Тема 4. Естествознание хх века

Четвертая научная революция. Проникновение в глубь материи. Концепции общей теории относительности и квантовой механики. Окончательное крушение маханистической картины мира. НТР, ее естественнонаучная составляющая и исторические этапы. Панорама современного естествознания. Тенденции развития. Современные междисциплинарные исследования. Образ человека в современной науке.

Раздел 3 Элементы современной физики

Тема 1. Фундаментальные принципы и законы

Физика – фундаментальная отрасль естествознания. Материя. Всеобщие атрибуты материи: связь, взаимодействие, движение, структурность, системная организация, способность к саморазвитию, отражение, пространство и время. Структурные уровни организации материи: микро-, макро- и мегамиры. Фундаментальные взаимодействия (концепции дально- и близкодействия, гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое виды взаимодействий). Принцип относительности (Г. Галилея, СТО, ОТО А. Эйнштейна). Свойства пространства, времени. Необратимость времени. Законы сохранения (закон сохранения механической энергии, закон сохранения и превращения энергии, закон сохранения момента импульса). Фундаментальные законы Ньютона (первый, второй, третий). Статистические и термодинамические свойства макросистем (развитие представлений о природе тепловых явлений, термодинамическое и статистическое описание свойств макросистем, термодинамика, основные положения молекулярно-кинетических представлений). Термодинамические законы (первое, второе, третье начало термодинамики). Корпускулярно-волновые свойства света (развитие представлений о свете, корпускулярная гипотеза Ньютона, фотоэффект, волновая гипотеза Гюйгенса, интерференция, дифракция, дисперсия, электромагнитная теория Максвелла, квантовая концепция Планка).

Тема 2. Атомный и нуклонный уровни строения материи

Структура атомов (развитие представлений о структуре атомов, модели атомов. Дж. Томсона, Э. Резерфорда, Н. Бора (первый, второй постулаты Н. Бора). Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц (универсальность корпускулярно-волновой концепции, формула де Бройля, принципы неопределенности и дополнительности). Вероятностный характер микропроцессов (вероятностные свойства микрочастиц, симметрия волновой функции и принцип Паули, принципы причинности и соответствия, практические аспекты квантово-механической концепции). Современные атомные системы. Ядерные процессы (строение атомного ядра, протон, электрон, радиоактивность, альфа-, бета-, гамма-излучение, радиоактивный распад, период полураспада, закон радиоактивного распада, цепная реакция деления, критическая масса, термоядерный синтез). Элементарные частицы (фотон, нейтрино, античастицы, аннигиляция и другие, специфическая характеристика элементарных частиц). Перспективы развития физики микромира (физика высоких энергий, структурная нейтронография и другие).

Раздел 4 Естественно-научные концепции развития

Тема 1. Концепции развития и эволюции Вселенной

Сущность концепции развития, Самоорганизация систем. Синергетика. Концепция развития, Системность, Динамизм. Эволюция Вселенной (основные концепции космологии: концепция большого взрыва, гипотеза пульсирующей Вселенной, модель горячей Вселенной). Образование объектов Вселенной (квазары, гипотеза о черных дырах). Структура Вселенной (Вселенная, Метагалактика, галактики, звезды). Солнечная система – часть Вселенной. Солнце – ближайшая к нам звезда. Концепции происхождения и эволюции Солнца и солнечной системы (Канта-Лапласа, О.Ю. Шмидта и др.) Земля – планета солнечной системы. Происхождение и строение Земли. Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек Земли. Литосфера как абиотическая основа жизни. Экологические функции литосферы. Ресурсная, геодинамическая, геофизикогеохимическая, географическая оболочка Земли. Гидросфера и Атмосфера, особенности строения. Планеты земной группы и планеты-гиганты. Концепция эволюции звездных объектов. Концепция общей теории относительности и эволюции Вселенной. Проблемы тепловой смерти Вселенной. Космические циклы. Средства наблюдения объектов Вселенной. Проблемы поиска внеземных цивилизаций.