КОМПОНЕНТА ПРЕДМЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ

Филиал Омского государственного педагогического университета, г. Тара

Дискуссии последних месяцев по поводу будущего высшего педагогического образования вообще и качества предметной подготовки в частности заставляют пересмотреть в том числе методические аспекты преподавания дисциплин из блока ДПП. Традиционно преподавание этих дисциплин в методическом аспекте велось и ведется практически одинаково как для студентов педагогических вузов, так и для студентов классических университетов, что, с моей точки зрения, является серьезным упущением. Задачи, которые предполагается решать, например, будущему физику и будущему учителю физики различны. Будущему физику необходима узкая специализация уже на старших курсах университета, что предполагает и соответствующее выстраивание дисциплин учебного плана, и их методическое сопровождение. Перед будущими учителями физики и, соответственно, преподавателями, ведущими предметы из блока ДПП, стоят (по крайней мере должны стоять) другие задачи. В этой связи мной предлагается уже опробованная в эксперименте и учебной (вузовской и школьной) практике методика многопрофильного представления предметного содержания образования.

Суть методики многопрофильного представления предметного содержания образования, реализуемой в школьном обучении (уже неоднократно описанной автором [1-3]), можно свести к следующему:

1. На вводных уроках (беседах) по теме до учащихся доводятся различные приложения (интерпретации) предметных знаний. Схематично это можно представить следующим образом (рис. 1):

Ядро физического содержания образования

/ «д

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

физ.химия *

Рис. 1

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.