Доклад физика и человек: Физика человека презентация, доклад

Содержание

как точные науки изучали общество до эпохи big data — РБК

Так, распределение Пуассона одинаково правильно моделирует рост колонии бактерий и поломки оборудования, а сформулировал его Симеон Дени Пуассон в работе «Исследования о вероятности приговоров в уголовных и гражданских делах». Был ли он юристом? Нет, он был математиком и физиком.

Развитие социофизики, а точнее трансфер ее математических моделей в общественные науки, шло параллельно развитию самой физики. Усложнялись модели описания материи — теперь мы описываем строение атома с помощью квантовой физики, а не планетарной моделью Эрнеста Резерфорда, где электроны «летали» вокруг ядра, как планеты по орбитам вокруг Солнца. Обмен тепловой энергией, который изучает наука термодинамика, перешел от уровня измерений температуры на уровень статистического анализа движения молекул (которое и вызывает наблюдаемые нами изменения температуры). Во второй половине XX века физика научилась описывать неравновесные системы — не идеальные, а такие, как есть в жизни.

Пришло понимание, что частицы не так просты и элементарны, а значит, уровень сложности изучаемых природных объектов приблизился к сложности самого большого и сложного объекта — человеческого общества.

Читайте на РБК Pro

Модельный ряд

Во что это выливается? Ученые научились, например, управлять транспортными потоками в городах. Эволюционная биология обзавелась собственным математическим аппаратом, предсказывающим развитие и взаимодействие популяций, а потом оказалось, что этот аппарат применим и далеко за пределами животного мира, например, в исследовании экономических процессов. Эволюционная экономика изучает процессы роста и развития компаний и целых отраслей.

Управление сложными системами — авиаперелетами, космическими группировками, атомными станциями, химическими или металлургическими заводами — ведется на основании физико-математических моделей. В России пионером этого подхода является Институт проблем управления, созданный в 1939 году и успешно транслировавший результаты теоретической науки очень высокого уровня в практическое промышленное применение.

Такие «субъективные» области, как ведение переговоров, тоже вполне успешно формализуются в рамках математической теории игр: один из ведущих в мире специалистов в этой области, Леон Петросян, работает в Санкт-Петербургском государственном университете.

Что нового социофизики принесли в понимание человека? Прежде всего — моделирование поведения больших групп людей, а затем — экспериментальная проверка моделей. Это позволяет понять, правда ли то, что мы сами о себе думаем? Попытки объяснить общество научными методами традиционно исходили из того, что человек действует рационально и разумно. Оказалось, что этот подход не работает — так же, как и не могла объяснить массу наблюдаемых явлений планетарная модель атома.

А еще ученые поняли, как физические и химические явления помогают объяснить происходящее в человеческих сообществах. Оказалось, что распространение инфекций (как и мнений) моделируется процессами перколяции, распространение инноваций — диффузией (теория диффузии инноваций стала широко известна благодаря книге социолога Эверетта Роджерса), кооперация во времени — теорией игр.

Данные для ума

Понятно, что с развитием интернета методы социофизики получили новое обширное поле для применения. Ученые изучают социальные сети как в узком понимании, так и в широком — сети взаимодействия ученых, технологические связи сложных предприятий. Очень эффективной при этом оказалась теория графов. Начало ей положил еще в XVIII веке великий математик Леонард Эйлер. Он решал задачу о возможности совершить непрерывную прогулку по всем семи мостам Кенигсберга, обойдя их все и не пройдя ни одного дважды. Оказалось, что связи между людьми можно описать так же, как и эти мосты (только людей куда больше). Например, широко известное «правило шести рукопожатий» — что каждый житель Земли связан с любым другим через не более чем пять-шесть «друзей друзей», — строгим образом объясняется через теорию графов и принципиальным образом меняет наше представление о размерах и устройстве социума.

Собранные данные делают интернет «умным»: сегодня за таргетированной рекламой зачастую стоит глубокая красивая математика.

Она же помогает защищать персональные данные. Несмотря на все скандальные утечки, мало кто будет отрицать, что в подавляющем большинстве случаев сложнейшие онлайн-системы работают корректно.

Так что анализ dig data — лишь следующая ступень попыток измерить физикой общество. Большие данные о людях позволяют не только понять их политические взгляды и склонить на сторону того или иного кандидата. Большие данные о человеке и природе нужны, чтобы контролировать эпидемии, следить за эффективностью борьбы с раком, рассчитать оптимальные ресурсы для победы над бедностью, обеспечить безопасность авиационных перелетов и понять, как не разрушить экологическую систему, адаптируя ее под нужды человека. В конечном счете больше данных — больше устойчивого развития.

Физики обосновали существование кротовых нор в пространстве-времени

https://ria.ru/20210311/fizika-1600738836. html

Физики обосновали существование кротовых нор в пространстве-времени

Физики обосновали существование кротовых нор в пространстве-времени – РИА Новости, 11.03.2021

Физики обосновали существование кротовых нор в пространстве-времени

Ученые из Испании, Германии и Португалии создали теоретическую модель кротовой норы — предполагаемого туннеля в пространстве-времени, — не требующей для своего… РИА Новости, 11.03.2021

2021-03-11T14:03

2021-03-11T14:03

2021-03-11T14:03

наука

космос – риа наука

физика

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/153000/70/1530007014_0:103:828:569_1920x0_80_0_0_6d3d6f6fbe4c3385034922c475d22bb5.jpg

МОСКВА, 11 мар — РИА Новости. Ученые из Испании, Германии и Португалии создали теоретическую модель кротовой норы — предполагаемого туннеля в пространстве-времени, — не требующей для своего существования экзотического состояния вещества. А американские физики определили, какими параметрами должна обладать эта гипотетическая структура, чтобы через нее мог пройти человек. Результаты исследований опубликованы в журналах Physical Review Letters и Physical Review D.Понятие кротовой норы, или червоточины (дословный перевод английского wormhole) ввел в физику американский ученый Джон Арчибальд Уилер. Традиционно ее представляют в виде отверстия, или трехмерной трубы, соединяющей между собой изогнутое двумерное пространство. Через такую трубу можно за секунды переместиться из одной части галактики в другую, путешествовать во времени или между параллельными вселенными.Существование туннеля в пространстве-времени не противоречит общей теорией относительности, но, если бы он существовал, гравитационное притяжение вещества внутри него, по мнению ученых, заставило бы горловину в самом узком месте схлопнуться, препятствуя перемещению с одной стороны кротовой норы на другую.Поэтому в качестве необходимого условия проходимости кротовой норы физики предполагают заполнение ее какой-то экзотической материей с отрицательной плотностью энергии, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Под экзотической материей понимают любое гипотетическое вещество, которое нарушает одно или несколько классических условий либо не состоит из известных барионов. Подобные вещества могут обладать такими качествами, как отрицательная плотность энергии, и отталкиваться, а не притягиваться вследствие гравитации. Так как законы существования экзотической материи неизвестны, такие кротовые норы нельзя описать с помощью уравнений классической физики.Исследователям под руководством Хосе Бласкес-Сальседо (Jose Blázquez-Salcedo) из Мадридского университета Комплутенсе впервые удалось описать проходимую кротовую нору без привлечения экзотических веществ, с помощью релятивистски инвариантных уравнений Эйнштейна-Дирака-Максвелла для точечных фермионов со спином ½, таких как электроны и позитроны. Материю в ней ученые рассматривают как набор общих фермионов, обладающих квантовыми волновыми функциями и взаимодействующих через классические электромагнитные поля.Меняя такие параметры, как заряд и масса фермионов, авторы обнаружили, что проходимые кротовые норы могут существовать, когда отношение общего заряда к общей массе внутри нее превышает теоретический предел, применимый к черным дырам. Но червоточины, которые моделировали ученые, оказались микроскопическими, слишком маленькими, чтобы через них мог протиснуться человек.Американские физики Хуан Мальдасена (Juan Maldacena) из Института перспективных исследований в Нью-Джерси и Алексей Милехин (Alexey Milekhin) из Принстонского университета построили модель кротовой дыры, проходимой для человека.За основу они взяли не Стандартную модель физики, а модель Рэндалла-Сундрума, использующую аппарат теории струн и описывающую мир с точки зрения деформированного пятимерного пространства-времени. Это позволило ученым найти решения, в которых червоточины достаточно велики, чтобы человек мог пройти через них и выжить.По словам авторов, внешне они напоминают заряженные черные дыры промежуточной массы. Их большой размер обусловлен требованием, чтобы путешественник мог пережить приливные силы, так как он, проходя через центр червоточины, приобретает очень большое ускорение. Теоретически сквозь такую кротовую нору человек может совершить путешествие через галактику менее чем за секунду. Но для стороннего наблюдателя это время составит тысячи лет.Исследователи отмечают, что они не рассматривали вероятный механизм и условия образования подобных переходов, а только обосновали возможность их описания разрешенными уравнениями.

https://ria.ru/20210304/vselennaya-1599949041.html

https://ria.ru/20210204/magnony-1596017192.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21. img.ria.ru/images/153000/70/1530007014_0:25:828:646_1920x0_80_0_0_44348f90e7c1dc88ad6a3898710c94f2.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

космос – риа наука, физика

МОСКВА, 11 мар — РИА Новости. Ученые из Испании, Германии и Португалии создали теоретическую модель кротовой норы — предполагаемого туннеля в пространстве-времени, — не требующей для своего существования экзотического состояния вещества. А американские физики определили, какими параметрами должна обладать эта гипотетическая структура, чтобы через нее мог пройти человек. Результаты исследований опубликованы в журналах Physical Review Letters и Physical Review D.

Понятие кротовой норы, или червоточины (дословный перевод английского wormhole) ввел в физику американский ученый Джон Арчибальд Уилер. Традиционно ее представляют в виде отверстия, или трехмерной трубы, соединяющей между собой изогнутое двумерное пространство. Через такую трубу можно за секунды переместиться из одной части галактики в другую, путешествовать во времени или между параллельными вселенными.

Существование туннеля в пространстве-времени не противоречит общей теорией относительности, но, если бы он существовал, гравитационное притяжение вещества внутри него, по мнению ученых, заставило бы горловину в самом узком месте схлопнуться, препятствуя перемещению с одной стороны кротовой норы на другую.

Поэтому в качестве необходимого условия проходимости кротовой норы физики предполагают заполнение ее какой-то экзотической материей с отрицательной плотностью энергии, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Под экзотической материей понимают любое гипотетическое вещество, которое нарушает одно или несколько классических условий либо не состоит из известных барионов.

Подобные вещества могут обладать такими качествами, как отрицательная плотность энергии, и отталкиваться, а не притягиваться вследствие гравитации. Так как законы существования экзотической материи неизвестны, такие кротовые норы нельзя описать с помощью уравнений классической физики.

4 марта, 16:47НаукаФизики допустили существование еще одной формы темной энергии

Исследователям под руководством Хосе Бласкес-Сальседо (Jose Blázquez-Salcedo) из Мадридского университета Комплутенсе впервые удалось описать проходимую кротовую нору без привлечения экзотических веществ, с помощью релятивистски инвариантных уравнений Эйнштейна-Дирака-Максвелла для точечных фермионов со спином ½, таких как электроны и позитроны. Материю в ней ученые рассматривают как набор общих фермионов, обладающих квантовыми волновыми функциями и взаимодействующих через классические электромагнитные поля.

Меняя такие параметры, как заряд и масса фермионов, авторы обнаружили, что проходимые кротовые норы могут существовать, когда отношение общего заряда к общей массе внутри нее превышает теоретический предел, применимый к черным дырам. Но червоточины, которые моделировали ученые, оказались микроскопическими, слишком маленькими, чтобы через них мог протиснуться человек.

Американские физики Хуан Мальдасена (Juan Maldacena) из Института перспективных исследований в Нью-Джерси и Алексей Милехин (Alexey Milekhin) из Принстонского университета построили модель кротовой дыры, проходимой для человека.

За основу они взяли не Стандартную модель физики, а модель Рэндалла-Сундрума, использующую аппарат теории струн и описывающую мир с точки зрения деформированного пятимерного пространства-времени. Это позволило ученым найти решения, в которых червоточины достаточно велики, чтобы человек мог пройти через них и выжить.

По словам авторов, внешне они напоминают заряженные черные дыры промежуточной массы. Их большой размер обусловлен требованием, чтобы путешественник мог пережить приливные силы, так как он, проходя через центр червоточины, приобретает очень большое ускорение. Теоретически сквозь такую кротовую нору человек может совершить путешествие через галактику менее чем за секунду. Но для стороннего наблюдателя это время составит тысячи лет.

Исследователи отмечают, что они не рассматривали вероятный механизм и условия образования подобных переходов, а только обосновали возможность их описания разрешенными уравнениями.

4 февраля, 14:39НаукаФизики получили новое состояние материи

3.1. Место физики в системе наук — Департамент философии

1. Естественные науки и культура.

По общему мнению, современная цивилизация носит техногенный характер. Это означает, что в системе этой цивилизации наука занимает, во всяком случае, одно из ведущих мест. Бесспорным является ведущая роль науки (прежде всего естествознания) в развитии материально-технического базиса современной цивилизации. Все, что нас окружает, во многом, создано и было бы невозможно без развитой системы научного знания. В отличие от ремесленной техники античного и средневекового общества современная техника была бы просто невозможна вне ее научного фундамента.

Даже несколько неловко приводить аргументы в пользу этого тезиса: атомная промышленность и энергетика, современный транспорт, химическая промышленность, электроника, биотехнология  и медицина, телевидение и интернет и т.д. и т.п. – все это немыслимо без науки.

Признание ведущей роли науки в создании и функционировании материально-технического базиса цивилизации – по-видимому, не должно вызывать возражений. Горячо обсуждается (а часто и осуждается), тезис о месте науки в системе культуры. Приходится встречаться с крайними утверждениями о том, что наука вообще чуть ли не враждебна культуре, что она нужна лишь для функционирования материально-технического базиса цивилизации и не должна претендовать на какую-то общекультурную роль.

Попробуем разобраться в этом. На наш взгляд, один из возможных ракурсов, под которым можно рассматривать развитие человечества, является рассмотрение этого развития под углом зрения доминирования в общей системе культуры тех или иных мировоззренческих характеристик. На первых этапах такой доминантой являлась система религиозно-мифологических представлений. Следующим этапом (во всяком случае, для европейской ойкумены) явилась античная цивилизация, для которой такой доминантой можно считать философию. Третий этап связан с крушением античной цивилизации и наступлением эпохи средних веков. Здесь доминантой выступает религиозное (для европейской ойкумены) христианское мировоззрение.

Уже здесь напрашивается возражение, связанное с обвинением подобного подхода в так называемом европоцентризме: а где же в этой схеме Древний Восток, Индия, Китай (а можно еще добавить цивилизацию Майи, Инков, ацтеков)? Дело в том, что изложенная выше схема носит, конечно, в достаточной степени, искусственный характер. Это взгляд на предшествующую историю с точки зрения сегодняшнего дня. С этой позиции современная цивилизация является по своим доминирующим характеристикам цивилизацией в определенном смысле европейской. Сказанное отнюдь не следует понимать в смысле отрицания самобытности и ценности исламской, китайской, индийской цивилизаций, а лишь в том смысле, что все эти цивилизации усваивают, и каждая по-своему преломляет ставшие глобальными характеристики, возникшие и получившие развитие в рамках европейской цивилизации.

Эти черты, прежде всего, связаны с феноменом новоевропейской науки. Вопрос о том, когда возникла наука, часто является предметом дискуссии. Своими корнями наука уходит в глубокую древность. Бросая взгляд с позиций сегодняшнего дня, зачатки науки можно обнаружить и на Древнем Востоке, и в Китае, и в Индии[1]. Однако, наука в том виде, в каком она существует сегодня, это – новоевропейская наука, возникшая в эпоху Галилея и Ньютона. Великая научная революция ХVII века означала крупнейший общекультурный сдвиг. Б.Рассел особо выделяет в истории человечества именно ХVII век, замечая, что в начале этого века еще пылают костры, на которых сжигают ведь, а в его конце уже создается первая научная картина мира – выходят Ньютоновские “Математические начала натуральной философии”. Рискнем допустить, что в рамках очерченной схемы общекультурной доминантой цивилизации нового времени является, прежде всего, наука – “орудие высшей ориентировки – по словам И.П.Павлова – человека в окружающем мире и в себе самом”.

2.  Физика, как фундамент естествознания

По общепринятому мнению, физик образует фундамент естествознания. Постараемся раскрыть этот тезис, рассматривая основные аспекты, в которых обычно употребляется термин “фундаментальность” и попробуем выделить основные аспекты фундаментальности физики.

Лингвистическая фундаментальность физики.

Естественные науки являются эмпирическими в том смысле, что их положения основываются на совокупности эмпирических данных и проверяются путем сопоставления с ними. Следовательно, для них фундаментальное значение имеют высказывания, описывающие эти данные. В обыденной жизни сообщения о каком-либо факте есть описание чего-то непосредственно наблюдаемого. В физике отсчет об экспериментальных фактах обязательно предполагает совокупность теорий, дающих истолкование тому, что непосредственно констатируется. Еще в конце ХIХ века П.Дюгем отмечал: “Физический эксперимент есть точное наблюдение группы явлений, связанное с истолкованием этих явлений. Это истолкование заменяет конкретные данные, действительно полученные наблюдением, абстрактными и символическими описаниями, соответствующими этим данным, на основании допущенных наблюдателем теорий”[2].

Эта черта характеризует, прежде всего, и по преимуществу, физический эксперимент (причем в сколь-нибудь сложных случаях предполагается использование соответствующих приборов). Большинство наблюдений, как в физике, так и в других науках, носит “приборный” характер, и поэтому не только осознание экспериментальных фактов и их связи  друг с другом предполагает наличие соответствующей теории, но и простое описание того, что наблюдается, опирается на теоретические представления об используемых приборах, позволяющее истолковать, например трек в камере Вильсона как след определенной элементарной частицы.

Центральным в развиваемом взгляде является утверждение существенно физического характера любых используемых приборов. Приборов биологических, физиологических, химических и т. д. не бывает. Любой, используемый ученым прибор, есть всегда в своей основе физический объект и для истолкования своих показаний требует соответствующих физических теорий. Это обстоятельство делает язык физики неотъемлемым элементом языка любой другой естественнонаучной дисциплины и может быть названо лингвистической (языковой) фундаментальностью физики.

Эпистемологическая фундаментальность физики (доктрина моно- и полифундаментальности).

Среди разнообразных значений слова “фундаментальность” можно выделить еще один аспект, связанный с отношением физики к эмпирическим данным. Как известно, слово фундаментальность применительно к науке, как правило, означает различение наук теоретических, ориентированных на раскрытие законов, описывающих изучаемых объект безотносительно к его практическому использованию. В этом смысле, справедливо говорить о фундаментальном характере самых различных научных концепций в физике, химии, биологии, геологии и т. д. на наш взгляд, целесообразно ввести понятие так называемой эпистемологической фундаментальности.

Как уже отмечалось, естественные науки опираются на эмпирические данные. На первых этапах развития естествознания в методологии естественных наук доминировал так называемый индуктивистский подход, согласно которому наиболее общие положения естественных наук непосредственно выводятся из опытных данных путем прямых индуктивных обобщений. Этот упрощенный взгляд отвергнут в современной философии науки. Это обстоятельство четко сформулировано в ставшем по существу афоризмом тезисе А.Эйнштейна: “Нет логического пути, ведущего от опытных данных к теории” по выражению Эйнштейна наиболее важные фундаментальные законы науки не выводятся из опытных данных, а в лучшем случае, лишь “навеваются” ими.

Рассматривая теперь систему естественнонаучных дисциплин, правомерно поставить вопрос: выводятся ли наиболее важные положения данной дисциплины из каких-либо других научных концепций или их единственным оправданием является ссылка на опытные данные? (как сказали бы в ХVIII веке выводятся ли положения данной дисциплины из другой дисциплины или выводятся непосредственно из опыта?).

Теперь в связи со сказанным можно ввести понятие монофундаментальности и полифундаментальности. Тезис монофундаментальности утверждает, что есть лишь одна фундаментальная дисциплина, положения которой ни из каких других дисциплин вывести нельзя – они обречены на фундаментальный (в смысле ниоткуда не выводимы) характер. Концепция полифундаментальности предполагает наличие многих фундаментальных (в указанном смысле) наук.

В реальной истории естественных наук на фундаментальный статут претендовали (даже лучше сказать не претендовали, а им реально обладали) физика, химия, биология. Это означает, что основные положения этих наук оправдывались ссылкой на опыт и ниоткуда не могли быть выведены. Явно упрощая реальную историю науки, можно сказать, что первой лишилась фундаментального статута химия. На сегодня основные особенности химии объясняются на базе квантовой физики. То, что в ХIХ веке рассматривалось, как сугубо специфическая особенность химии (особая сила “химического сродства”, валентность, периодический закон Менделеева) сегодня получает точное квантовомеханическое обоснование, если угодно выводится из квантовой физики.

Резюмировать изложенное можно так: химия лишилась фундаментального статута (разумеется, только в указанном здесь смысле), но приобрела глубокое теоретическое обоснование. В этом смысле можно сказать, что физика обречена на фундаментальный статут. Даже, если допустить, что в будущем появится некая наука, и которой можно будет теоретически вывести современную физику, то это гипотетическая наука и будет называться новой физикой.

Следует заметить, что изложенное здесь решение вопроса о статуте химии является дискуссионным, хотя возражения, на наш взгляд, и не носят достаточно убедительный характер.

Явно сложнее обстоит дело со статусом биологии. На сегодня судьба биологии становится похожей на судьбу с химией. В ХХ веке произошли радикальные сдвиги в биологи: открытие двойной спирали ДНК, создание молекулярной генетики, развитие неравновесной термодинамики и синергетики – все это позволяет не просто говорить о важнейших жизненных феноменах на языке простого описания, а раскрывать их глубокую физико-химическую основу. Тем не менее, вопрос о фундаментальности биологии на сегодня не может считаться решенным на уровне, сопоставимым с химией. Грубо говоря, признание фундаментальности биологии означает признание особого класса биологических законов в принципе на могущем быть объясненным на базе физико-химических законов. На наш взгляд, признание таких (их иногда называют биотонических) законов представляется не очень вероятным.

Подытоживая все изложенное можно сказать, что физика обладает особой фундаментальностью, которую можно назвать эпистемологической. Следует, правда, отметить и одну экзотическую возможность, а именно: признать тезис монофундаментальности и наделить такой фундаментальностью не физику, а некую другую дисциплину. Скажем, можно настаивать на тех или иных вариантах организмических концепций и приписывать монофундаментальный статус биологии. Можно утверждать, что основные особенности любых наук могут быть выведены из неких философски установок. Все такие построения конечно возможны, но они явно находятся за пределами науки.

Онтологическая фундаментальность физики (оппозиция редукционизма и антиредукционизма).

По существу положения, развитые в предыдущем разделе уже касались проблематики, которые будут рассматриваться в настоящем разделе. Концепция монофундаментальности, о которой шла речь, на несколько другом языке может быть названа и концепцией редукционизма – различие здесь в ракурсе, под которым рассматривается проблема. В предыдущем разделе она рассматривалась под эпистемологическим углом зрения, а здесь будет рассматриваться как проблема онтологическая, т.е. как проблема, касающаяся строения реальности, так сказать устройства окружающего нас мира.

Прежде всего, разберемся, что следует понимать под редукционизмом. В советской философии эта проблема часто обсуждалась в связи с развитой Энгельсом концепции форм движения материи. В концепции Энгельса, на наш взгляд, были как верные моменты, так и неверные. Безусловно, верным представляется тезис о движении как способе существования материи и выделении различных структурных уровней организации материи (названных Энгельсом формами движения материи). В диалектическом материализме советских времен основное внимание акцентировалось на подчеркивании качественной специфичности высших форм движения (биологической по сравнению с химической, химической по сравнению с физической). Подчеркивалось, что, скажем, в химической форме движения физическая форма играет побочную роль, а основное содержание поставляется химией. Стремление объяснить самые главные особенности химических процессов на базе физических законов клеймилось как редукционизм, т.е. сведение высшего к низшему, сложного к простому, целого к элементам и т.д. Для большей убедительности редукционизм еще клеймился как механицизм, как сведение всего и вся к механике.

Разумеется, термин редукционизм, имеет множество разнообразных оттенков. Ну скажем, редукционизмом объявлялось объяснение феномена сознания материальными процессами головного мозга. Ряд авторов вообще ставил знак равенства между редукционизмом и материализмом. Мы не будем здесь касаться всего многообразия оттенков, связываемых в разных контекстах со словом редукционизм, а подчеркнем лишь следующее. В последующем изложении под редукционизмом никак не будет пониматься отрицание качественного своеобразия более высоких уровней материальной организации по сравнению с нижележащими (и в этом смысле более фундаментальными) уровнями. Вместе с тем, редукционизм не довольствуется лишь описанием этого качественного своеобразия, а ставит задачу его объяснения на основе законов нижележащего уровня. Разумеется, объект химии (атом и молекула) сложнее элементарных частиц, но его функционирование объяснятся на основе законов, описывающих поведение элементарных частиц. Поэтому редукционизм это не отрицание качественного своеобразия, а требование его объяснения. В основе так понятого редукционизма лежит, конечно, определенная онтологическая предпосылка, а именно – иерархическая структура реальности. Предельно упрощенно формулируется основной тезис редукционизма, можно сказать словами Р.Фейнмана: Все в мире состоит из атомов. Все может быть описано на языке движений, колебаний, покачиваний этих атомов.

В заключение несколько слов об оппозиции редукционизма и антиредукционизма (в частности, так называемого холизма). На наш взгляд, (безусловно, дискуссионный и спорный) антиредукционизм фиксирует некую целостность, некий качественно своеобразный феномен и дает его первоначальное описание. В этом его продуктивная роль. Редукционизм всегда требует идти глубже, попытаться понять целое на основе познания его элементов – объяснить целостность, а не просто констатировать ее наличие.

[1] Упомянем здесь широко известную книгу Ван ден Вардена “Пробуждающаяся наука”, излагающую математические знания древних египтян и вавилонян.

[2] П.Дюгем. Физическая теория. Ее цель и строение. Спб., 1910, с.175.

Эволюция физики: как развивается эта наука

Кроме предыстории, важно, как развивается высшее образование. Моя точка зрения заключается в том, что высшее образование в естественных науках должно быть проектно-ориентированным. На первом-втором курсе студенты должны, безусловно, освоить фундаментальные дисциплины, но дальше должно идти образование, ориентированное на исследование. И сами студенты должны понимать, зачем нужна эта наука, где она применима. Предлагать им просто непрерывное образование, не ориентированное на конкретную цель, – это тупиковый путь. Но чтобы идти по такому направлению, нужно внимание государства. Не будет финансирования на исследования, не будет инфраструктуры – не будет и такого проектно-ориентированного образования. Могу привести пример из своих исследований. Три года назад мы запустили спутник “Ломоносов” для исследования космических лучей предельно высоких энергий. Это был прорывной эксперимент, ничего подобного в мире не проводилось, и молодежь, которую мы собрали, чувствовала, что проект сильный. Но что, если их пригласить в лабораторию, где проводится какой-то умирающий эксперимент? Они уйдут. И могут оказаться в очень тяжелой ситуации, потому что их время уйдет, ведь самый продуктивный рост специалистов приходится на молодые годы, до 30 лет. Потому очень важна ранняя ориентация на конкретную область науки. Она должна начинаться, на самом деле, со школы».

Мыслями о том, как студенту выбрать наиболее перспективную траекторию развития, поделились молодые исследователи. «Перспективная область для студента в первую очередь определяется текущим вливанием в эту область денег, так что самый простой способ — посмотреть последние сверхкрупные гранты. Однако тут каждому стоит решать самостоятельно: работать в перспективной области просто потому, что она перспективная, — это тупиковый вариант. Главное, чтобы человеку было интересно самому, а дальше – не так важно, — считает Илья Голоколенов, аспирант кафедры физики низких температур Института физических проблем им. П.Л. Капицы РАН. — И большую роль играют конференции и общение с другими группами, в том числе из других областей. Часто хороший доклад на конференции может послужить толчком в этом направлении, заинтересовавшиеся коллеги могут подойти и поделиться имеющейся у них информацией по данной теме и даже направить исследование в другую, неожиданную сторону».

«Чтобы определить перспективные области, надо проанализировать все Нобелевские премии, а также номинантов на эту премию за последние 20 лет. Будет несложно увидеть, какие из областей самые популярные: как раз всплывут такие направления как биоинженерия, физика высоких температур, новые материалы и так далее, – полагает Василий Ореховский, студент 1 курса магистратуры факультета аэромеханики и летательной техники МФТИ. — Чем моложе область, тем больше нового можно в ней сделать. Но, конечно, не факт, что все будет хорошо с финансированием без инвесторов. И, конечно, нельзя сравнивать карьеры тех, кто работает в относительно новых и «традиционных» областях физики. Например, аэрогидродинамика — здесь не получится стать известным и получить Нобелевскую премию. Впрочем, с молодыми областями тоже можно прогадать и ничего не открыть нового, но зато есть вероятность стать редким специалистом, а значит, более востребованным.

Очень многое зависит от финансирования: где оно отличное, там есть и прорывы. Например, SpaceX Илона Маска — он хорошо раскручен, область космоса развивается. Да и популярность, в свою очередь, привлекает новых инвесторов. Так что мода на науку, точнее, на определенные области, — это очень круто».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Роль физики в современном мире. Краткосрочный план урока

Середина второго урока

5 мин

 

 

 

 

 

20 мин

Физика – наук о природе. А человек – дитя природы. И он должен уметь с ней разговаривать. Но как? На каком языке?

Научный метод познания.

      Пытаясь понять окружающий мир, человек ищет закономерности в различных и многообразных явлениях. На основании того, что ему уже известно из наблюдений и опытов, человек пытается угадать новую закономерность. Такая догадка называется гипотезой.

      Научная гипотеза – это не любая догадка, а только такая, которая может быть проверена на опыте. После того, как догадка высказана, учёные ставят многочисленные опыты с целью подтвердить или опровергнуть эту догадку. Но, далеко не все гипотезы подтверждаются. И тогда начинают рождаться новые гипотезы. А для их проверки ставятся новые эксперименты.

Что и как изучает физика?

      «Учёный изучает природу не потому, что это полезно; он исследует её потому, что это доставляет ему наслаждение, а это даёт ему наслаждение потому, что природа прекрасна. Если бы природа не была прекрасна, она не стоила бы того, чтобы быть познанной; жизнь не стоила бы того, чтобы быть прожитой.

      Наука полезна потому, что она научает нас создавать машины, я говорю машины полезны потому, что, работая для нас, они некогда оставят нам больше времени для научных занятий…»

Арни Пуанкаре

Метод изучения физики

эксперимент                        теория

Опыт – «сын ошибок трудных», вы можете почувствовать, выполняя лабораторные работы, что гений – «парадоксов друг» – об этом вы узнаете, решая задачи (парадокс _ неожиданная, непривычная мысль, противоречащая опыту).

Наука для всех. Много веков длится процесс познания окружающего мира. Огромный труд был затрачен учёными, и немалый труд предстоит затратить каждому молодому человеку для того, чтобы усвоить основы современной науки. Они нужны не только учёному и инженеру, но и рабочему и трактористу. Всё в большей и большей мере люди на работе, да и дома, управляют машинами и механизмами. Чтобы понять, как они работают, нужно знать законы природы.

Простые истины. Мы знаем, что камень всегда падает вниз на землю, что есть твёрдые предметы, о которые можно ушибиться, что огонь может обжечь и т.д.

Однако, как ни важны подобные знания, накапливаемые ребёнком и взрослым человеком, они ещё не образуют науку. Это частные правила, касающиеся отдельных явлений. Они говорят нам о том, что произойдёт в обычных условиях, но не отвечают на вопрос: почему те или иные события вообще происходят и не могут ли эти события не наступить? Они также не позволяют предсказать, что произойдёт при других условиях.

Людям необходимо понять окружающий мир, чтобы использовать его законы для облегчения труда, улучшения условий жизни.

Преобразование мира. Именно развитие наук о природе дало в руки человека современную технику, и это привело к преобразованию окружающего нас мира. Основную  роль сыграла физика – важнейшая наука, изучающая самые глубокие законы природы.

Физика составляет фундамент главнейших направлений техники. Строительная техника, гидротехника, теплотехника, электротехника и энергетика, радиоэлектроника, светотехника, огромная часть военной техник выросли на основе физики. Благодаря сознательному использованию законов физики техника из области случайных находок вышла на широкую дорогу целенаправленного развития.

Физика и другие науки. Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира. Поэтому понятия физики и её законы лежат в основе любого раздела естествознания.

В настоящее время физика очень тесно связана с астрономией, геологией, химией, биологией и другими естественными науками. Она много объясняет в этих науках, предоставляет им мощные методы исследования.

Физические величины и их измерение. Исследование явлений начинается с их наблюдения. Но для того чтобы понять и описать происходящие события, учёные вводят целый ряд физических величин, таких как скорость, сила, давление, температура, электрический заряд и многие другие. Каждой величине надо дать точное определение, в котором указывается, как эту величину можно измерить, как провести необходимый для такого измерения опыт.

Чаще всего в определениях физических величин просто уточняют и придают количественную форму тому, что непосредственно воспринимается нашими органами чувств. Так вводят понятия силы, температуры и т.д. Есть величины, которые не воспринимаются непосредственно нашими органами чувств (электрический заряд). Но они выражаются через другие величины, на которые органы чувств человека реагируют. Так, электрический заряд определяется по силам взаимодействия между заряженными телами.

Связь между физическими величинами. Чтобы из наблюдений за физическими явлениями сделать общие выводы, найти причины этих явлений, следует установить количественные зависимости между различными физическими величинами. Для этого необходимо специально изменять условия, в которых протекает данное явление. От непосредственного наблюдения надо перейти  к физическому эксперименту.

Если меняются все условия сразу, то трудно уловить какие-либо закономерности. Поэтому, проводя физический эксперимент, стремятся проследить зависимость данной величины от характера изменения каждого из условий в отдельности. Например, давление газа зависит от его массы, объёма и температуры. Чтобы исследовать эту зависимость, надо сначала изучить, как влияет на давление изменение объёма, когда температура и масса остаются неизменными. Затем нужно проследить, как давление зависит от температуры при постоянном объёме, и т. д.

Законы природы и законы, определяющие жизнь общества. Любые изменения в природе подчиняются определённым законам. Движение тел описывается законами механики, распространение света законами оптики и т.д. Различие законов природы и законов, определяющих жизнь общества, состоит в том, что законы природы не изобретаются людьми, а открываются в процессе исследования окружающего мира. Если «общественные» законы могут быть нарушены или отменены, то нарушить или отменить законы природы не может никто!

 

 

Что такое информация с точки зрения физики? / Хабр

Добрый день, земляне!

В случае каких-либо недоразумений/недопониманий, прошу считать этот пост чисто пятничным флеймом. Сразу уточню, что в этом посте нет ответа на вопрос. Я сам его ищу – поисковики не помогают – и тут лишь озвучиваю сам вопрос. Надеюсь на помощь зала.

Есть ли какие-то исследования/теории/гипотезы/whatever на тему того, чем является информация с точки зрения фундаментальной физики? С математической точки зрения тут всё ясно – есть биты, их комбинации, алгоритмы по хранению и изменению этих битов и т. д. – по-сути, вся IT-сфера как раз этим и занимается.

А вот рассматривает ли физика само понятие «информация» с какой-либо точки зрения?

Для синхронизации понимания уточню, что я имею в виду слово «информация» как «данные», «смысл», а не просто как набор битов.

С точки зрения физики – информации об «информации» крайне мало, простите за каламбур.

Из того, что удаётся найти – есть некая связь между информацией и энтропией (чем больше информации – тем меньше энтропия и наоборот). Но даже эта связь чисто количественная и ничего не знает о «составе» информации.

Ещё есть парадокс Хокинга, который как раз и говорит об исчезновении «информации» в чёрных дырах.

Было бы очень интересно найти какие-либо размышления на тему связи информации и фундаментальной физики. Сейчас у меня в голове «информация» – это некое абстрактное понятие. Действительно ли оно только лишь абстрактно, или, всё-таки, есть некая физическая основа?

Говорить об информации как о состоянии физической системы тоже не совсем верно – ведь одна и та же информация может храниться в совершенно различных физических системах и соответствовать совершенно различным состояниям.

Например, простой текст: «Hello, World!». Он может быть написан на бумаге, может быть запомнен, произнесён, сохранён на жёсткий диск, на CD, на SSD, может быть выгравирован где-либо и т.д. и т.п. Всё это – совершенно разные физические системы в совершенно разных состояниях. Однако, сама информация остаётся неизменной.

Так что же такое «информация» с точки зрения физики?

Лошадиная сила. Занятная физика :: Класс!ная физика

Крестным отцом знаменитой единицы «лошадиная сила» был великий английский изобретатель 18 века Джеймс Уатт, член Лондонского Королевского общества и Парижской академии наук.

Долгие годы бился Уатт над усовершенствованием паровых машин, и именно благодаря его работам, к 19 веку вся промышленность перешла на новую «тягловую силу» – паровые машины! Шахты, мануфактуры, пароходы, паровозы, автомобили, самолеты и даже паровые мотоциклы – везде использовались пыхтящие паровые двигатели, заставлявшие бойко крутиться колеса и валы механизмов! Детище Дж. Уатта – паровой молот занял ведущее место на металлообрабатывающих предприятиях, пришла эра парового отопления, тоже изобретенного Дж. Уаттом! Технический прогресс наступал, так откуда взялась допотопная уже и по тем временам единица мощности «лошадиная сил»?

А как поступил бы в наше время человек, пытающийся внедрить что-то новое, и неизвестное? Как убедить предпринимателя, что без твоего изобретения ему не обойтись?
Так и Джеймс Уатт пытался доказать преимущества использования своих паровых машин перед привычными лошадками, на которых «держалась» вся техника того времени.

Через столько лет трудно уже достоверно определить, с хозяином какого предприятия договаривался Уатт о замене лошадей на паровые машины, какие это были лошади: маленькие пони или рослые росинанты, но договор был заключен. Дж. Уатту надо было доказать, что за одинаковое время его машина выполнит отнюдь не меньшую работу по подъему грузов, чем сильная лошадь! Думаете, хозяин доверил испытания Уатту? Отнюдь! Он сам в течение 8 часов из-под кнута поддерживал «рабочий дух» бедной лошади, чем довел ее до полного изнеможения. И все-таки за это же время паровая машина Уатта выполнила работу в 4 раза большую, что позволило изобретателю гордо объявит, что мощность его машины составляет 4 лошадиных силы!


Вот таким образом и появилась единица мощности «лошадиная сила».

Так сколько же это – 1 лошадиная сила?
Измерив общий вес поднятого лошадью груза и высоту, на которую он был поднят за какое-то время, Уатт рассчитал мощность работавшей лошади. Оказалось, что за 8 часов работы в «нечеловеческих» условиях, лошадь подняла на высоту одного метра около 2000000 кг груза, что в секунду составило 75 килограммов.
Вспомним формулы механической работы и мощности: A= FxS и N= A/t.
Единица мощности «лошадиная сила» соответствует мощности машины, поднимающей каждую секунду груз массой 75 кг на высоту в 1 метр.

А как сильна на самом деле лошадь?
Позднее оказалось, что без отдыха лошадь в таком темпе долго продержаться не сможет. При длительной нормальной работе мощность лошади составляет всего одну треть лошадиной силы, т.е. на самом деле 1 лошадиная сила значительно больше той мощности, которую средняя лошадь способна развивать хотя бы в течении одной минуты.
А если лошадь поднапрячь! Тогда мы можем замерить пиковую мощность, т.е. верхний предел мощности лошади. Измеренная пиковая мощность лошади за несколько секунд составляет около 14,9 л.с., ( иногда ее называют «котловой « л.с.).
А мощность скаковой лошади – около 10 л.с.!

Как одна из основных единиц, «лошадиная сила продержалась до середины 20-го века.
В октябре 1960г. на XI Генеральной конференции по мерам и весам была введена новая единая Международная система единиц СИ. В честь великого ученого Джеймса Ватта единица мощности в этой системе была названа Ваттом (вт). А лошадиная сила стала внесистемной единицей.
1 л.с. = 736 ватт.

В мире существует несколько единиц измерения под названием “лошадиная сила”, и величины единиц лошадиной силы в разных странах отличаются друг от друга.
В большинстве европейских стран и в России 1 л. с. составляет ровно 735,49875 Вт (иногда ее называют «метрическая лошадиная сила», а в англоязычных странах до сих пор лошадиную силу считают равной 745,6999 Вт (около 1,014 европейской лошадиной силы).
Обозначается лошадиная сила, как PS (Pferdestärke) в Германии, как CV (cheval-vapeur) во Франции, как hp (horsepower) в Англии.
Прошло более двухсот лет с возникновения единицы «лошадиная сила», а она до сих пор находит широкое применение. Так например, по-прежнему мощность автомобильных двигателей измеряют в лошадиных силах.

А вот интересное наблюдение на тему «Эх, прокачу»!
Будем считать, что мощность одной лошади, тянущей телегу с грузом, равна 1 л.с.
А если впрячь в одну упряжку большее число лошадей, как изменится их суммарная мощность?
Оказывается, не все так просто!
Общая мощность окажется на много меньше ожидаемой! Беспокойные лошадки будут мешать друг другу и мощность каждой из них будет тем меньше, чем больше количество лошадей в упряжке.
Просчитано, проверено и доказано!

Число лошадей
упряжке

Мощность каждой

Общая
мощность

2

0,92

1,9

3

0,85

2,6

4

0,77

3,1

5

0,7

3,5

6

0,62

3. 7

7

0,55

3,8

8

0,47

3,8


Вот я здесь пишу, как лошадь …
А какова “лошадиная сила” человека?
Мощность обычного человека, измеренная в лошадиных силах, составляет всего около 0,04 л.с., и очень редко у самых-самых сильных доходит до 0,25 л.с. Но! В исключительных условиях человек на короткое время человек может развить пиковую мощность и до 1 л.с.
А вот подсчитано, что копая землю, человек совершает примерно за час такую же работу, что и человек при ходьбе, делая 5 км в час. Поэтому мощность землекопа равна самое большое 0,1 лошадиной силы, т.е. средняя мощность человека при продолжительной работе равна около 80 Вт, т.е. около 0,1 л.с.

И в заключение слова известного физика Содди:
«С некоторых точек зрения лошадь – это необычайно полезная машина. Каков её эффект, мы и не представляли себе, пока не явились автомобили, и вместо двух лошадей, обычно запрягаемых в экипаж, оказалось необходи­мым запрягать не меньше 12 или 15, иначе автомобиль останавливался бы у каждого пригорка».

Итак, да здравствует лошадь и «лошадиная сила»!

Устали? – Отдыхаем!

Вверх

Женщин в физике добиваются успеха с мужчинами

Женщины составляют лишь около одной восьмой профессоров физики в Гарварде, и эта статистика может показаться подтверждающей недавнее утверждение его президента, доктора Лоуренса Х. Саммерса, что женщин меньше, чем мужчин. готовы пойти на необходимые жертвы. Он также предположил, что разница во «внутренних способностях» между полами может помочь объяснить это неравенство.

Отчет, опубликованный в пятницу Американским институтом физики, предлагает противоречивый вывод: после получения степени бакалавра физики американские женщины так же успешно, как и мужчины, продвигаются по академической лестнице.

Физика по-прежнему остается наиболее распространенной среди мужчин областью наук. Мужчины занимают 90 процентов должностей на факультете физики и получили 82 процента докторских степеней в 2003 году.

«Я не говорю, что женщинам было легко», – сказала доктор Рэйчел Иви, социолог и автор отчета. Но она сказала, что ее статистика не свидетельствует о дискриминации при приеме на работу женщин-физиков, что подтверждает одно из соображений доктора Саммерса, или о том, что женщины выбывают из сферы деятельности чаще, чем мужчины, что противоречит тому, что д-р.Саммерс назвал наиболее важную причину, по которой меньше женщин в науке и технике.

Доктор Саммерс спросил: «Какая часть молодых женщин в возрасте от 20 до 20 лет принимает решение, что они не хотят иметь работу, о которой они думают по 80 часов в неделю?» и ответил на свой вопрос: «Это должно быть большая часть того, что наблюдается».

Доктор Иви сказала, что основная причина того, что меньшее количество женщин добралось до вершины в физике, была просто в том, что меньше женщин начинали с низов. По ее словам, на каждом уровне работы доля женщин соответствует тому, что можно было бы ожидать от женщин, продвигающихся с той же скоростью, что и мужчин.А в ведущих университетах процент женщин-профессоров физики невелик, потому что многие нынешние профессора получили докторскую степень в 1970-х годах или ранее, когда эта область была почти полностью мужской, и еще не вышли на пенсию.

Вместо этого гендерное неравенство возникает раньше, между средней школой и колледжем. Почти половину студентов, изучающих физику в старших классах школы, составляют девушки, но женщины получают менее четверти степени бакалавра физики.

«Вот где точка отсчета в физике», – сказал д-р.- сказала Иви. «Вот где им нужно искать».

Д-р Иви сказал, что ситуация, по-видимому, иная, по крайней мере, в некоторых других науках, таких как химия, где женщины получают больший процент докторских степеней, но уходят из академических кругов чаще, чем мужчины.

Успех женщин в физике также сильно различается от страны к стране. Во Франции и Турции женщины составляют более четверти доктора философии по физике. ученых степеней, в то время как в Германии и Швейцарии только одна десятая докторская степень по физике.

Доктор Иви также сказал, что, предполагая, что мужчины и женщины могут иметь разные внутренние способности к науке, доктор Саммерс не принял во внимание продолжающийся прогресс женщин в таких областях, как физика. В то время как в 2003 году в Соединенных Штатах женщины получили только 18 процентов докторских степеней, это намного больше, чем в 1970 году, когда этот показатель составлял 2,4 процента.

«Если дело в различиях в врожденных способностях, я не знаю, какие врожденные способности изменились бы так быстро», – сказал доктор Иви.

Др.Джуди Р. Франц, исполнительный директор Американского физического общества, сказала, что была удивлена ​​ответом доктора Саммерса на вопрос о том, почему среди ведущих физиков Франции больше женщин.

«Я была поражена, что он ничего не знал о международной арене», – сказала она. «Это явно культурный эффект. Он предположил, что давление было выше в Соединенных Штатах, чем в Европе. Он явно не проверял факты».

Physics Reports – Journal – Elsevier

Physics Reports держит активного физика в курсе последних событий по широкому кругу тем путем публикации своевременных обзоров , которые более обширны, чем просто литературные обзоры, но обычно меньше чем полная монография.Каждый отчет посвящен одной конкретной теме и обычно публикуется в отдельном томе. Эти обзоры носят специализированный характер, но содержат достаточно вводного материала, чтобы сделать основные положения понятными для неспециалистов. Читатель сможет не только выделить важных достижений и направлений в физике , но также найдет достаточное количество ссылок на оригинальную литературу.

Редакторы журнала Physics Reports специализируются в следующих областях: астрофизика и космология; Атомная, молекулярная и оптическая физика; Биологическая физика; Физика конденсированного состояния; Физика высоких энергий; Нанонаука; Нелинейная динамика и сложные системы; Ядерная физика и адронная физика; Физика плазмы; и статистическая физика. Многие статьи, опубликованные в журнале Physics Reports , устанавливают стандарты в своих областях.

Подача статей в Physics Reports только по приглашениям; незапрошенные материалы не могут быть приняты. Если вы чувствуете, что у вас есть тема, подходящая для публикации в одном из разделов этого журнала, пожалуйста, свяжитесь с нашей редакцией, [электронная почта защищена], с предложением не более 1000 слов. Вы должны указать, какой редактор должен рассматривать ваше предложение (см. Редколлегию).

Преимущества для авторов
Мы также предоставляем множество преимуществ для авторов, такие как бесплатные PDF-файлы, либеральная политика в отношении авторских прав, специальные скидки на публикации Elsevier и многое другое. Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах для авторов.

Информацию о подаче статей см. В нашем Руководстве для авторов. Если вам потребуется дополнительная информация или помощь, посетите наш Центр поддержки

Гендерный разрыв в физике охватывает весь земной шар

Отчет

показывает неравенство в возможностях и ожиданиях.

Международный опрос, сравнивающий карьерный опыт 15 000 физиков из 130 развитых и развивающихся стран, показывает, что женщины во всем мире сталкиваются с измененными условиями игры. В целом, исследование показывает, что мужчины имеют больший доступ, чем женщины, к возможностям и ресурсам, и их карьера меньше страдает, когда у них есть дети.

Опрос является третьим за десятилетие глобальным опросом, посвященным опыту женщин-физиков, но первым, в который включены мужчины. Глобальный опрос физиков: совместные усилия проливают свет на положение женщин в физике. был подготовлен Американским институтом физики (AIP) в Колледж-Парке, штат Мэриленд, при финансовой поддержке Фонда Генри Люса в Нью-Йорке. Рэйчел Айви, заместитель директора Центра статистических исследований AIP и соавтор отчета, говорит, что данные о мужчинах позволили ей сравнить опыт. «Мы знали, что есть неравенство, но не такое неравенство», – говорит она.

Предоставлено: Дж.ENDICOTT / CORBIS

Исследование выявляет незначительные различия в степени гендерного неравенства между развитыми и развивающимися странами. Женщины постоянно говорят, что получают меньше международных предложений, чем мужчины, меньше доступа к лабораторным помещениям и средствам на поездки, а также меньше приглашений выступить и призывов работать в важных комитетах. Они также сообщают, что наличие детей в большей степени замедляет их карьеру.

Иви говорит, что этим проблемам способствуют два фактора. Во-первых, физика остается сферой, в которой доминируют мужчины, и действует через сеть стариков.«Дело не в том, что пожилые люди активно исключают женщин; они просто не думают о том, чтобы рекомендовать их на ключевые посты или приглашать их выступать на конференциях », – говорит Иви.

Элизабет Фриланд, исследователь физики из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн, согласна. «Это бессознательная предвзятость, из-за которой избавиться от нее труднее, но возможно, – говорит она.

Другой тонкий, но зловещий фактор заключается в том, что женщины и мужчины сталкиваются с разными культурными ожиданиями. Исследование показывает, что женщины повсеместно считаются ответственными за решения по уходу за детьми и уходу за ними.«Главный барьер [на пути к восхождению женщин в этой области] – это глубоко укоренившееся представление как мужчин, так и женщин о том, что мужчины должны быть исключительно кормильцами, в то время как женщины должны быть исключительно сиделками», – говорит Прайвал Шастри, астрофизик из Индии. Институт астрофизики в Бангалоре.

Соблюдение баланса между материнством и работой по-прежнему является самой большой проблемой в карьере для женщин. Карола Мейер, исследователь Института Питера Грюнберга в Юлихе, Германия, и вице-спикер рабочей группы по гендерному равенству Немецкого физического общества, говорит, что, хотя институты и финансовые организации предоставляют перерывы в карьере для людей, которые хотят иметь детей, такие схемы не действуют. Не обязательно облегчать балансировку.По словам Мейер, женщины занимают 17% из 42 должностей в ее институте – относительно большая доля. Однако всем до 40 лет, и у них нет детей. По ее словам, те, кто хочет подняться в научном сообществе, не могут рассматривать вопрос о рождении детей, пока они не будут созданы.

Шастри отмечает, что попытки предоставить женщинам, а не обоим родителям, услуги по уходу за детьми или гибкий график могут даже усугубить неравенство. Например, по ее словам, согласно индийскому трудовому законодательству учреждения должны предоставлять услуги по уходу за детьми, если количество работающих женщин превышает определенные ограничения.«Законы без упоминания сотрудников-мужчин с детьми фактически подразумевают, что женщины несут основную ответственность за детей», – говорит Шастри.

Предполагаемые роли женщин могут также распространяться на карьерные назначения. Участие женщин в управленческих, редакционных или контролирующих ролях было на 15% ниже, чем участие мужчин, но в одной области женщины были гораздо более активными: консультировали студентов, выполняя «воспитательную» задачу, которая обычно не приносит должного профессионального признания.

Мейер рад, что впервые исследование предоставило достаточно статистических данных, чтобы показать, что карьерные различия между физиками-мужчинами и женщинами универсальны и имеют глубокие корни.«При таком большом опросе нельзя не учитывать гендерные различия», – говорит она.

Об этой статье

Цитируйте эту статью

Гевин В. Гендерное разделение в физике охватывает весь мир. Природа 473, 547 (2011). https://doi.org/10.1038/nj7348-547a

Скачать цитату

Поделиться этой статьей

Все, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, смогут прочитать это содержание:

Получить ссылку для совместного использования

Извините, ссылка для совместного использования в настоящее время недоступно для этой статьи.

Предоставлено инициативой по обмену контентом Springer Nature SharedIt

Дополнительная литература

  • Устранение гендерного разрыва в предпринимательстве в сфере STEM – анализ женского предпринимательства в области науки, технологий, инженерии и математики

    • Катерина Кущель
    • Керстин Эттл
    • Gry Agnete Alsos

    Международный журнал предпринимательства и менеджмента (2020)

человек получают докторскую степень.

D. in Physics at 89

Манфред Штайнер, 89-летний мужчина из Род-Айленда, хотел стать физиком с подросткового возраста. Он осуществил эту мечту после успешной защиты диссертации и получит докторскую степень. из Университета Брауна в феврале.

В отчете, опубликованном Брауновским университетом, говорится, что Штайнер родился в Вене, но уехал после окончания Второй мировой войны. Хотя он хотел заниматься физикой, его мать и дядя поощряли его изучать медицину.

«Моя семья советовала мне медицину», – сказал Штайнер в отчете Университета Брауна.«Так что я примирился,« они старше и мудрее », и последовал их совету».

После получения докторской степени по медицине в Венском университете в 1955 году он переехал в Вашингтон, округ Колумбия, и завершил свою подготовку по внутренним болезням. Затем Штайнер начал стажировку по гематологии, которая изучает кровь, кроветворные органы и болезни крови, в Университете Тафтса. Эта стажировка привела Штайнера к трехлетнему обучению по биологии в Массачусетском технологическом институте, где он получил докторскую степень. Доктор биохимии в 1967 году.

Штайнер продолжил свою работу в области гематологии в Университете Брауна. Он начал с должности доцента медицины в 1968 году, а затем получил звание профессора в 1978 году. В 1985 году он был назначен главой гематологического отделения медицинской школы и занимал эту должность до 1994 года. исследовательская программа в области гематологии в Университете Северной Каролины в Гринвилле, пока он не ушел из медицины в 2000 году.

89-летний мужчина получил докторскую степень.Доктор физико-математических наук после успешной защиты диссертации. Выше приведены примечания к уравнениям теоретической физики в Европейской организации ядерных исследований. Дин Мухтаропулос / Getty Images

Хотя его карьера в основном была основана на медицине, Штайнер никогда не терял радости, которую он получал от физики.

«Физика всегда была частью меня, и когда я ушел из медицины и приблизился к 70 годам, я решил войти в мир физики», – сказал он.

Согласно статье, опубликованной в Kiplinger , многие люди возвращаются в школу позже в поисках других образовательных возможностей. В статье говорилось, что люди возвращаются в школу по разным причинам, от получения степени до аттестата.

Некоторые думают о смене карьеры и нуждаются в опыте, а другие после выхода на пенсию хотят «осуществить мечту всей жизни».

Осуществить эту мечту – вот что намеревался сделать Штайнер. Он поступил на программу физики Университета Брауна с намерением посещать занятия, которые его интересовали.

Продолжая следующий этап своего образовательного пути, он вскоре получил достаточно кредитов, чтобы начать свою работу в качестве доктора наук.Д. кандидат. Брэд Марстон работал научным руководителем Штайнера. И хотя сначала он был настроен скептически, он согласился помочь осуществить мечту Штайнера стать физиком.

Диссертация Штайнера была посвящена теоретической физике, и его диссертация называлась Поправки к геометрической интерпретации бозонизации . Он и Марстон продолжат сотрудничать и публиковать статьи на основе его диссертации.

Теперь, когда Штайнер осуществил свою мечту, которая зародилась, когда он был старшеклассником, он побуждает других следовать своей мечте.

«Если у вас есть мечта, следуйте ей», – сказал он. «Важно не тратить зря старые дни. У пожилых людей много умственных способностей, и я думаю, что это может принести огромную пользу молодому поколению».

Newsweek обратился в Университет Брауна за комментариями Манфреда Штайнера и Брэда Марстона.

Женщины в области физической статистики

APS и Центр статистических исследований Американского института физики (AIP) предоставляют различные статистические данные о женщинах-физиках в США.
AIP Женщины в статистике физики

APS Женщины в статистике физики

APS генерирует статистические отчеты о женщинах в области физики. Эти отчеты находятся в свободном доступе для вашего использования. Вы можете использовать наши графики в отчетах и ​​презентациях или можете использовать необработанные данные для создания новых графиков и диаграмм. Укажите APS и IPEDS, как показано на каждом графике.

Степени бакалавра физики и STEM, полученные женщинами

Процент степеней бакалавра физики и STEM, присваиваемых женщинам в качестве первой или второй специальности в учебных заведениях США

Крупные графики и необработанные данные


Ученые степени по физике, полученные женщинами

Процент ученых степеней бакалавра и доктора физики, полученных женщинами в U. Учреждения S. )

Крупный график и необработанные данные


Докторские степени, полученные женщинами по специальностям

Процент докторских степеней STEM, присуждаемых женщинам по специальностям (биология, химия, математика и статистика, науки о Земле, физика и инженерия)

Крупный график и необработанные данные


Степени, полученные женщинами по специальностям

Средний процент степеней бакалавра, магистра и доктора, полученных женщинами по специальностям (биология, химия, математика и статистика, науки о Земле, физика и инженерия )

Крупный график и необработанные данные


Докторанты, полученные женщинами по гражданству

Процент докторских степеней, полученных женщинами мужчин, по статусу резидента США

Крупный график и необработанные данные


ЦЕРН отстраняет физика, который утверждал, что физика «изобретена людьми» и что «кто-то должен был говорить»

Должностные лица крупнейшего в мире ускорителя элементарных частиц приостановили Итальянский физик ожидает расследования своего «крайне оскорбительного» выступления по гендерным вопросам, которое вызвало новые опасения по поводу сексизма в науке.

Ключевые моменты:

  • ЦЕРН заявил, что презентация профессора Струмии «неприемлема в любом профессиональном контексте»
  • Профессор Струмиа заявил, что его отстранили от должности, поскольку его утверждения «противоречат политической линии»
  • Участник семинара сказал профессору Струмии был оспорен после его выступления, но председатель внезапно прекратил заседание. Теория высоких энергий и гендер.

    В центре Женевы, где в 2013 году была подтверждена субатомная частица, известная как бозон Хиггса, заявили, что не знали заранее о содержании презентации профессора Струмии, и сослались на его «нападения на людей» как на «неприемлемые в любом профессиональном контексте. “.

    Представитель ЦЕРН подтвердил, что слайд-презентация выступления профессора Струмии была найдена в Интернете, но сказал, что запись не была доступна сразу. На слайдах были представлены диаграммы, графики и таблицы, которые трудно понять вне контекста, но в одной цитате говорилось, что «физика изобретена и построена людьми, а не по приглашению».

    Профессор Струмия сказал Associated Press, что он хотел развенчать то, что, по его словам, было неправильным представлением, и сказал, что он не верит, что мужчины лучше женщин в физике.

    «Этот семинар постоянно [говорил]:« мужчины плохие, мужчины сексистские, они дискриминируют нас », и многое другое в этом роде», – сказал он.

    «Я проверил, правда ли это… и результат оказался неправдой.

    « Есть политическая группа, которая хочет, чтобы женщины и другие люди считали себя жертвами », – сказал он. .

    Заметив отстранение, профессор Струмиа набросился на центр Женевы, но выразил надежду, что это повлияет на его образ мышления.

    «Я считаю, что ЦЕРН совершает ошибку. Они отстранили меня, потому что это правда… и это противоречит политической линии. И я надеюсь, что ЦЕРН в какой-то момент поймет, я надеюсь, что это всего лишь первый инстинкт самосохранения», – он сказал.

    «Кто-то должен был сказать».

    Представитель ЦЕРН заявил, что презентация профессора Струмии «неприемлема». (Reuters: Denis Balibouse)

    Заявления Струмии, оспариваемые участниками семинара

    Лаура Кови, которая изучает космологию в Университете Георга-Августа в Геттингене, Германия и присутствовала на семинаре, сказала, что комментарии профессора Струмии не прошли должным образом.

    «Он утверждал, что некоторые женщины получали… должности с меньшим [журнальным] цитированием, чем мужчины», – сказала она.

    «Я не уверен, что его тезис подтвержден данными».

    Эксперимент на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе. (Рейтер: Пьер Альбуи)

    Профессор Кови признал, что некоторые из самых выдающихся физиков мира были мужчинами, но сказал, что это «в основном историческое предубеждение», поскольку мужчины могут изучать физику дольше, чем женщины.

    Она также оспорила тот факт, что цитирование является показателем качества, и сказала, что не по ее опыту, женщины-физики могли найти работу с меньшим количеством журнальных публикаций, чем мужчины.

    Профессор Кови сказал, что профессор Струмиа часто делал провокационные комментарии в прошлом, и сказал, что многие на семинаре оспаривали его после презентации – настолько сильно, что председателю приходилось резко прекращать сессию, когда она выходила сверхурочно.

    «Людей расстроило то, что он говорил. Позже он начал делать совершенно ненаучные заявления», – сказала она, отказавшись вдаваться в подробности.

    «Я не думаю, что он представляет точку зрения большинства. Было несколько человек, которые там были, но они не поддержали его точку зрения».

    Джули Мут из Университетского колледжа Лондона, которая выступала ранее на семинаре, сказала, что «позор», что профессор Струмия «не воспользовалась» данными других докладчиков, включая свое исследование с участием более чем 40 000 молодых людей в Англии и США. интервью с молодежью в возрасте от 10 до 18 лет.

    «Результаты показывают, что молодые женщины действительно испытывают сексизм в физике – от того, что учитель сказал им, что« вам нужен мозг мальчика, чтобы заниматься физикой », до данных опроса, показывающих, что мальчики чувствуют, что учителя физики их больше поощряют, чем девочек, “Сказал доктор Мут.

    «Это приводит к ситуации, когда даже некоторые из наиболее образованных молодых женщин сомневаются, что они« достаточно умны », чтобы заниматься физикой».

    ЦЕРН в настоящее время возглавляет женщина, итальянский физик-физик Фабиола Джанотти.

    AP

    Мужчина, 89 лет, воплощает в жизнь мечту своей жизни получить докторскую степень по физике

    EAST PROVIDENCE, RI – 89-летний мужчина из Род-Айленда достиг цели, над которой он потратил два десятилетия, и почти достиг цели. всю жизнь думал о том, чтобы получить докторскую степень. и стать физиком.

    Манфред Штайнер недавно успешно защитил диссертацию в Университете Брауна в Провиденсе. Штайнер дорожит этой степенью, потому что это то, чего он всегда хотел, и потому, что он преодолел проблемы со здоровьем, которые могли сорвать его учебу.

    «Но я сделал это, и это было самым приятным моментом в моей жизни – закончить это», – сказал он в среду в своем доме в Восточном Провиденсе.

    В подростковом возрасте в Вене Штайнер был вдохновлен стать физиком, прочитав об Альберте Эйнштейне и Максе Планке. Он восхищался точностью физики.

    Но после Второй мировой войны его мать и дядя посоветовали ему, что изучение медицины будет лучшим выбором в неспокойные времена. Он получил медицинскую степень в Венском университете в 1955 году и всего несколько недель спустя переехал в Соединенные Штаты, где сделал успешную карьеру в изучении крови и заболеваний крови.

    Штайнер изучал гематологию в Университете Тафтса и биохимию в Массачусетском технологическом институте, прежде чем стать гематологом в Университете Брауна. Он стал профессором и руководил гематологическим отделением медицинской школы в Брауне с 1985 по 1994 год.

    Штайнер помог создать исследовательскую программу по гематологии в Университете Северной Каролины, которой он руководил, пока не ушел из медицины в 2000 году и вернулся. в Род-Айленд.

    Штайнер и его жена Шейла, которой 93 года, женаты с 1960 года.У них двое детей и шесть внуков. В этом месяце ему исполнится 90 лет.

    Штайнер находил медицинские исследования удовлетворительными, но это не совсем то же самое, что его увлечение физикой.

    «Это было что-то вроде желания, которое никогда не исполнялось, всегда оставалось в моей голове», – сказал он. «Я всегда думал, знаете ли, когда я закончу с лекарством, я действительно не хочу тратить свою жизнь, просто сидя и, может быть, немного поиграю в гольф или сделав что-то в этом роде.Я хотел оставаться активным ».

    В возрасте 70 лет он начал посещать бакалавриат в Брауне, одном из университетов Лиги плюща. Он планировал пройти несколько курсов, которые его интересовали, но к 2007 году он накопил достаточно кредитов, чтобы поступить в докторантуру. программа.

    Профессор физики Брэд Марстон скептически отнесся к тому, что Штайнер поступил на занятия по квантовой механике. Марстон обучал аспирантов в возрасте 40 лет, но никогда в возрасте 70 лет. Затем он понял, насколько серьезно Штайнер относится к этому предмету и как усердно он работает.

    Марстон стал консультантом Штайнера по его диссертации.

    «Он написал много статей по медицине, больше статей, чем я по физике. У него уже было научное мышление, которое младшие школьники должны развивать », – сказал Марстон на этой неделе. «И любая исследовательская проблема, которая стоит ее соли, вы столкнетесь с препятствиями. Если вы позволите препятствиям обескуражить вас, вы никуда не денетесь. В отношении Манфреда действительно верно то, что он настойчив ».

    Штайнер защитил диссертацию в сентябре после выздоровления от тяжелого заболевания.

    В своей диссертации он исследует, как электроны в проводящих металлах ведут себя квантово-механически и как фермионы могут быть превращены в бозоны в их поведении. Он работает с Марстоном над статьей о бозонизации, которую они намерены опубликовать.

    Штайнер теперь надеется помочь своими исследованиями профессорам, с которыми он подружился во время учебы.

    «Я не ищу оплачиваемую работу. Я уже давно это сделал, – сказал он, смеясь.

    В Книге рекордов Гиннеса говорится, что 97-летний мужчина из Германии в 2008 году был самым старым человеком, получившим докторскую степень, а в новостях сообщается, что даже пожилые люди получали такие степени.

    Хотя он и не самый старый, внимание было пристальным. Университет Брауна представил Штайнера на своем веб-сайте после того, как он получил докторскую степень, и люди по всей стране связались с ним, чтобы попросить совета, как осуществить свои мечты в дальнейшей жизни. Штайнер сказал 57-летнему начинающему математику: «Ты еще молодой человек, обязательно занимайся математикой».

    Он сказал, что его совет: делайте то, что вам нравится.

    «Делайте это, потому что позже в жизни вы, возможно, пожалеете об этом, что вы этого не сделали», – сказал он.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.