Физика и научно технический прогресс реферат

Обновлено: 05.07.2024

Основу эффективности национальной экономики любой современной страны составляет наряду с природными и трудовыми ресурсами, и научно-технический потенциал страны. Переход экономики в новое качественное состояние увеличил значимость инновационной деятельности, развития наукоемких производств, что, в конечном счете, является важнейшим фактором выхода из экономического кризиса и обеспечения условий для экономического роста.

Научно-технический прогресс – это непрерывный и сложный процесс открытия и использования новых знаний и достижений в хозяйственной жизни. В результате научно – технического прогресса происходит развитие и совершенствование всех элементов производительных сил: средств и предметов труда, рабочей силы, технологии, организации и управления производством. Этот процесс не останавливается, и именно поэтому изучение сущности, принципов и критериев научно-технического прогресса является актуальным в настоящее время
Непосредственным результатом научно – технического прогресса являются инновации или нововведения. Это изменения техники и технологии, в которых реализуются научные знания.
Создание наукоемкой продукции, формирование рынка сбыта, маркетинг, расширение производства – к решению данных проблем оказались готовы только те коллективы, которые умели решать конкретные научно-технические задачи, освоили сложный процесс внедрения технологии на производстве.
На сегодняшний день ни одна страна в мире не может решить проблемы роста доходов и потребления населения без экономически эффективной реализации мировых достижений научно – технического прогресса.
Актуальность темы исследования обусловили цели настоящей работы: исследование сущности и специфики развития, исторического пути, выделение основных критериев научно – технического прогресса.

1. Научно-технический прогресс. Сущность, признаки и формы
Научно-технический прогресс — это обусловленное действием объективных экономических законов непрерывное совершенствование всех сторон общественного производства и сферы обслуживания на базе развития повсеместного использования достижений науки и техники.
С точки зрения системного подхода основной критерий прогресса – это повышение уровня организации системы: дифференциация и интеграции элементов и связей, повышение степени целостности системы, ее адаптационных возможностей, функциональной эффективности, что обеспечивает высокий потенциал последующего развития [3].
Таким образом, прогрессом можно назвать процесс развития системы, при котором: возрастает число ее подсистем, усложняется структура системы, увеличивается число связей между элементами системы, возрастает набор функций отдельных элементов и подсистем системы.
Для научно-технического прогресса характерны следующие признаки [1]:
1) разработка и широкое использование принципиально новых машин и систем машин, работающих в автоматическом режиме;
2) создание и развитие качественно новых технологий производства;
3) открытие и использование новых видов и источников энергии;
4) создание и широкое использование новых видов материалов с заранее заданными свойствами;
5) широкое развитие автоматизации производственных процессов на базе использования станков с числовым программным управлением, автоматических линий, промышленных роботов, гибких производственных систем;
6) внедрение новых форм организации труда и производства.
Постепенное развитие общественного производства, его постоянное совершенствование являются фундаментальными закономерностями экономической жизни человечества. Они основываются на прогрессе науки и техники. Такой процесс нередко называют экономическим прогрессом. Однако это не совсем корректная точка зрения. Экономический прогресс - это сложное и многоплановое явление, оценка которого предполагает использование различных критериев и системы показателей, с помощью которых можно оценить состояние развития производительных сил и производственных отношений, и, в конечном счете - общественного способа производства в целом. Одним из таких критериев экономического прогресса выступает уровень развития науки и техники. Он является концентрированным выражением только организационно-экономических отношений, которые присущи всем эпохам развития общества [3].
Наука и техника могут развиваться как путем постепенных количественных накоплений, так и путем довольно радикальных изменений в самих исходных основаниях. Первый путь развития обозначается как эволюционный, а второй - как революционный.
Эволюционная форма научно-технического прогресса имеет место, когда техника и технология, применяемая в производстве, совершенствуется на основе уже известных научных знаний. Примером данной формы является развитие и совершенствование энергии пара, электроэнергии или атома.
Революционная форма научно-технического прогресса означает переход к технике и технологии, построенные на принципиально новых научных идеях. Примером данной формы является переход от ручных орудий труда к машинным, замена энергии пара электрической или атомной энергией, применение лазерной и других современных технологий [3].
Изобретение и внедрение в производство принципиально новых научно-технических разработок приводят к существенным изменениям в трудовом процессе, предусматривают расширение производительных возможностей человечества. Поэтому в данном случае речь идет о научно-технической революции. Научно-техническая революция является качественным скачком в развитии производительных сил общества на основе коренных сдвигов в научных знаниях. Такие перевороты в науке, технике и производстве происходят регулярно. Последний из них начался в середине 50-х годов XX в., когда был создан первый компьютер, человек начал использовать энергию атомного ядра и заниматься генной инженерией.
Научно-техническая революция развила все элементы производительных сил. Например, изменения в предметах труда находят своё выражение в использовании новых синтетических материалов со специальными свойствами (пластмассы, полупроводники, искусственные алмазы). Преобразование в средствах труда связаны с появлением автоматизированной и компьютерной техники, которая существенно расширяет производственные возможности промышленно-производственного персонала значительно увеличивает производительность их труда, повышает рентабельность производства [2].

2. История научно-технического прогрессаНаучно-технический прогресс — категория историческая. Он охватывает определенный период развития науки и производства, когда производство становится массовым потребителем передовых завоеваний науки. Вместе с тем и наука во все возрастающих масштабах опирается на материальную базу производства. Устанавливаются прямые контакты между наукой и производством. Появляются принципиально новые формы связи — научно-производственные объединения [2].
Научно-технический прогресс за тысячелетия человеческой цивилизации прошел сложный и противоречивый путь развития. Это было вызвано тем, что именно технический прогресс, который осуществлялся на первых этапах развития общества, проходил отдельно от научного прогресса.
Первая техническая революция произошла 10 – 8 тысяч лет назад. Данное событие ознаменовано переходом человеческих общин от примитивной экономики охотников и собирателей к сельскому хозяйству, основанному на земледелии и животноводстве. Состоялась, так называемая, неолитическая революция в орудиях труда.
Вторая техническая революция, произошедшая в Европе в конце XVIII – начале XIX века, являлась промышленной революцией: появляются машины, содержащие рабочее орудие, передаточный механизм и силовую установку. Машины резко увеличили производительность труда стали проникать в различные сферы жизни. Возникают академии наук и инженерная деятельность как важные общественные институты. Крепнет связь между наукой и техникой, возникает техника для научных экспериментов. Утверждается механистическая картина мира [1].
Конец XIX – начало XX века произошла научная революция, в результате которой образовалась неклассическая наука: теория относительности, квантовая механика, кибернетика. В XX веке состоялся процесс органического слияния науки и техники, выхода науки на ведущее место в ее связи с техникой. Появился четвертый элемент машины – кибернетически-вычислительное устройство.
Научно-техническая революция, начавшаяся в середине 50-х годов XX века и продолжающаяся по настоящее время, ознаменовалась внедрением комплексной механизации и автоматизации, выходом в космос, появлением компьютеров, развитием микроэлектроники, биотехнологии, роботизации. Все большую роль в жизни общества играет информатика. Поэтому современный этап научно-технической революции можно назвать компьютерно-информационным.
С точки зрения последовательности решаемых задач и получаемых результатов научно-технический прогресс в сфере производства делится на ряд этапов [3]:
1) фундаментальные научные исследования и поиски;
2) прикладные научные исследования, проектно-конструкторские, технологические, опытно-экспериментальные и социально-экономические разработки;
3) внедрение достижений науки и техники в отраслях народного хозяйства;
4) техническое и социально-экономическое развитие производства на базе достижений науки и техники.
На первом этапе научно-технического прогресса решаются общие задачи разработки новых способов использования законов и сил природы. Рамками времени эти исследования не регламентируются. Данные ограничения нереальны, поскольку существует большая степень неопределенности в методах и сроках получения нужных обществу научных результатов (например, управление термоядерным синтезом). Полученные результаты сами подсказывают, где и когда их можно использовать [3].
Научные работы второго этапа составляют ядро научно-технического прогресса. Например, использование атомной энергии — это решенная фундаментальной наукой задача, которая из области научных поисков перешла в область конкретных исследований, в область технических и инженерно-экономических разработок. Данный этап научно-технического прогресса ограничивается временем решения поставленных конкретных задач, намеченными результатами и выделяемыми ресурсами. Именно на стадии прикладных исследований формируются:
1) все технические параметры создаваемых орудий и предметов труда;
2) технические и технико-экономические показатели выпускаемой продукции и услуг,
3) методы, формы и технические средства организации производства, труда и управления.
Третий этап научно-технического прогресса включает:
1) процессы создания, внедрения и распространения в отраслях народного хозяйства новой техники и прогрессивной технологии;
2) получение и применение новых источников энергии, материалов;
3) внедрение передовых методов организации производства и труда;
4) совершенствование методов и организации управления производством.
Четвертый этап научно-технического прогресса непосредственно служит целям и задачам развития производства, где реализуются его достижения.

Научно – технический потенциал любой страны является основным двигателем экономики. В условиях экономической реформы, направленной на обеспечение стабилизации и перехода к экономическому росту, необходима разработка мероприятий по сохранению научно-технического потенциала, его развития и поддержки. Эти мероприятия должны разрабатываться при активной поддержке государства.
В ходе данной работы установлено, что научно-тохнический прогресс протекает в двух основных формах: эволюционной, предполагающей совершенствование техники на основе известного технологического принципа - накопления и систематизации научных фактов, постепенно готовящих количественные изменения, и революционной, означающей преобразование техники на основе новых научно - технических принципов и создания новой техники. Две формы взаимообусловлены: эволюционное, количественное, накопление отдельных достижений в науке и технике приводит к качественным преобразованиям производительных сил. В свою очередь переход к принципиально новым технологиям в технике знаменует собой начало нового этапа их эволюционного развития.
Научно-технический прогресс обусловливает изменения в характере труда, меняются формы взаимосвязей участников производства, совершенствуются процессы обмена результатами труда. Научно-техническая революция открыла новые способы и методы управления высокопроизводительными многоотраслевыми технологическими системами (телекоммуникационные сети, быстродействующие системы контроля и обработки информации). Все эти и другие процессы требуют существенных изменений в условиях жизни и труда человека, освоение более сложных профессий, возможно только для людей с достаточным образовательным, профессиональным (экономическим) и культурным уровнем.

Научно-технический прогресс, то есть непрерывное развитие всего производства на основе достижений науки и техники является той самой движущей силой, которая заставляет мир меняться до неузнаваемости с течением времени.

С одной стороны человечество начало использовать все скрытые до того времени возможности атомов и молекул. С другой стороны, если раньше в производстве основное значение имели материальные составляющие, то теперь решающая роль отведена информации. Произошло коренное преобразование в экономике и социальной сфере развитых стран.

Целью данной работы является изучение взаимосвязи научно-технического прогресса и физики. Работа, безусловно, является актуальной, так как именно научно-технический прогресс определяет теперь практически все стороны нашей жизни.

Физика и прогресс

Данный раздел посвящен истории развития физических представлений об окружающем мире и связанных с ними изобретений, которые в корне изменили жизнь человека.

Развитие науки и техники в XVIII-XX веках

Великий древнегреческий ученый Архимед внес неоценимый вклад в физику жидкости и газов (гидростатику), установив несколько фундаментальных законов носящих теперь его имя. Был изобретателем таких сложных и полезных устройств, сконструировал дамбу и мосты. Винт Архимеда позволял поднимать воду на высоту до 4 метров и применялся для осушения водянистых местностей.

Отметим, что уже в Древней Греции были заложены представления об атомарном характере вещества. И хотя атомизм Левкиппа и Демокрита был далек от современных представлений о веществе, его структуре и свойствах, это был огромный толчок для исследований фундаментальных свойств материи в будущем.

В X веке начали подковывать тягловый скот, что привело к тому, что лошади стали широко применяться в сельском хозяйстве. Вместе с тем изменилась конструкция плуга – он стал колёсным. В XI в. на Западе широкое распространение получили водяные и ветряные мельницы. Последние нашли широкое применение в металлургии. Ранее в печах применялся ручной труд для растопки печей, что приводило к их низкой производительности. Использование доменных печей с мельничным механизмом позволило увеличить температуру плавки металлов. В XVI в. чугун стал основным материалом для изготовления оружия, орудий труда, посуды, механизмов и много другого.

Эпоха Возрождения дала миру целую плеяду гениев, но для науки и техники самым важным из них был Леонардо да Винчи. Этот человек был сверхталантлив: он был величайшим из художников и скульпторов, изобретателей и инженеров. Он на много веков опередил историю. Итальянец оставил широкое наследие также в медицине и литературе. Большинство его изобретений остались в виде чертежей, так и не воплощенными в жизнь. В этом нет него удивительного, так как состояние технической базы того времени не давало надежды на осуществление таких смелых задумок. К числу изобретений да Винчи относят парашют, несколько видов летательных аппаратов, автомобиль, военная машина, арбалет, прожектор. В его чертежах мы находим карданную и цепную передачи, широко применяющиеся сейчас в автомобилях и велосипедах и других устройствах.

В XVI-XVII веке все возрастающие потребности людей стали толчком для развития физики и техники. Это была эпоха великих географических открытий. Для обеспечения безопасных и быстрых морских плаваний требовались точные знания о движении небесных тел, особенно Солнца и Луны. Другой острой проблемой было расхождение календаря с астрономическими данными на целых 10 дней.

Причина таких затруднений таилась в использовавшейся в те времена птолемеевской модели мира, описанной еще во II веке Клавдием Птолемеем. Модель была основана на наблюдениях в земной или геоцентрической системе координат. Птолемей расположил в центре мира Землю, а вокруг нее вращались все остальные планеты и Солнце, а также другие звезды. При этом предполагалось, что Земля не движется вокруг своей оси.

Коренным образом изменил представления о движении небесных тел польский ученый Николай Коперник. Он утверждал, что Солнце находится в центре Вселенной, а вокруг него по круговым орбитам движутся все остальные планеты. Гелиоцентрическая система получила подтверждение в трудах итальянского физика и астронома Галилео Галилея, который наблюдал движение небесных тел при помощи телескопа.

В результате конфликта с церковью, которая объявила гелиоцентрическую систему ересью, Галилей был приговорен к пожизненному тюремному заключению, которое вскоре было заменено на домашний арест и пожизненный надзор инквизиции. Открытие гелиоцентрической системы часто называют основой первой научной революцией, так как в последствии оно полностью изменило представление человека об окружающем мире.

Наука и техника Европы и Византии в Средние века

. в том числе и на научном творчестве. Но это влияние не было прямым. Наука в средние века была в . власть и централизованное управление. В отличие от Западной Европы, испытавшей в раннее средневековье упадок городов, в Византии они . в процессе созерцания. В этом отношении средневековая наука была антиподом как науки нового времени, так и средневековой техники. Поэтому не технические достижения и .

XVII-XVIII века связаны, прежде всего, с именем великого английского ученого Исаака Ньютона. Основываясь на достижениях своих предшественников, таких как Галилей, Кеплер, Гюйгенс, Декарт, он описал точным математическим языком механические процессы, движения небесных тел, ряд оптических явлений

— Именно Ньютон открыл универсальные законы природы, ставшие основой механистического подхода, господствовавшего в науке и технике до конца XIX века и до сих пор являющегося базисом классической физики. Из важнейших практических достижений Исаака Ньютона можно назвать усовершенствование телескопа (рефлектор Ньютона) и изобретение водяных часов.

В XVIII-XIX веке произошло покорение человечеством электричества. В конце XVIII века появился первый источник электрического тока — гальванический элемент. В 1821 году Майкл Фарадей изобрел первый в мире электродвигатель. Теоретическую основу физики электричества дал Джеймс Максвелл, разрешив все имеющиеся к тому времени противоречия с помощью принципиально иного подхода к электрическим и магнитным явлениям. В новой теории утверждалось, что не существует отдельно электрических и магнитных явлений. Те и другие являются проявлениями электромагнетизма.

Кроме того, Джеймс Максвелл теоретически показал существование электромагнитных волн, ставших затем основой для радиосвязи, телевизионного вещания, спутниковой связи.

Одним из первых осуществил обмен информацией с помощью радиоволн русский инженер А.С Попов.

Технические изобретения XX века являются плодами научно-технической революции, то есть резким скачком в науке и технике, полностью производство и жизнь людей. Появились новые научные направления: ядерная физика, физика твердого тела, кибернетика.

В современном мире любая отрасль хозяйства использует электронно-вычислительные машины (ЭВМ) для автоматизации информационных процессов. В производстве, науке, медицине, военно-промышленном комплексе также широко используются станки с программным управлением, роботы. Такие устройства позволяют избавить человека от рутинного труда, повысить количество производимой продукции в единицу времени, улучшить качество изготавливаемых изделий.

Электронно-вычислительные машины появились в 40-х годах XX века. Одна из первых ЭВМ ЭНИАК появилась в 1943 году в Пенсельванском Университете. Ее создатели ставили целью автоматизацию таблиц стрельбы, которые до этого получали в ручную на арифмометрах. В первых компьютерах использовались вакуумные лампы в качестве элементной базы. Недостатками первых компьютеров было использование механических переключателей для выполнения программ, что было сопряжено с ручным трудом. Кроме того, электронные лампы часто перегорали.

С изобретением в 1947 году транзистора и их использования в качестве замены электронных ламп, компьютеры стали гораздо надежнее, быстродействие ЭВМ возросло в десятки раз, достигнув миллиона операций в секунду.

Научные революции ХХ века

. XVII веке, а распространился лишь в XVIII веке. В историческом развитии научного познания можно выделить несколько типов научных революций: . сути гравитации[6, С. 826]. В 1911 году знаменитый английский физик Эрнест Резерфорд предложил свою . человеке, изменили сложившуюся до этого научную картину мира. Особенно значительными были открытия в физике, которые современники назвали переворотом, революцией .

В 60-х годах начинает свой отсчет третье поколение ЭВМ. Его ознаменовало изобретение интегральной схемы. На одной такой схеме могло находиться много полупроводниковых элементов. Компьютер представлял собой набор таких интегральных микросхем, каждая из которых выполняла свою функцию.

В 1970-х Тэд Хофф, один из сотрудников компании Intel предложил заменить множество интегральных микросхем, отвечающих за выполнение логических и арифметических операций, одним устройством. Такое устройство получило название микропроцессор. Вместо множества интегральных схем стали использоваться большие и сверхбольшие интегральные схемы.

Использование микропроцессоров позволило сделать компьютер значительно меньше и дешевле. Компьютеры предыдущих поколений занимали целые здания, их стоимость доходила до нескольких миллионов долларов.

Первые микрокомпьютеры приобретали небольшие компании, и даже отдельные люди. Первый по-настоящему персональный компьютер, то есть компьютер для одного человека, Apple 1 появился в 1976 году, его создали энтузиасты, Стивен Возняк и Стив Джобс. Такой компьютер был рассчитан не только на профессиональных программистов, но и на обычных пользователей. С этого момента компьютеры стали частью жизни практически любого человека, становясь, год от года все более доступными для любого человека, даже ребенка.

Переход от одного поколения к другому связан с изобретением нового базового элемента, делающего компьютер лучше. Их появление стало достижением физики полупроводников. Благодаря находчивости и таланту инженеров-электронщиков мы теперь имеем компьютеры размером в кредитную карту по производительности, превосходящие самые мощные компьютеры 60-х годов в десятки тысяч раз.

На производстве используют мощные специальные компьютеры, предназначенные для управления технологическими процессами, управления станками, манипуляторами. Кроме того, с их помощью осуществляется анализ деятельности предприятия. отслеживаются такие показатели как количество выпускаемой продукции, скорость выполнения, индивидуальные показатели отделений предприятия и сотрудников.

Для выполнения сложных вычислительных задач в настоящее время используются компьютеры в тысячи раз превосходящие по производительности персональные и специальные ЭВМ. Такие устройства называют суперкомпьютерами. Большинство из них работает по принципу массово-параллельной архитектуры, под которой понимается совокупность отдельных узлов, в каждом из которых реализован многоядерный процессор, банк оперативной памяти и другие устройства. Узлы объединены специальными каналами связи с очень высокой скоростью передачи данных.

Суперкомпьютеры позволяют решать сложные задачи численного моделирования. Например, расчет траекторий движения многих взаимодействующих тел, вычисление параметров сложных химических, физических и биологических процессов. Эксперименты с виртуальными моделями позволяют проводить испытания, когда реальные опыты представляют огромную опасность для людей и природы. Например, испытания ядерных реакторных комплексов.

Развитие технологий соединения компьютеров в локальные сети

. Появление больших интегральных схем, первые мини-компьютеры, первые нестандартные локальные сети Начало 70-х Создание сетевой архитектуры IBM SNA 1974 Стандартизация технологии Х.25 1974 Появление персональных компьютеров, создание Интернета в современном виде, .

Человечество ведет активную хозяйственную деятельность. При этом используются самые разные виды энергии для работы миллиардов приборов, промышленных и бытовых.

В XVIII веке основными источниками энергии для механизмов была энергия воды (водяные мельницы)

Примеры похожих учебных работ

. СИ в разных странах. В-третьих: рассмотреть физические единицы измерения и систему СИ. В основной части работы рассмотрены . 0,1 линии. Возможно отсюда появилось слово точность. Для измерения больших расстояний в древности была введена мера, называемая .

Новые открытия в науке и технике и применение их в школьном курсе физики

. сделать новые невероятные открытия, которые приведут к новым достижениям в науки и технике. Во всем мире наблюдаются глубокие качественные перемены в основных отраслях техники. НТП коренным образом изменил роль науки в жизни общества. Наука стала .

Важнейшие научные открытия и достижения ХХ века

. и Варшаве. Автоматическая телефонная станция запатентована американцем А. Б. Строуджером в 1889 г. Одно из важнейших достижений . в технике. Лазеры сделали возможными оптическую связь и . запретить. Но науку остановить невозможно, и, например, в .

Общество и научно-технический прогресс, проблемы современного мира

. выбросов работающих на угле электростанций? Таким образом, общество, заинтересованное в раннем оповещении об угрозе окружающей . виды энергоресурсов открывают новые пути энергосбережения. 1. ОБЩЕСТВО И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС XX столетие - это .

Научно-технический прогресс — важнейший фактор рационального размещения и развития .

. и др.), компьютерные программы, ноу-хау (know-how), технические средства производства (станки, приборы, компьютеры и . необходимое, но недостаточное условие ускорения научно-технического прогресса. Необходимо, чтобы оно подкреплялось соответствующим .

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

Компьютерная революция
В современном мире любая отрасль хозяйства использует электронно-вычислительные машины (ЭВМ) для автоматизации информационных процессов. В производстве, науке, медицине, военно-промышленном комплексе также широко используются станки с программным управлением, роботы. Такие устройства позволяют избавить человека от рутинного труда, повысить количество производимой продукции в единицу времени, улучшить качество изготавливаемых изделий.
Электронно-вычислительные машины появились в 40-х годах XX века. Одна из первых ЭВМ ЭНИАК появилась в 1943 году в Пенсельванском Университете. Ее создатели ставили целью автоматизацию таблиц стрельбы, которые до этого получали в ручную на арифмометрах. В первых компьютерах использовались вакуумные лампы в качестве элементной базы. Недостатками первых компьютеров было использование механических переключателей для выполнения программ, что было сопряжено с ручным трудом. Кроме того, электронные лампы часто перегорали.
С изобретением в 1947 году транзистора и их использования в качестве замены электронных ламп, компьютеры стали гораздо надежнее, быстродействие ЭВМ возросло в десятки раз, достигнув миллиона операций в секунду.
В 60-х годах начинает свой отсчет третье поколение ЭВМ. Его ознаменовало изобретение интегральной схемы. На одной такой схеме могло находиться много полупроводниковых элементов. Компьютер представлял собой набор таких интегральных микросхем, каждая из которых выполняла свою функцию.
В 1970-х Тэд Хофф, один из сотрудников компании Intel предложил заменить множество интегральных микросхем, отвечающих за выполнение логических и арифметических операций, одним устройством. Такое устройство получило название микропроцессор. Вместо множества интегральных схем стали использоваться большие и сверхбольшие интегральные схемы.
Использование микропроцессоров позволило сделать компьютер значительно меньше и дешевле. Компьютеры предыдущих поколений занимали целые здания, их стоимость доходила до нескольких миллионов долларов.
Первые микрокомпьютеры приобретали небольшие компании, и даже отдельные люди. Первый по-настоящему персональный компьютер, то есть компьютер для одного человека, Apple 1 появился в 1976 году, его создали энтузиасты, Стивен Возняк и Стив Джобс. Такой компьютер был рассчитан не только на профессиональных программистов, но и на обычных пользователей. С этого момента компьютеры стали частью жизни практически любого человека, становясь, год от года все более доступными для любого человека, даже ребенка.
Переход от одного поколения к другому связан с изобретением нового базового элемента, делающего компьютер лучше. Их появление стало достижением физики полупроводников. Благодаря находчивости и таланту инженеров-электронщиков мы теперь имеем компьютеры размером в кредитную карту по производительности, превосходящие самые мощные компьютеры 60-х годов в десятки тысяч раз.
На производстве используют мощные специальные компьютеры, предназначенные для управления технологическими процессами, управления станками, манипуляторами. Кроме того, с их помощью осуществляется анализ деятельности предприятия. отслеживаются такие показатели как количество выпускаемой продукции, скорость выполнения, индивидуальные показатели отделений предприятия и сотрудников.
Для выполнения сложных вычислительных задач в настоящее время используются компьютеры в тысячи раз превосходящие по производительности персональные и специальные ЭВМ. Такие устройства называют суперкомпьютерами. Большинство из них работает по принципу массово-параллельной архитектуры, под которой понимается совокупность отдельных узлов, в каждом из которых реализован многоядерный процессор, банк оперативной памяти и другие устройства. Узлы объединены специальными каналами связи с очень высокой скоростью передачи данных.
Суперкомпьютеры позволяют решать сложные задачи численного моделирования. Например, расчет траекторий движения многих взаимодействующих тел, вычисление параметров сложных химических, физических и биологических процессов. Эксперименты с виртуальными моделями позволяют проводить испытания, когда реальные опыты представляют огромную опасность для людей и природы. Например, испытания ядерных реакторных комплексов.

Энергетика
Человечество ведет активную хозяйственную деятельность. При этом используются самые разные виды энергии для работы миллиардов приборов, промышленных и бытовых.
В XVIII веке основными источниками энергии для механизмов была энергия воды (водяные мельницы)

Беседа о физике и НТП,рекомендуемая для проведения на начальной ступени изучения физики в 7 классе или в 10 классе.Целью является заинтересовать учащихся, показать возможности науки в развитии человечества.

Вложение	Размер
fizika_i_nauchno.docx	19.65 КБ

Предварительный просмотр:

Физика и научно – технический прогресс.

( используется на первом уроке физики в 7, 9 или 10 классе)

Мозг обрабатывает гигантское количество сигналов, исходящих от тел, и у человека возникает ощущение тепла или холода, гладкости или шероховатости, цвета или яркости, громкости или тишины, размеров и формы. Причем более 95 % всей информации дают зрение и слух. А если человек родился слепоглухонемым? Как ему объяснить, что такое красное или зеленое, если он никогда лучика света не видел? Как рассказать о прекрасных звуках скрипки, если он никогда ни одного звука не слышал? Да, проблемы очень грандиозные, но это уже другая тема.

Человек, в отличие от животных, способен улавливать неявные, скрытые свойства тел и явлений, тем самым накапливать и передавать Знания. За тысячелетия человечество накопило огромное количество знаний, и одному человеку впитать в себя их всю совокупность невозможно. Поэтому люди специализируются в какой – нибудь достаточно узкой области, а потом делятся плодами своих достижений.

Физика – одна из наук о Природе, о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих свойствах тел и явлений. Физики накопили значительное количество сведений, которые понадобились и представителям других естественных наук. Именно эти науки, используя знания физики, привели в ХХ и ХХ1 веке к состоянию, которое мы называем научно – технической революцией или лучше – научно – технический прогресс!

Сегодня научно – технические знания, лежащие в основе научно – технического прогресса, в принципе позволяют пяти процентам населения прокормить остальные 95 процентов и еще создавать излишки!

Могучие силы природы, освобожденные наукой для блага людей, требуют бережного, взвешенного, продуманного обращения с ними. Поиск истины не может быть безнравственным. Безнравственными и несовершенными могут быть люди, пользующиеся научными достижениями с той или иной целью. Поэтому обучение и воспитание нравственного, умного, знающего, трудолюбивого и добросовестного человека является главной задачей учителя физики!

Вот перечень разделов физики, которые внесли неоценимый вклад в научно – технический прогресс:

механика: расчеты конструкций всех средств передвижения и маршрутов транспортных средств, траекторий планет и космических кораблей;
оптика и квантовая физика: лазерная микрохирургия, голография, лазеролокация;
электричество: электро- и радиотехника, компьютерная техника;
физика твердого тела, физика высоких давлений: искусственные алмазы;
электроника: буквенно – цифровые индикаторы (физика жидких кристаллов);
ядерная физика, физика элементарных частиц: энергетика, медицина, биотехнология.
Физика : очевидная и невероятная!

В эпоху НТП что принесет она людям? Во многом этот зависит от нас!

Сегодня почти все, что нас окружает в городе, почти все, чем мы пользуемся, являются элементами не природного, естественного, а научно – технологического, искусственного мира.

А теперь давайте немного пофантазируем!

Предположим, что сто лет назад, не желая идти на войну, Карп Лыков убежал в тайгу, за 500км от цивилизации и от нервных потрясений заснул летаргическим сном!

Его случайно находят геологи. Применив современные медицинские препараты, им удается его разбудить. И выяснить, что его зовут Карп Лыков. И первое, что он спросил, озадачило геологов. Как здоровье царя Николая Второго? Закончилась или нет Первая мировая война?

Геологи по портативной рации сообщили в город, что нашли в тайге молодого человека времен царствования Николая Второго и попросили помощи для доставки его в город.

Приземление, медицинский осмотр в поликлинике. Карпа Лыкова рентгенируют, ему измеряют давление, электроэнцефалограф исследует волны его мозга, электрокардиограф

Физиологи, офтальмологи, эндокринологи, гельминтологи, психологи и множество других суетятся вокруг Карпа, стараясь исследовать его и даже просто прикоснуться к нему.

Скоростной лифт поднимает Карпа в телестудию, перед ним – искусственное Солнце.

Он видит себя на экране, видит всю историю доставки его в Москву. Потрясенный, он чешет затылок, не подозревая, каждый его жест, каждое его слово транслируются на всю страну и даже за рубеж!

Впервые в жизни он пробует мороженое, пищу, приготовленную в электропечи или извлеченную из холодильника.

Карпа одевают в искусственную шерсть и нейлон, он ощущает запахи, которых не было сто лет назад. Ему показывают на экране рентгеновский снимок его внутренностей, предлагают сделать операцию на сердце, подремонтировать левый клапан.

По мобильному телефону он разговаривает с Президентом и желает ему здоровья.

Ему показывают электронный микроскоп и радиотелескоп, миниатюрный транзисторный приемник, лазеры и ракету, стартующую на Марс.

Это наука, наука, наука. Всего этого не было сто лет назад.

Сто веков лошадь была самым быстрым средством передвижения. И только за один век люди пересели с лошади на паровоз, На пароход, на автомобиль, на реактивный самолет, на ракету.

Тысячекратно увеличилась скорость, с которой мы можем попадать из одного пункта в другой. Новейшие телескопы тысячекратно увеличили нашу дальнозоркость, электронные микроскопы – нашу способность видеть малое, благодаря новейшим энергетическим установкам в тысячи раз возросла мощь человека!

На протяжении жизни одного – двух поколений точное знание выросло в решающий фактор для судеб человеческой цивилизации. Если успехи науки будут использоваться для блага человека, а не во вред ему, мы можем считать, что перед человечеством еще сотни тысяч лет развитого движения к прекрасному будущему!

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок-презентация в 11 классе "Научно-технический прогресс"

На уроке используется презентация,подготовленная учителем и учащимися.

научно- технический прогресс ( 11 класс по УМК Кузовлев В. П.Английский язык)

на уроке используется проектная методика-научить рассуждать о преимуществах и недостатках научно- технического прогресса.

Данный материал учит школьников правильно распределять свое свободное время и грамотно использовать информационные технологии.

Презентация к уроку "Бионика и научно-технический прогресс".

Разделы бионики : архитектурная бионика, робототехника, протезирование, генная инженерия и т.д.

Здоровое поколение и научно-технический прогресс

Сегодня мы будем говорить не о достижениях НТП, а о том, как уберечь свое здоровье, сохранить его, используя достижения современности: компьютер, мобильный телефон, наушники.Задачи, с помощью ко.

Урок химии для 11 класса " Развитие химической промышленности в условиях научно - технического прогресса"

На уроке просмотрели презентацию и выявили важнейшие направления развития химической промышленности на основе НТП.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Министерство образования и науки

Луганской Народной Республики

Цель урока: формирование у обучающихся представлений о роли науки в жизни общества, о достижениях науки в последние годы.

Задачи урока:

Образовательная: обобщить и систематизировать знания учащихся по физике на основе главных направлений НТП; ознакомить учащихся с достижениями в ряде отраслей науки.

Воспитательная: совершенствовать навыки групповой работы; воспитание у учащихся интереса к обучению; привитие навыков коммуникативного общения; развитие культуры речи.

Оборудование: мультимедийное оборудование, ноутбук.

Тип урока: обобщения и систематизации знаний .

Метод: частично-поисковый, наглядно-иллюстративный.

Организационный момент (3 мин).

Актуализация знаний (5 мин).

Что такое физика?

О каких открытиях в области физики и науки вы слышали?

Какими новинками науки мы пользуемся в жизни?

Изучение нового материала (30 мин).

Изучать физику значит изучать Вселенную. Точнее, как работает Вселенная. Вне всяких сомнений, физика — самая интересная ветвь науки, поскольку Вселенная куда сложнее, чем кажется, и она вмещает в себя все сущее. Рассмотрим десять самых удивительных открытий в новейшей физике, которые заставили многих и многих ученых ломать головы не годами — десятилетиями.

На скорости света время останавливается

Выходит, если двигаться со скоростью света, время вообще застынет на месте? Это так. Но прежде чем вы попытаетесь стать бессмертным, учтите, что двигаться со скоростью света невозможно, если вам не повезло родиться светом. С технической точки зрения движение со скоростью света потребует бесконечного количества энергии.

Квантовая запутанность

Только что мы пришли к выводу, что ничто не может двигаться быстрее, чем со скоростью света. Что ж… и да, и нет. Хотя технически это остается верным, в теории существует лазейка, которую нашли в самой невероятной ветви физики — в квантовой механике.

Квантовая механика, по сути, это изучение физики на микроскопических масштабах, таких как поведение субатомных частиц. Эти типы частиц невероятно малы, но крайне важны, поскольку именно они образуют строительные блоки всего во Вселенной. Можете представить их как крошечные вращающиеся электрически заряженные шарики. Без лишних сложностей.

Итак, у нас есть два электрона (субатомных частиц с отрицательным зарядом). Квантовая запутанность — это особый процесс, который связывает эти частицы таким образом, что они становятся идентичными (обладают одинаковым спином и зарядом). Когда это происходит, с этого момента электроны становятся идентичными. Это означает, что если вы измените один из них — скажем, измените спин — второй отреагирует незамедлительно. Вне зависимости от того, где он находится. Даже если вы его не будете трогать. Влияние этого процесса потрясающее — вы понимаете, что в теории эту информацию (в данном случае, направление спина) можно телепортировать куда угодно во вселенной.

Гравитация влияет на свет

Вернемся к свету и поговорим об общей теории относительности (тоже за авторством Эйнштейна). В эту теорию входит понятие, известное как отклонение света — путь света не всегда может быть прямым.

Как бы это странно ни звучало, это было доказано неоднократно. Хотя у света нет никакой массы, его путь зависит от вещей, у которых эта масса есть — вроде солнца. Поэтому если свет от далекой звезды пройдет достаточно близко к другой звезде, он обогнет ее. Как это касается нас? Да просто: возможно, те звезды, которые мы видим, находятся совсем в других местах. Помните, когда в следующий раз будете смотреть на звезды: все это может быть просто игра света.

Темная материя

Благодаря некоторым теориям, которые мы уже обсудили, у физиков есть довольно точные способы измерения общей массы, присутствующей во Вселенной. Также у них есть довольно точные способы измерения общей массы, которую мы можем наблюдать — но вот незадача, два этих числа не совпадают.

На самом деле, объем общей массы во Вселенной значительно больше, чем общая масса, которую мы можем посчитать. Физикам пришлось искать объяснение этому, и в результате появилась теория, включающая темную материю — таинственное вещество, которое не испускает света и берет на себя примерно 95% массы во Вселенной. Хотя существование темной материи формально не доказано (потому что мы не можем ее наблюдать), в пользу темной материи говорит масса свидетельств, и она должна существовать в той или иной форме.

Наша Вселенная быстро расширяется

Понятия усложняются, и чтобы понять почему, нам нужно вернуться к теории Большого Взрыва. До того как стать популярным телешоу, теория Большого Взрыва была важным объяснением происхождения нашей Вселенной. Если проще: наша вселенная началась со взрыва. Обломки (планеты, звезды и прочее) распространились во всех направлениях, движимые огромной энергией взрыва. Поскольку обломки достаточно тяжелые, мы ожидали, что это взрывное распространение должно замедлиться со временем.

Но этого не произошло. На самом деле, расширение нашей Вселенной происходит все быстрее и быстрее с течением времени. И это странно. Это означает, что космос постоянно растет. Единственный возможный способ объяснить это — темная материя, а точнее темная энергия, которая и вызывает это постоянное ускорение.

Любая материя — это энергия

Материя и энергия — это просто две стороны одной медали. На самом деле, вы всегда это знали, если когда-нибудь видели формулу E = mc 2 . E — это энергия, а m — масса. Количество энергии, содержащейся в конкретном количестве массы, определяется умножением массы на квадрат скорости света.

Объяснение этого явления весьма захватывает и связано с тем, что масса объекта возрастает по мере приближения к скорости света (даже если время замедлится). Доказательство довольно сложное, поэтому можете просто поверить на слово. Посмотрите на атомные бомбы, которые преобразуют довольно небольшие объемы материи в мощные выбросы энергии.

Корпускулярно-волновой дуализм

Некоторые вещи не так однозначны, какими кажутся. На первый взгляд, частицы (например, электрон) и волны (например, свет) кажутся совершенно разными. Первые — твердые куски материи, вторые — пучки излучаемой энергии, или что-то типа того. Как яблоки и апельсины. Оказывается, вещи вроде света и электронов не ограничиваются лишь одним состоянием — они могут быть и частицами, и волнами одновременно, в зависимости от того, кто на них смотрит.

Серьезно. Звучит смешно, но существуют конкретные доказательства того, что свет — это волна, и свет — это частица. Свет — это и то, и другое. Одновременно. Не какой-то посредник между двумя состояниями, а именно и то и другое. Мы вернулись в область квантовой механики, а в квантовой механике Вселенная любит именно так, а не иначе.

Все объекты падают с одинаковой скоростью

Многим может показаться, что тяжелые объекты падают быстрее, чем легкие — это звучит здраво. Наверняка, шар для боулинга падает быстрее, чем перышко. Это действительно так, но не по вине гравитации — единственная причина, по которой получается так, в том, что земная атмосфера обеспечивает сопротивление. Еще 400 лет назад Галилей впервые понял, что гравитация работает одинаково на всех объектах, вне зависимости от их масс. Если бы вы повторили эксперимент с шаром для боулинга и пером на Луне (на которой нет атмосферы), они упали бы одновременно.

Квантовая пена

Эксперимент с двойной щелью

Выше мы отмечали, что все может быть и частицей, и волной одновременно. Но вот в чем загвоздка: если в руке лежит яблоко, мы точно знаем, какой оно формы. Это яблоко, а не какая-нибудь яблочная волна. Что же определяет состояние частицы? Ответ: мы.

Эксперимент с двумя щелями — это просто невероятно простой и загадочный эксперимент. Вот в чем он заключается. Ученые размещают экран с двумя щелями напротив стены и выстреливают пучком света через щель, чтобы мы могли видеть, где он будет падать на стену. Поскольку свет — это волна, он создаст определенную дифракционную картину, и вы увидите полоски света, рассыпанные по всей стене. Хотя щели было две.

Читайте также: