Тема 3. Пространство – время – материя

Материя как физическая реальность.

Основные виды материи: вещество, физическое поле, физический вакуум. Проблема «тёмной материи». Тело как физическое понятие. Тела природы.

Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.

Представление о дискретности (прерывистости) и континууме (непрерывности). Концепция корпускулярно-волнового дуализма.

Структурные уровни организации материи.

Понятия «структура» и «система». Структурные уровни организации материи: микромир, макромир, мегамир. Системный взгляд на природу. Основные компоненты систем: элементы, взаимосвязи элементов, повторяющиеся способы связи - структуры систем. Открытые и закрытые системы. Иерархические системы: физические, биологические и социальные. Структурные уровни вещества в микромире: молекулярный, атомный, нуклонный, кварковый. Структура атома. Элементарные частицы.

Типы фундаментальных взаимодействий .

Научная категория «взаимодействие». Концепции дальнодействия

(И. Ньютон) и близкодействия (полевая и квантовая модели). Типы фундаментальных взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное. Их основные характеристики. Теории объединения фундаментальных взаимодействий.

Пространство и время.

Основные формы существования материи - пространство и время. Общая характеристика пространства и времени. История взглядов на пространство и время. Пространство и время в классической физике. Представление о пространственно-временном четырёхмерном континууме в неклассическом естествознании. Теории относительности: специальная (СТО) и общая (ОТО) (А. Эйнштейн). Релятивистская физика.

Дополнительная литература

1. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Пространство и время в неживой и живой природе. – М.: Наука, 1975.

2. Дубровский В.Н. Концепции пространства – времени. – М.: Наука, 1991

3. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного мира. – М.: Мир, 1990.

4. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. – М.: Мир, 2000.

5. Хокинг С. Кратчайшая история времени / Стивен Хокинг, Леонард Млодинов. – СПб.: Амфора. ТИД Амфора, 2007. – 180 с.

Тема 4. Физическая картина мира

Физические картины мира

Понятие «физическая картина мира». Физические картины мира: механистическая (И. Ньютон), электромагнитная (Д. Максвелл), квантово-полевая (М. Планк, В. Гейзенберг, Э. Шрёдингер, Н. Бор).

Динамические и статистические законы и теории.

Понятие причинности. Концепции причинности: детерминизм и индетерминизм. Причинность в современной физике. Динамические и статистические законы и теории.

Порядок и беспорядок, хаос.

Понятие «порядок» и «беспорядок». Понятие «хаос» в древнегреческой мифологии и философии (Гесиод, Левкипп, Демокрит, Аристотель). Модели хаоса и порядка. Понятие хаоса в физике (Л. Больцман) и законы термодинамики. Энтропия как как мера беспорядка (хаоса) в системе.

Принципы современной физики.

Принцип симметрии и законы сохранения. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах. Принцип возрастания энтропии. Принцип соответствия. Принцип дополнительности. Принцип неопределённости. Принцип суперпозиции.