
- •Классификация наук. Гуманитарные, естественные и технические науки, их особенности. Эмпирические и теоретические аспекты науки.
- •Принципы научного познания: принцип верификации, фальсификации, соответствия
- •Свойства научного знания: достоверность, системность, объективность.
- •Методы научного познания: анализ, синтез, индукция, дедукция, абстрагирование, обобщение, конкретизация, моделирование
- •Функции науки: познавательная, практическая, образовательная, мировоззренческая.
- •Формы научного знания: гипотеза, закон, теория. Примеры.
- •Учение о материи. Атомистическая программа Демокрита и континуальная программа Аристотеля.
- •Рождение науки. Аристотель: концепция близкодействия. Пространство и время в натурфилософской картине мира Аристотеля. Представления Аристотеля о Вселенной.
- •8. Классическое естествознание. Механическая картина мира. Ньютон, законы Ньютона.
- •Абсолютное пространство и абсолютное время в механической научной картине мира
- •Понятие симметрии в естествознании. Теорема Нетер. Свойства пространства и времени: однородность, изотропность. Связь законов сохранения энергии и импульса с однородностью времени и пространства.
- •Постулаты специальной теории относительности. Инварианты сто.
- •Единство пространства и времени в сто
- •Принцип относительности. Все инерциальные системы отсчета равноправны. Во всех инерциальных системах отсчета не только механические, но и другие явления природы протекают одинаково.
- •Принцип постоянства скорости света (порождает принцип причинности). Во всех инерциальных системах отсчета скорость света в вакууме одинакова и равна м/с.
- •Критерии, определяющие уровни организации материи: микро-, макро- и мегамир: соизмеримость данного уровня с масштабами человека, соответствие фундаментальным взаимодействиям.
- •Динамические и статистические закономерности в природе. Механический детерминизм Ньютона. Статистическое описание системы многих частиц (идеальный газ, статистика Максвелла). Понятие вероятности.
- •14. Основные понятия термодинамики. Первый закон термодинамики.
- •Первое начало термодинамики
- •15. Понятие энтропии. Принцип возрастания энтропии. Второй закон термодинамики.
- •14. Принцип неопределённостей Гейзенберга. Квантовая механика. Вероятностное описание поведения частиц микромира с помощью квантовой механики.
- •15. Принцип копрускулярно-волнового дуализма
- •Космология — изучение Вселенной и метагалактик
- •Небулярная теория Канта-Лапласа. Теория Большого взрыва. Превращение энергии в вещество.
- •Возраст Вселенной, Солнца и Земли. Крупномасштабная однородность Вселенной. Эмпирические доказательства расширения Вселенной.
- •Обобщённая модель эволюции Вселенной. Тёмная материя и тёмная энергия.
- •Теория происхождения Солнечной системы. Особенности солнечной системы.
- •Закономерности эволюции звёзд. Источники энергии свечения звёзд.
- •Химические системы. Катализаторы — эволюционирующие вещества.
- •Концепции происхождения жизни: креационизм, постоянное саморождение, панспермия. Теория биохимической эволюции Опарина.
- •Синтетическая теория эволюции. Популяция как элементарная единица эволюции.
- •Синергетика — наука о самоорганизации сложных систем. Закономерности самоорганизации.
- •Человек в биосфере
Возраст Вселенной, Солнца и Земли. Крупномасштабная однородность Вселенной. Эмпирические доказательства расширения Вселенной.
Мудрецы Вавилона и Греции считали мироздание вечным и неизменным, а индуистские хронисты в 150 году до н.э. определили, что ему в точности 1 972 949 091 год (кстати, по порядку величины они не сильно ошиблись!). В 1642 году английский теолог Джон Лайтфут путем скрупулезного анализа библейских текстов вычислил, что сотворение мира пришлось на 3929 год до н.э.; спустя несколько лет ирландский епископ Джеймс Ашер передвинул его на 4004 год. Основатели современной науки Иоганн Кеплер и Исаак Ньютон тоже не прошли мимо этой темы. Хотя они апеллировали не только к Библии, но и к астрономии, их результаты оказались похожими на вычисления богословов — 3993 и 3988 годы до н.э. В наше просвещенное время возраст Вселенной определяют иными способами. Чтобы увидеть их в исторической проекции, поначалу взглянем на собственную планету и ее космическое окружение.
Возраст Вселенной также может быть оценен исходя из космологических моделей основанных на значении Постоянной Хабла, а также плотностей материи и темной энергии. Этот возраст, основанный на модели, составляет в настоящее время 13.7 +/- 0.2 миллиардов лет. Однако данная страница посвящена лишь экспериментальному измерению возраста, а не оценкам возраста из космологических моделей. Однако экспериментальные измерения согласуются с возрастом на основе модели, что способствует укреплению нашего доверия модели Большого взрыва.
Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из солнечной туманности около 4,54 миллиардов лет назад,
Солнце является молодой звездой третьего поколения (популяции I) с высоким содержанием металлов, то есть оно образовалось из останков звёзд первого и второго поколений (соответственно популяций III и II).
Текущий возраст Солнца (точнее — время его существования на главной последовательности), оценённый с помощью компьютерных моделей звёздной эволюции, равен приблизительно 4,57 млрд лет[20].
одноро́дность вселе́нной
наблюдаемое однородное распределение вещества во Вселенной в масштабах, превышающих ≈50 Мпк; в объём ≈125 тыс. Мпк3 в среденем попадает около 6000 галактик и плотность их «размазанного» вещества всюду оказывается примерно одинаковой.
Проблема крупномасштабной однородности и изотропности Вселенной Существуют надежные свидетельства (по регистрации фонового реликтового излучения) о том, что Вселенная в крупных масштабах, превосходящих размеры галактик, а именно порядка 1023 м, чрезвычайно однородна и изотропна.
Первоначально модель расширяющейся Вселенной носила гипотетический характер и не имела эмпирического подтверждения. Однако в 1929 г. американский астроном Э. П. Хаббл обнаружил эффект «красного смещения» спектральных линий (смещение линий к красному концу спектра). Это было истолковано как следствие эффекта Допплера – изменение частоты колебаний или длины волн из-за движения источника волн и наблюдателя по отношению друг к другу. Красное смещение было объяснено как следствие удаления галактик друг от друга со скоростью, возрастающей с расстоянием (примерно 55 км/с на каждый миллион парсек). В результате своих наблюдений Хаббл обосновал представление, согласно которому Вселенная – это множество галактик, разделенных между собой огромными расстояниями. Фридман предложил три модели Вселенной. А. А. Фридман показал, что решения уравнений общей теории относительности для Вселенной позволяют построить три возможные модели Вселенной. В двух из них радиус кривизны пространства монотонно растет и Вселенная бесконечно расширяется (в одной модели – из точки; в другой – начиная с некоторого конечного объема). Третья модель рисовала картину пульсирующей Вселенной с периодически изменяющимся радиусом кривизны. Выбор моделей зависит от средней плотности вещества во Вселенной. По какому из этих вариантов идет эволюция Вселенной, зависит от отношения гравитационной энергии к кинетической энергии разлета вещества. Если кинетическая энергия разлета вещества преобладает над гравитационной энергией, препятствующей разлету, то силы тяготения не остановят разбегания галактик, и расширение Вселенной будет носить необратимый характер. Этот вариант динамичной модели Вселенной называют «открытой Вселенной».