
- •Естествознание как единая наука о природе. Иерархия уровней культуры.
- •Критерии научности. Структура научного знания. Эмпирический и теоретический уровни научного знания.
- •Методы и средства научного познания.
- •Наука как социальное явление. Модели развития науки.
- •Древнегреческий этап развития естествознания.
- •Классический период в истории естествознания (общая характеристика).
- •Механистическая (механическая) картина мира и причины ее краха.
- •Неклассический этап развития естествознания.
- •Постнеклассический этап развития естествознания.
- •Механика н как пример динамической теории. Идеализации и ограниченность клас 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. Становление сто.
- •Постулаты сто Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности.
- •Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией.
- •Концепция искривленного 4-мерного пространства-времени в общей теории относительности.
- •Современная наука о пространстве и времени. Описание пространства и времени в ведущих физических теориях.
- •Развитие представлений о природе тепловых явлений. Начала термодинамики. Цикл Карно.
- •Проблема необратимости и ее статистическое решение.
- •Термодинамический и статистический смысл понятия энтропии.
- •Проблема «тепловой смерти» Вселенной: формулировка, развитие и современное решение.
- •Динамические и статистические закономерности в естествознании. Особенности описания состояний в динамических и статистических теориях. Проблема детерминизма.
- •Зарождение и развитие квантовых представлений в естествознании.
- •Квантовая механика как пример статистической теории. Описание состояния и движения микрообъектов. Принцип суперпозиции квантовых состояний.
- •Принцип дополнительности и его применение к описанию динамики микрообъектов.
- •Принцип неопределенности Гейзенберга как частное выражение принципа дополнительности.
- •Основные представления о квантовой теории атомов и зонной теории кристаллов.
- •Историческое развитие идей атомизма. Квантовый механизм взаимодействия элементарных частиц. Современные представления о классификации элементарных частиц.
- •Фундаментальные взаимодействия в природе. Их характеристика и перспективы объединения.
- •33.Парадоксы классической космологии и их разрешение. Модели Вселенной.
- •34.Современная космология о ранних стадиях эволюции Вселенной.
- •36.Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.
- •43.Особенности эволюционных процессов в природе, их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.
- •44.Общие свойства систем, способных к самоорганизации.
- •45.Примеры самоорганизующихся систем в физике. Конвективные ячейки Бенара. Лазеры.
Неклассический этап развития естествознания.
Теория относительности и квантовая механика
Осн. достижения: 1)выяснения специфики мех дв-ия при ск-стях близких к ск-ти света; 2)Создание физики микромира; 3)Открытие особой формы эн, эн ядра; 4)Развитие физики элементар частиц; 5)Построение единой теории пр и вр; 6)Открытие внутреннего строения клетки и связи этого строения с законами генетики.
Осн. особенности
1)Переход от концепции абсолют простр и вр к концепции единого простр-вр; 2)Концепция дополнительности (волна-частица); 3)Вероятностный хар-р описания явл природы вместо жесткого детерминизма; 4)Рост математизации модели, отказ от наглядности; 5)Выделение 3-х качественно различных ур. мира: мегамир (космич сист), микромир (молекулы, атомы), макромир (наш мир); 6)Противоречие классич теорий со здравым смыслом; 7)Учет зависимости описания приведения объектов от усл. наблюдений
Постнеклассический этап развития естествознания.
Самоорганизация- процесс взаимоде эл-тов, в рез-те кот возникает новый порядок или структура в сист.
Новое междисциплинарное направление-синергетика (Пригожин, Хакен), кот. изучает поведение способных к самоорганизации открытых сложных систем, наход. вдали от равновесия. Благодаря интенсивному взаимодейств. сист со средой усиливается флуктуация (случайные отклонения от системы). Когда превзойден порог устойчивости, сист попадает в критич сост- точки бифуркации (раздвоение). В этой т.любая случайность может подтолкнуть систему на тот или иной путь эволюции. Какой именно путь выберет сист зависит от случайных факторов, ее поведения заранее предсказать нельзя. Но когда такой путь выбран, дальше поведен.сист до след. т. бифуркации подчиняется детерминистическим (однозначным) законам.
Особенности постнекл.: 1)поиск единой физ.теории всего сущего; 2)формир науки «о сложном»; 3)Развитие междисциплин. подходов; осн.объеты сложные- открытые, необратимые, нелин сист. 4)появлен.ценностных ориентиров научн.иследований; 5)включение чела в сист научного знания; 6)эволюционно-синергетическ.подход к описанию природы, т.е. мир на всех ур- это множество открытых, самоорг сист; создание концепции глобального эволюционизма (вся история Вселенной до появл чела и общества- это единый процесс эволюции материи, проходящий по законам самоорг ч/з последовательные стадии космогенеза, геогенез(солнечная сист), биогенез и антропосоциогенез (появл чела и общества).
Механика н как пример динамической теории. Идеализации и ограниченность клас механики.
Динамич теория- в кот связи физических величин однозначны. Можно однозначно предсказать сост сист, если изв ее нач сост. Н-р, механика Ньютона, электродин Максвелла, термодин, теория гравитации (ОТО).
Механика Н. Основания: 1)экспериментальные факты; 2)идеализир объекты (мат точка, ИСО, абсолют пр и вр, принцип дальнодействия(мгновенное распростронение сигналов на расстоянии)); 3)физ величины и понятия. Сост мех сист задано, если заданы коорд и ск-ти всех частиц сист. Сист отсчета- совокупность тела отсчета, сист координат и синхронизир м/у собой часов. Траектория- кривая, кот опис окончание радиус-вектора при дв-и. 4) операции с физ величинами: слож и умн в-ров, диф-льное интегральное исчисление. II ядро- сист законов, выр в мат ур-ниях.
Три закона Н. Первый: всякая мат точка (тело) сохр сост покоя или равномер прямолин дв-я до тех пор, пока воздействие со стороны др тел не заставит ее изм это сост. В: ускор, приобретаемое мат точкой (телом), пропорц вызывающей его силе и обратно его пропорц массе: a=F/m . Третий (о взаим м/у мат точками (телами)): всякое действие мат точек (тел) друг на друга носит хар-р взаимод; силы, с кот действуют друг на друга мат точки, всегда равны по модулю, противоположно напр и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки: F12=-F21. Законы Н не вып: 1)если ск-ти приближ к ск-ти света, здесь СТО; 2)в сильных гравит полях, здесь ОТО; 3)в масштабах микромира, здесь квант мех; 4)при опис необратимых процессов.