Опыт бриджмена просачивание масла через сталь. План-конспект урока по физике (10 класс) на тему: "Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное подтверждение."


БРИДЖМЕН
(Bridgman) Перси Уильямc (1882-1961) -амер. физик и философ, лауреат Нобелевской премии 1946 по физике. В философии и методологии науки Б. известен концепцией «операционализма», сформулированной в работе «Логика современной физики» (1927). В основе этого учения лежит идея о том, что значения научных понятий синонимичны множеству операций, с помощью которых определяется их содержание. Основными такими операциями выступают экспериментальные процедуры измерения. На формирование операционализма основное влияние оказали прагматизм и тот способ, каким А. Эйнштейн определял основные понятия теории относительности. Операциональное введение понятий позволяет придать им строгое значение, отделить их от соответствующих понятий повседневного опыта и метафизики. Вместе с тем отождествление значения понятий науки с совокупностью операций ведет к отказу от их понимания как коррелятов реальности, к сближению операционализма с инструменталистской трактовкой научного знания. В духе этих идей Б. истолковывал различные эпизоды развития науки, а также высказывался по более общим филос. проблемам. Его позиция отражала реальные методологические изменения в современном естествознании, однако распространение операционализма на все содержание научного знания вызвало критику многих философов. В итоге сам Б. стал признавать, что значение научных понятий не исчерпывается операционально-измерительными процедурами, даже если расширить понимание операций, включив в них, наряду с реальными, ментальные операции.

Философия: Энциклопедический словарь. - М.: Гардарики . Под редакцией А.А. Ивина . 2004 .


БРИДЖМЕН
(Bridgman) Перси Уильяме (21.4. 1882 , Кембридж, Массачусетс,- 20. 8. 1961 , Рандолф, Нью-Хэмпшир) , амер. физик и философ. Нобелевская пр. по физике (1946) . В трактовке познания Б. близок к инструментализму (в истолковании проблемы значения понятий) и к солипсизму (в истолковании опыта) . Абсолютизируя эмпирич. аспект науки, Б. недооценивал фактич. роль абстрактного мышления и абстракций. Он считал бессмысленными теоретич. понятия, неверифицируемые в опыте. Идею связи значения понятия с совокупностью действий (операций) , ведущих к их применению, Б. перенёс в методологию науки и теорию познания в качестве общего принципа: определять науч. понятия, по Б., надо не в терминах др. абстракций, а в терминах операций опыта (операциональное определение понятий) . Этот тезис послужил основой в целом пдеалистич. программы операционного построения языка науки.
см. Операци-онализм.
Logic of modern physics, N. ?., 1927 ; The nature of some of our physical concepts, N. Y. , 1952 ; Reflections of a physicist, ?. ?., 19551; Way things are, Camb., 1959.

Философский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов . 1983 .


БРИДЖМЕН
БРИДЖМЕН (Bridgman) Перси Уильяме (род. 21 апр. 1882, Кембридж, Массачусетс – ум. 20 авг. 1961, Рандолф, Нью-Хемпшир) – амер. физик и теоретик, с 1904 – профессор Гарвардского унта. Известен своими трудами в области разработки теоретико-познавательных основ теории относительности Эйнштейна. Ему принадлежит также мнение, что в физике на основе знания данной причины будущее состояние системы может быть определено лишь приблизительно. Осн. произв.: «The logic of modern phisics», 1927; «Reflections of a physicist», 1950.

Философский энциклопедический словарь . 2010 .


БРИДЖМЕН
(Bridgman), Перси Уильяме (р. 21 апр. 1882) – амер. физик и философ-идеалист. Окончил Гарвардский ун-т (1904), в к-ром затем был проф. математики и естеств. философии до 1954. Лауреат Нобелевской премии (1946) за исследование в области физики высоких давлений.
В философии Б. известен как родоначальник операционализма, осн. идеи к-рого им были высказаны впервые в работе "Анализ размерностей" ("Dimensional analysis", 1922, 2 изд., 1931, рус. пер. 1934), затем подробно развиты в "Логике современной физики" ("Logic of modern physics", 1927, переизд. 1954) и последующих работах. По мнению Б., значение всякого понятия можно выяснить, лишь проанализировав ряд операций, к-рые выполняются или при употреблении этого понятия, или при верификации, т. е. при определении истинности предложения, включающего это понятие, или при ответах на вопросы относительно него. Т.о., значение понятия сводится к соответствующей серии операций; это выражено в формуле Б. "значение – это операции". Операции определяются Б. как "направленные действия" индивида и могут быть как чисто физическими, так и умственными ("с карандашом и бумагой"), а также смешанными. Понятия, не допускающие операц. определения, Б. объявляет непригодными для науч. употребления. Эти взгляды являются синтезом логического позитивизма, откуда Б. берет идею эмпирич. определения значения понятия, с прагматизмом. Операционализм Б. неизбежно приводит к субъективному идеализму, т.к., в конечном счете, познание сводится к субъективному опыту индивида. В области социологии Б. занимает позицию анархиствующего интеллигента, воспевая интеллектуальную свободу ученого-одиночки; он призывает к отказу от "сентиментального демократизма", где все члены гос-ва пользуются одинаковыми привилегиями, и настаивает на участии в управлении лишь наиболее "авторитетных" политиков и ученых.
Соч.: The nature of physical theory, 2 ed., N. Y., 1949; The intelligent individual and society, N. Y., 1938; Reflections of a physicist, 2 ed., N. Y., 1955; The nature of some of our physical concepts, N. Y., 1952. Лит.: Шафф?., Некоторые проблемы марксистско-ленинской теории истины, М., 1953; Быховский Б. Э., Операционализм Бриджмена, "Вопр. философии" 1958, No 2; Горнштейн т.н., Современный позитивизм и философские вопросы физики, в кн.: Современный субъективный идеализм, М., 1957.
В. Абрамов. Москва.

Философская Энциклопедия. В 5-х т. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Ф. В. Константинова . 1960-1970 .


БРИДЖМЕН
БРИДЖМЕН (Bridgman) Перси Уильяме (21 апреля 1882 Кембридж, США-20 августа 1961, Рандолф, Нью-Хэмпшир)-американский физик и философ науки, теоретик операционализма; лауреат Нобелевской премии по физике (1946). Окончил Гарвардский университет (1904), с 1908 преподаватель в нем, с 1919-профессор. В 1926-35- профессор математики и философии природы в университете Хиттинса, в 1950-54-вновь в Гарвардском университете. Член американской Академии искусств и наук, Американского философского общества, а также др. научных обществ.
Бриджмен был экспериментатором в области физики и техники высоких давлений. Широкую известность приобрела его книга “Анализ размерностей” (Dimensional Analysis. New Haven, 1922; рус. пер.: М., 1934). Занимался осмыслением логической структуры, языка и природы физической науки, а также философскими вопросами. Как и неопозитивисты, Бриджмен сосредоточил свое внимание на анализе понятийной структуры физики и поиске эмпирических оснований для теоретических конструктов. В духе инструментализма Бриджмен отождествлял значение понятия с набором операций, при этом определял операционалистский метод как совокупность поэтапных действий-практических и мыслительных экспериментов - по определению значений. Он предполагал, что язык науки должен содержать высказывания, все понятия которого имеют референты. В книге “Способ существования вещей” (The Way Things Are. N.Y., 1959), посвященной общегносеологическим вопросам, Бриджмен определяет философские теории как вербальные эксперименты, свидетельствующие о возможностях мышления и фантазии человека, а также о социальной потребности в таких экспериментах, а не о природе мира.
На операционализм Бриджмена опирался Дж. Дьюи в обосновании своей версии инструментализма. Высокую оценку его теория получила у представителей Венского кружка (Г. Фейгл), а также оказала влияние на исследования в области социологии и психологии (прежде всего бихевиоризм Б. Ф. Скиннера). Развиваемые в книге “Интеллектуальный индивид и общество” (The Intelligent Individual and Society. N.Y.,. 1938) идеи интеллектуальной свободы и ответственности вызвали широкий резонанс среди американской интеллигенции.
Соч.: The Logic of Modem Physics. N.Y., 1927; The Physics of High Pressure. N.Y., 1937; The Nature of Thermodynamics. Cambr. Mass., 1941; The Nature of Some our Physical Concepts. N.Y., 1952; Reflections of a Physicis. N.Y., 1950; A Sophisticate"s Primer of Relativity. L., 1962.
Лит.: Печенки” А. А. Операционалистская трактовка логики науки у Перси Бриджмена.-В кн.: Концепции науки в буржуазной философии и социологии. Вторая половина XIX-XX в. М., 1974.
?. С. Юлина

Новая философская энциклопедия: В 4 тт. М.: Мысль . Под редакцией В. С. Стёпина . 2001 .

Приступив к экспериментальным работам по созданию высоких давлений в 1908 году, к 1933 году Перси Бриджмен с помощью своих приборов достиг давления 12 000 атмосфер (для сравнения: давление в стволе обычного ружья составляет сотни атмосфер).

Получив рекордные значения давления, он смог исследовать и описать:

Поведение жидкостей и твёрдых тел при гигантских давлениях (с учётом открытий других учёных, всего насчитывается 11 видов льда, часть из которых открыты именно Перси Бриджменом);

Изменение электрического сопротивление при гигантских давлениях и др.

Позже он создал аппарат, в котором доводил давление до 130 000 атмосфер при 1000 градусах.

В 1940 году Перси Бриджмену удалось получить синтетические кристаллы серного колчедана.

В 1946 году за комплекс проведенных исследований был удостоин Нобелевской премии по физике, цитируем: «за изобретение прибора, позволяющего создавать сверхвысокие давления, и за открытия, сделанные в связи с этим в физике высоких давлений».

Перси Бриджмен однажды заметил, что нетрудно получить новые результаты в физике, если вновь провести все известные эксперименты под сверхвысоким давлением. Необходимо отметить, что за исследование веществ при аномальных условиях получено ещё несколько Нобелевских премий другими учеными…

Перси Уильямс Бриджмен

Лауреат Нобелевской премии по физике 1946 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За изобретение прибора, позволяющего создавать сверхвысокие давления, и за открытия, сделанные в связи с этим в физике высоких давлений».

Наш сегодняшний герой - типичный американец. Он родился в Кембридже, но не в том, который дал нам целую плеяду физиков из , а в том, который река Чарльз отделяет от Бостона. Город и поныне невелик - всего 100 тысяч человек, зато каких! Именно в этом городе расположены и Гарвардский университет, и Массачусетский технологический институт.

Одно из зданий Гарвардского университета в Кембридже (Массачусетс, США)

Filippo Diotalevi/Flickr

Родителями Питера (так близкие с детства называли Перси) были отнюдь не профессора. Отец его, Реймонд Лендон Бриджмен, был репортером, специализировался на социальной и политической тематике. Мать, Мэри Энн Марию, урожденную Уильямс, описывали как «простую, живую и немного вызывающую» женщину.

Если верить в знаки, то с самого рождения жизнь «указывала» Питеру-Перси на то, что заниматься нужно физикой. Родился в Кембридже, потом семья переехала в город с говорящим именем Ньютон. Неудивительно, что учитель приходской школы в Ньютоне посоветовал мальчику пойти дальше по научной стезе. Естественно, что Перси решил учиться именно в Гарварде. С ним и была связана большая часть его жизни.

Бакалавром Бриджмен стал в 1904 году. Уже тогда он начал заниматься высоким давлением. Будущего лауреата интересовала наука и свои размышления о ней… И больше ничего. Он никогда не преподавал, грубо посылал ректора Гарварда Эбботта Лоуэлла (его фраза «Меня не интересует ваш… колледж, дайте мне заниматься наукой» стала крылатой), и в итоге Бриджмен написал более четверти тысячи статей и чертову дюжину монографий.

Свое первое изобретение, связанное с давлением, он сделал еще в 1905 году. Ученый изобрел герметизированный метод изоляции сосудов высокого давления с газом. Решение было оригинальным: изолирующая прокладка, сделанная из резины или мягкого металла, сжималась под давлением бо́льшим, чем давление внутри сосуда (она получила название прокладка Бриджмена). В итоге запечатывающая пробка автоматически уплотнялась по мере возрастания давления и никогда не давала течи независимо от величины давления, пока выдерживают стенки сосуда. Любопытно, что это изобретение было сделано тогда, когда Бриджмену было нужно починить сломавшийся аппарат для работы под высоким давлением.

Прокладка Бриджмена

Wikimedia Commons

В итоге в руках Бриджмена оказался инструмент, которым можно было изучать сотни веществ в условиях высокого давления. Он дошел до показателя 100 тысяч атмосфер, а в некоторых случаях и до 400 тысяч. Фактически впервые экспериментально можно было изучать вещества в тех же условиях, в которых они находятся в недрах Земли.

А раз появился новый инструмент, выведший науку в совершенно неведомую область, открытия посыпались как из рога изобилия. Хотим открыть новую аллотропную модификацию фосфора? Извольте! Попробуем получить «горячий лед»? Всего 20 тысяч атмосфер, и лед не тает при 80 °C!

Он открыл сжимаемость атомов (начав со сжатия металлического цезия), то, как молекулы жидкостей, в том числе воды, ведут себя при сжатии, изучал графики зависимости точки плавления при высочайших давлениях. Странно даже, что Нобелевская премия пришла так поздно. К тому времени Бриджмен уже успел посжимать даже уран и плутоний в рамках Манхэттенского проекта… Кстати, любопытно, что в 1946 году наш герой «обошел» в нобелевской гонке еще одного великого экспериментатора, прославившегося в другом Кембридже, - Петра Леонидовича Капицу. (О нем мы расскажем не скоро, ибо своей премии за открытие сверхтекучести гелия, состоявшееся в 1938 году, Капица ждал ровно сорок лет…)

Петр Капица в 1930-х годах

Wikimedia Commons

«С помощью вашего оригинального прибора в соединении с блестящей экспериментаторской техникой вы весьма существенно обогатили наши знания о свойствах материи при высоких давлениях», - так приветствовали Перси Бриджмена во время церемонии вручения Нобелевской премии в Стокгольме 4 декабря 1946 года.

Уже став знаменитым физиком, Бриджмен заявил о себе как о философе. И весьма успешно. Из всех нобелевских лауреатов, о которых мы писали до сих пор, почти настоящим философом был, пожалуй, только (многие помнят его выходивший в СССР сборник «Физика и философия»). Главной книгой Бриджмена стала «Логика современной физики», вышедшая в 1927 году. В этой книге он заложил основы целого нового философского течения, названного операционизмом (само это слово появилось в 1920 году в книге другого физика, Нормана Кэмпбелла).

В самом конце своей жизни Бриджмен снова заявил о себе - трагически и громко. Когда ему исполнилось 79, нобелевский лауреат узнал, что неизлечимо болен. Рак с метастазами, быстрая потеря сил, начинающиеся боли. Ученый твердо решил успеть уйти из жизни безболезненно и не ждать последней стадии, однако ни один врач не захотел помочь ему с эвтаназией. 20 августа 1961 года Бриджмен выстрелил себе в голову из охотничьего ружья, оставив горькую и злую записку: «Со стороны общества не очень порядочно заставлять человека делать это своими руками. Вероятно, сегодня последний день, когда я еще способен сделать это сам». «Записка Бриджмена» до сих пор фигурирует в этических дебатах, посвященных эвтаназии.

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

Тема 1. Основы молекулярно - кинетической теории

Основные положения МКТ

1.Все вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки.

2.Частицы в любом веществе непрерывно и хаотично движутся.

3.Частицы взаимодействуют друг с другом.

Некоторые опытные обоснования этих положений

Косвенные доказательства:

1. сжимаемость тел при деформации (особенно хорошо сжимаются газы, при этом уменьшаются расстояния между их частицами);

2. дробление вещества (пределом дробления в молекулярной физике являются молекула или атом);

3. расширение и сжатие тел при изменении температуры (изменение расстояния между молекулами);

4. испарение жидкостей (переход отдельных молекул жидкости в газообразное состояние);

5. диффузия – взаимное проникновение соприкасающихся веществ, обусловленное хаотичным движением молекул: быстрее всего самопроизвольное перемешивание веществ происходит в газах (минуты), медленнее в жидкостях (недели), очень медленно в твёрдых телах (годы), диффузия ускоряется с увеличением температуры;

6. броуновское движение – беспорядочноедвижение очень маленьких частиц твёрдого тела, находящихся во взвешенном состоянии в жидкости или газе, непрерывное, неуничтожимое, зависящее от температуры: становится интенсивнее при её увеличении. Объясняется тем, что каждая броуновская частица находится в окружении хаотично движущихся молекул, толчки которых приводят к её беспорядочному движению;

7. слипание свинцовых цилиндров, прилипание стекла к воде (происходят за счёт притяжения молекул);

8. сопротивление растяжению и сжатию, малая сжимаемость твёрдых тел и жидкостей доказывают то, что молекулы взаимодействуют.

Прямые доказательства:

1. наблюдение строения вещества в электронный микроскоп, фотографии отдельных больших молекул;

2. опыт Бриджмена (просачивание масла через стальные стенки сосуда под давлением атм.);

3. измерены параметры атомов и молекул – диаметр, масса, скорость.

Размеры атома порядка или см

Силы взаимодействия молекул – это силы притяжения и отталкивания. Причина возникновения сил - электромагнитные взаимодействия электронов и ядер соседних молекул: отталкивание

+ - отталкивание- +

притяжение

Силы межмолекулярного взаимодействия короткодействующие: они действуют на расстояниях, сравнимых с размерами молекул или атомов. Эти силы зависят от расстояния между этими частицами:

1. на расстоянии равном диаметру молекулы силы притяжения и отталкивания молекул равны, результирующая сила молекулярного взаимодействия равна нулю

= ,

2. на расстоянии чуть больше диаметра молекулы силы притяжения преобладают над силами отталкивания, в результате между молекулами действует сила притяжения

Сила притяжения;

3. на расстоянии меньше диаметра молекулы силы отталкивания преобладают над силами притяжения, в результате между молекулами действует сила отталкивания

Сила отталкивания;

4. на расстоянии много больше размеров молекул силы притяжения и отталкивания прекращают действовать

5. при сближении молекул, когда причём сила отталкивания растёт быстрее, результирующая сила взаимодействия молекул , проявляясь в виде силы отталкивания, становится бесконечно большой.

Основные понятия МКТ

1.Абсолютная масса молекулы ( )

Абсолютная масса молекулы или просто масса молекулы вещества очень мала, например, ( O) .

2.Относительная молекулярная масса ( ) отношение массы молекулы данного вещества к массы атома углерода : = ;

= ( - атомная единица массы).

Зная химическую формулу вещества, можно найти относительную молекулярную массу как сумму относительных масс атомов, из которых состоит молекула. Относительные атомные массы веществ берутся в таблице Менделеева. Например, () = 16 ·2 =32; () =1·2 + 16 =18.

3.Количество вещества ( отношение числа молекул данного вещества к постоянному числу Авогадро : ; постоянная Авогадро показывает, сколько молекул содержится в одном моле любого вещества, = .

Моль количество вещества, содержащееся в 12г углерода .

4.Молярная масса вещества ( ) масса одного моля вещества : Молярную массу можно найти, зная, что = кг/моль. Например, = кг/моль; O) = 18 кг/моль.

5.Масса вещества ( : N;

6.Число молекул или атомов( : ;

Агрегатные состояния вещества (фазы вещества)

твёрдое жидкое газообразное плазменное

Фазовый переход – переход вещества из одного агрегатного состояния в другое.

Например, при нагревании твёрдое вещество можно перевести в жидкое состояние, жидкое в газообразное, а газ в плазменное состояние. Плазма – это частично или полностью ионизированный газ, т. е. электронейтральная система, состоящая из нейтральных атомов и заряженных частиц (ионов, электронов и т. д.)

В молекулярной физике изучаются три фазы состояния вещества: газ, жидкость и твердое тело. Основные свойства газов: 1. не имеют постоянного объёма, занимают весь предоставленный, неограниченно расширяясь; 2. не имеют постоянной формы, принимают форму сосуда; 3. легко сжимаются; 4. оказывают давление на все стенки сосуда.

Основные свойства жидкостей: 1. сохраняют постоянный объём; 2. не имеют постоянной формы, принимают форму сосуда; 3. практически не сжимаемы; 4. текучи.

Основные свойства твёрдых тел: 1. имеют постоянный объём; 2. сохраняют постоянную форму; 3. имеют правильную геометрическую форму кристаллов.

Свойства веществ в различных агрегатных состояниях можно объяснить, зная особенности их внутреннего строения.

Агрегатное состояние Расстояние между частицами Взаимодействие частиц Характер движения частиц Порядок в расположении частиц
Газы Много больше размеров частиц Слабое притяжение, отталкивание только при соударениях Свободное, поступательное, хаотичное движение с большими скоростями - «бродяги» Нет порядка
Жидкости Сравнимо с размерами частиц Сильное притяжение и отталкивание Колебательно-поступательное движение, т.е. колеблются около положения равновесия и могут перескакивать – «кочевники» Порядок не строгий – «ближний» порядок
Твёрдые тела Меньше размеров частиц, «плотная упаковка» Сильное притяжение и отталкивание (сильнее, чем в жидкости) Ограниченное, совершают колебания около положения равновесия – «оседлые» Строгий порядок – «дальний» порядок (кристаллическая решётка)