Тема 5. Материя в пространстве и времени. Принципы относительности

Развитие представлений о пространстве и времени. Классическая концепция, принцип относительности Галилея. Характеристики пространства, его трехмерность, однородность, изотропность. Характеристики времени, его анизотропность. Взаимосвязь пространства и времени: движение. Понятие события, процесса. Одновременность удаленных событий. Принцип инерции. Инерциальные системы отсчета. Специальная и общая теория относи­тельности Эйнштейна: принцип постоянства скорости света, относительность интервала времени и расстояния в разных системах отсчета, взаимосвязь массы, энергии и скорости, представления о едином пространстве-времени. Зависимость свойств пространства-времени от распределения материи, относительность и инва­риантность физических величин. Проблема многомерности пространства.

Тема 6. Основы химической картины мира

Атомно-молекулярное учение. Понятие химического элемента. Изотопы. Вещество. Периодический закон и таблица Д.Менделеева. Химические реакции. Реакционная способность веществ. Катализаторы. Виды химических связей. Классификация веществ. Химический анализ. Понятие о химическом элементе.

Химический синтез. Понятие о соединении.

Тема 7. Физические свойства объектов макромира. Непрерывно-дискретные свойства объектов микромира.

Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Принципы симметрии. Симметрия как инвариантность. Виды симметрии. Принцип инвариантности относительно сдвигов в пространстве и времени. Симметрии пространства-времени. Связь законов сохранения с симметрией (теорема Петер). Значение представлений о симметрии в познании объектов микро-макро-мегамира.

Законы сохранения. Закон сохранения импульса, закон сохранения момента импульса, закон сохранения заряда, закон сохранения энергии (первое начало термодинамики). Фундамен­тальный характер законов сохранения. Взаимодействие; близкодействие, дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах.

Корпускулярно-волновая теория строения атома. Микрочастицы. Античастицы. Виды взаимодействия микрочастиц. Основные положения современной атомистики. Классификация элементарных частиц.

Тема 8. Биологический уровень организации материи. Возникновение и развитие живых систем.

Особенности биологического уровня организации материи. Принципы воспроизводства и развития живых систем. Системность в организации живого. Биология как комплекс наук о живой материи. Место биологии среди естественнонаучных дисциплин. Понятие жизни. Признаки живого как одной из форм движения материи. Физико-химические основы жизни. Особенности возрастания энтропии в живых системах. Живой организм как самоорганизующаяся система. Проблема выделения существенно важных свойств жизни. Струк­турные уровни организации живого: молекулярный, субклеточный, клеточный, органно-тканевой, организменный, популяционный, видовой, биогеоценотический, биосферный. Проблема элемен­тарной живой системы. Своеобразие проявления свойств живого на различных уровнях организации. Концепция целостности жизни.

Возникновение и эволюция жизни на Земле. Генетика и эволюция.

Гипотезы возникновения жизни на Земле. Развитие представлений об эволюции. Эволюционные теории Ж.-Б. Ламарка и Ч.Дарвина. Доказательства существования эволюции живых организмов на Земле: палеонтологические, сравнительно-анатомические, биохимические, эмбриологические, географические, классификационные, селекционные. Генетика и эволюция.

Принципы биологической эволюции: необратимость, векторный характер. Факторы эволюции: наследуемая изменчивость признаков, естественный отбор. Роль флуктуации численности и внешних условий. Популяция как эволюционная единица. Сопряженная эволюция. Принципы эволюции биосферы.