Тема 1.3. История естествознания

Концепция эволюционного развития науки. Концепция смены парадигм (Т. Кун): “нормальная наука”, “научная революция”. Концепция научно-исследовательских программ (И. Лакатос): конкуренция программ как двигатель развития науки. Развитие представлений об окружающем в древнем мире. Развитие науки в древние века. Возрождение, научная революция Коперника. Становление классической науки (Новое время). Диалектизация естествознания. Панорама современного естествознания. Тенденции развития.

Блок 2. Структура и общие свойства материального мира Тема 2.1. Развитие представлений о структуре материального мира

Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Взаимодействие. Концепции дальнодействия и близкодействия: теория гравитации Ньютона и электромагнитная теория Максвелла (динамическое описание). Современные представления о материи. Движение как способ существования материи. Энергия как мера движения. Элементарные частицы как основные компоненты (единицы) материи. Структурные уровни организации материи (микро-, макро-, мегамиры).

Тема 2.2 Свойства объектов микромира. Принципы дополнительности, неопределенности, суперпозиции

Развитие представлений о строении атомов. Первые модели атомов (Томпсон, Резерфорд). Зарождение квантовой теории: разрешение ультрафиолетовой катастрофы, гипотеза квантов Планка. Постулаты Бора. Корпускулярно-волновой дуализм: дискретные свойства света (Эйнштейн), волновые свойства вещества (Де Бройль). Принцип суперпозиции. Принципы неопределенности (Гейзенберг) и дополнительности (Бор). Уравнение Шредингера: вероятностный характер процессов микромира (статистическое описание). Классическая и квантовая механика – принцип соответствия. Квантовые числа, принцип Паули. Зарождение физики элементарных частиц. Элементарные частицы, их характеристики. Типы фундаментальных взаимодействий. Фундаментальные взаимодействия как основа всех форм движения материи. Проблема создания Теории Всего Сущего.

Тема 2.3. Материя в пространстве и времени

Развитие представлений о пространстве и времени. Классическая концепция. Характеристики пространства, его трехмерность, однородность, изотропность. Характеристики времени, его анизотропность. Принцип относительности Галилея (принцип инерции). Инерциальные системы отсчета. Специальная теория относительности: принцип относительности Эйнштейна, принцип постоянства скорости света, представление о едином пространстве-времени, относительность интервалов времени и расстояния в разных системах отсчета, взаимосвязь массы, энергии и скорости. Общая теория относительности: зависимость свойств пространства-времени от распределения материи.

Тема 2.4. Законы сохранения как проявление симметрии материального мира

Симметрия как инвариантность. Принципы симметрии. Симметрии пространства-времени. Связь законов сохранения с симметрией (теорема Нетер). Закон сохранения импульса, закон сохранения момента импульса, закон сохранения заряда, закон сохранения энергии. Фундаментальный характер законов сохранения. Значение представлений о симметрии в познании объектов микро-, макро-, мегамира.