- •Донаучный период.
- •1.1 Знания древних цивилизаций
- •1.2 Древнегреческая натурфилософия
- •1.3 Средневековая наука.
- •Развитие классического естествознания. Наука нового времени.
- •Специфика неклассического естествознания.
- •Особенности современного естествознания
- •Понятие естественнонаучной картины мира. Физическая картина мира.
- •Механическая картина мира. Механика и.Ньютона
- •Электромагнитная картина мира. Исследования в области электромагнитного поля.
- •Становление современной физической картины мира.
- •Развитие представлений о пространстве и времени.
- •Пространство и время в механике и.Ньютона.
- •Пространство и время в теории относительности а.Эйнштейна.
- •Свойства пространства и времени.
- •Понятие взаимодействия и движения. Близкодействие и дальнодействие.
- •Гравитационное взаимодействие.
- •Электромагнитное взаимодействие.
- •Сильное и слабое взаимодействие.
- •1. Динамические законы и теории. Механический детерминизм.
- •2. Статистические законы и теории. Вероятностный детерминизм.
- •3. Соотношение динамических и статистических законов.
- •3. Соотношение динамических и статистических законов.
- •2. Принцип симметрии (и законы сохранения).
- •3. Принцип соответствия.
- •1. Макромир: концепции классического естествознания.
- •2. Микромир.
- •2.1 Квантово-механическая концепция описания микромира.
- •2.1 Атомистическая концепция строения материи.
- •2.3 Элементарные частицы и кварковая модель строения атома.
- •3. Мегамир.
- •Космологические модели Вселенной.
- •Происхождение и эволюция Вселенной.
- •Происхождение солнечной системы и Земли.
- •2. Основные законы химии.
- •3. Современные проблемы химии.
- •2. Строение Земли.
- •3. История развития геологических концепций.
- •4. Современные концепции развития геосферных оболочек.
- •5. Абиотические факторы и экологические функции литосферы.
- •1. Три «образа» биологии.
- •2.1 Традиционная, или натуралистская биология.
- •2.2 Физико – химическая биология.
- •2.3 Эволюционная биология.
- •2. Концепции происхождения жизни.
- •. Уровни организации живой материи.
- •Химический состав биосистем.
- •5. Клеточное строение живых организмов.
- •6. Принципы воспроизводства живых систем.
- •2. Предъядерные организмы. Царство бактерии.
- •3. Ядерные организмы.
- •3.1 Царство грибы.
- •2) В основе строения вегетативных органов лежат разнообразные ткани.
- •3.3 Царство животные.
- •4. Элементы биологической классификации.
- •2. В.И. Вернадский о «живом веществе». Функции живого вещества в биосфере. Биотический круговорот.
- •Эволюция понятия «ноосфера».
- •Антропогенные изменения в биосфере. Экологические проблемы сегодня.
- •1.Естественное происхождение человека.
- •2. Концепция здоровья. Условия ортобиоза.
- •2. Искусственный интеллект.
1. Макромир: концепции классического естествознания.
В истории изучения природы можно выделить два этапа: донаучный и научный.
Донаучный, или натурфилософский, охватывает период от античности до становления экспериментального естествознания в 16-17-го веках. В этот период наиболее значимой была концепция дискретного строения материи - атомизм. Исходными началами в атомизме выступали атомы и пустота.
Формирование научных взглядов на строение материи относится к 16 веку, когда Г.Галилеем была заложена основа первой физической картины мира.
И.Ньютон, опираясь на труды Галилея, разработал строгую научную теорию механики, описывающую движение небесных тел и земных объектов одними законами. Существенной характеристикой ньютоновского мира было трехмерное пространство, которое абсолютно постоянно и всегда пребывает в покое. Время представлялось как величина, не зависящая ни от пространства, ни от материи.
Движение рассматривалось как перемещение в пространстве по непрерывным траекториям в соответствии с законами механики.
Итогом ньютоновской картины мира явился образ Вселенной как гигантского и полностью детерминированного механизма, где события и процессы представляют собой цепь взаимосвязанных причин и следствий.
Наряду с механической корпускулярной теорией, осуществлялись попытки объяснить оптические явления принципиально иным путем, а именно на основе волновой теории, сформулированной Х.Гюйгенсом.
Волновая теория света была выдвинута в начале 19 века английским физиком Т.Юнгом и французским естествоиспытателем О.Ж.Френелем.
Другой областью физики, где механические модели оказались неадекватными, была область электромагнитных явлений.
Эксперименты английского естествоиспытателя М.Фарадея и теоретические работы Дж.К.Максвелла окончательно разрушили представления ньютоновской физики о дискретном веществе как единственном виде материи и положили начало электромагнитной картине мира.
После экспериментов Г.Герца был окончательно открыт качественно новый, своеобразный вид материи.
Таким образом, к концу 19 века физика пришла к выводу, что материя существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.
Основные представления:
1) вещество и поле различаются как корпускулярные и волновые сущности: вещество дискретно и состоит из атомов, а поле непрерывно;
2) вещество и поле различаются по своим физическим характеристикам: частицы вещества обладают массой покоя, а поле - нет;
3) вещество и поле различаются по степени проницаемости: вещество малопроницаемо, а поле, наоборот, полностью проницаемо;
4) скорость распространения поля равна скорости света, а скорость движения частиц вещества меньше ее намного порядков.
2. Микромир.
2.1 Квантово-механическая концепция описания микромира.
При переходе к исследованию микромира обнаружилось. Что физическая реальность едина и нет пропасти между веществом и полем.
Изучая микрочастицы, ученые столкнулись с парадоксальной, с точки зрения классической науки, ситуацией: одни и те же объекты обнаруживали как волновые, так и корпускулярные свойства.
Первый шаг в этом направлении был сделан немецким физиком М.Планком. В процессе работы по исследованию теплового излучения, М.Планк пришел к выводу о том, что в процессах излучения энергия может быть отдана или поглощена не непрерывно и не в любых количествах, а лишь в известных неделимых порциях-квантах.
14 декабря 1900 года считается днем рождения квантовой теории.
Первым физиком, который принял открытие элементарного кванта действия и развил его, был А.Эйнштейн. Он предположил, что речь идет о естественной закономерности всеобщего характера. И пришел к выводу о корпускулярной структуре света.
В 1924 году произошло одно из величайших событий в истории физики: французский физик Луи де Бройль выдвинул идею о волновых свойствах материи.
Луи де Бройль утверждал, что волновые свойства, наряду с корпускулярными, присущи всем видам материи: электронам, протонам, атомам, молекулам и даже макроскопическим телам.
Смелая мысль Л.де Бройля о всеобщем «дуализме» частицы и волны позволила построить теорию, с помощью которой можно было охватить свойства материи и света в их единстве.
Признание корпускулярно-волнового дуализма в современной физике стало всеобщим. Любой материальный объект характеризуется наличием как корпускулярных, так и волновых свойств.