- •Естествознание как единая наука о природе. Иерархия уровней культуры. Специфика науки как вида деятельности. Критерии научного знания. Проблема познаваемости мира.
- •Критерии научности. Структура научного знания. Эмпирический и теоретический уровни научного знания.
- •Методы и средства научного познания.
- •Наука как социальное явление. Лженаука. Модели развития науки.
- •Древнегреческий этап развития естествознания.
- •Классический период в истории естествознания (общая характеристика).
- •7.Механистическая (механическая) картина мира и причины ее краха.
- •8.Неклассический этап развития естествознания.
- •9.Постнеклассический этап развития естествознания.
- •Механика Ньютона как пример динамической теории. Идеализации и ограниченность классической механики.
- •Триумф небесной механики. Механический детерминизм как фундамент классического мировоззрения.
- •Фундаментальная симметрия пространства и времени, ее связь с законами сохранения.
- •Концепции дальнодействия и близкодействия. Понятие материального поля. Классические представления о природе света.
- •Непрерывность и дискретность в описании структуры материи.
- •Историческое развитие концепции пространства и времени в естествознании. Специальная теория относительности Эйнштейна. Постулаты сто.
- •Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности. «Сокращение» длины движущихся объектов. «Замедление» хода движущихся часов.
- •Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией.
- •19.Концепция искривленного 4-мерного пространства-времени в общей теории относительности.
- •20Современная наука о пространстве и времени. Описание пространства и времени в ведущих физических теориях.
- •21Развитие представлений о природе тепловых явлений. Начала термодинамики. Цикл Карно.
- •3 Начала термодинамики.
- •22Проблема необратимости и ее статистическое решение.
- •23Термодинамический и статистический смысл понятия энтропии.
- •24Проблема «тепловой смерти» Вселенной: формулировка, развитие и современное решение.
- •25.Динамические и статистические закономерности в естествознании. Особенности описания состояний в динамических и статистических теориях. Проблема детерминизма.
- •26Зарождение и развитие квантовых представлений в естествознании.
- •27Квантовая механика как пример статистической теории. Описание состояния и движения микрообъектов. Принцип суперпозиции квантовых состояний.
- •28Принцип дополнительности и его применение к описанию динамики микрообъектов. Корпускулярно-волновой дуализм
- •29Принцип неопределенности Гейзенберга как частное выражение принципа дополнительности.
- •30Основные представления о квантовой теории атомов и зонной теории кристаллов.
- •31 .Историческое развитие идей атомизма. Квантовый механизм взаимодействия элементарных частиц. Современные представления о классификации элементарных частиц.
- •32Фундаментальные взаимодействия в природе. Их характеристика и перспективы объединения.
- •Парадоксы классической космологии и их разрешение. Модели Вселенной.
- •34Современная космология о ранних стадиях эволюции Вселенной.
- •35.Возможности и элементы спектральной астрономии.
- •36.Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.
- •36.Строение Земли и основные характеристики ее оболочек. Термодинамика Земли.
- •37Образование и основные этапы эволюции Земли.
- •38.Специфика живого. «Критерии жизни».
- •39. Иерархия уровней организации живой материи.
- •40.Гипотезы возникновения жизни на Земле. Биохимическая эволюция.
- •41.Развитие идеи эволюции в биологии. Эволюция биосферы.
- •42.Особенности эволюционных процессов в природе, их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.
- •43.Общие свойства систем, способных к самоорганизации.
- •44.Примеры самоорганизующихся систем в физике. Конвективные ячейки Бенара. Лазеры.
- •45.Открытые диссипативные системы в химии и биологии. Примеры самоорганизации.
- •46.Синергетический подход к анализу экономических явлений и моделированию социальных процессов. Примеры.
- •47.Проблемы прогнозирования в контексте синергетики. Динамический хаос. Фракталы.
34Современная космология о ранних стадиях эволюции Вселенной.
Из уравнений ОТО вселенная расширяется. 10-20 млрд лет- возраст Вселенной.
В 1927 году Ж. Леметр предположил, что в начальный момент времени, вселенная представляла собой космическое яйцо. Это микрообъект размером с электрон примерно 10-12 см и с плотностью примерно 10 96 г/см3. Космическое яйцо было неустойчиво и произошёл взрыв.
Дополнил и уточнил Дж. Гамов . Он занимался проблемой распространения Элементов по вселенной.
Он предположил, что вселенная была горячей. По этой версии большой взрыв произошёл примерно 15-20 млрд лет назад.
В момент времени t=0, кривизна пространства времени и плотность вселенной была бесконечна. Такое начальное состояние вселенной называют сингулярным.
Кривая бесконечно стремится к оси Ох и Оу
Предполагают, что в момент зарождения вселенной было лишь единое фундаментальное взаимодействие. Через 10-43 с температурой 1032 с из единого взаимодействия выделилась гравитация.
Расчёты показываю, что через промежуток 10-35 с выделилось сильное взаимодействие.(симметрия взаимодействия нарушилась)
Около 10-10 с Т приблизит= 1015 К Слабое взаимодействие отделилось от магнитного.(все 4 взаимодействия разделились)
-
Период 10-12 с - 10-6 с-эпоха кварков и глюонов.
-
Период 10-6 с - 10-2 с _ эпоха нуклонов и антинуклонов. В это время кварки объединялись p и n их античастицы.Предполагалось, что именно в этот период осталось лишнее кол-во нуклонов из которых образовалась вселенная.
-
Период 10-2 с - 102 с эпоха липтонов. В составе вселенной преобладали электроны, пазитроны и нейтрины.
-
Период 102 с - 103 с эпоха ядерных образований. Вселенная состоит из 74% водорода, 25% гелия и 1% тяжёлых металлов.
-
Период 103 с - 1013 с эпоха ионов. Вселенная представляет собой однородную, непрозрачную плазму.
-
Период 105 лет - 108 лет-эпоха атомов. Вселенная становится прозрачной, температура упала до 103-104 К, электроны замедлились и стали взлетать с ядрами, образуя электрически нейтральные ядра. В этот период фотоны не могли пролететь далеко. Учёные зафиксировали то, что наз. Реликтовым излучением, это перемещались фотоны.
-
Период 108 лет по сег. Дни Эпоха звёзд и галактик.
Календарь Г.Сагана
1 космич. Год= 15 млрд. лет 1с=500 лет
В этот космич. Год.
1 января 00 ч. 00 мин.-Большой взрыв 10 января –Образование галактики 9 сентября-образование солнечной системы
14 сентября – образование Земли 25 сент-жизнь на земле
19 дек-первые рыбы 24 дек-динозавры
26 дек-первые млекопитающие 27 дек-первые птицы
29 дек-первые приматы 31 дек 22 ч 30 мин первые люди
В 1965 году у гипотез « большого взрыва» появилось экспериментальное подтверждение: было обнаружено, предсказанное Гамовым реликтовое излучение. Гипотеза «большого взрыва» общепринята, но у неё есть недостатки, особенно при описании ранних стадий. Поэтому появилась гипотеза «ранней инфляции». Впервые о существовании стадии инфляции написал в 1979 году Старобинский. Линде и Гут её создали. Гипотеза внесла поправки 10-34-10-36 с Вселенная вела себя иначе. В этот период вселенная пережила период очень быстрого взрывоподобного расширения. Вселенная в результате инфляции, стремительного раздувания, расширения её размер увеличился в 1030 раз. Возникает огромная сила отталкивания, которая вызывает мгновенное раздувание(образовывается пузырь) и теория предполагает, что такой пузырь не один. В настоящее время говорят о прорыве в космологии. Последние исследования говорят, что адекватная модель нашего пространства - Евклидово пространство. Расширение вселенной будет продолжаться неограниченно и с ускорением. В составе вселенной 3 основных компонента: 4-5% от всего обычное в-во, состоящее из электронов, «тёмная холодная материя», состоящая из очень тяжёлых частиц, очень сложно реагирующих с в-вом 21-25%, «квинтэссенция»(тёмная энергия, вакуумный конденсатор скалярных частиц) 70-75%