Раздел 1. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира

Тема 1.1. Научный метод познания

Наука как отрасль культуры. Классификация наук. Задачи и свойства научного познания. Всеобщие методы познания: диалектический и метафизический. Общенаучные методы: анализ, синтез, индукция, дедукция, абстрагирование, моделирование, аналогия. Эмпирические (наблюдение, измерение, эксперимент) и теоретические (формализация, аксиоматизация) методы. Формы научного знания (факт, проблема, гипотеза, теория). Требования к гипотезе. Принцип соответствия для теорий. Критерии истинности научного знания (рационализм, верификация, фальсификация). Научная картина мира, вопросы, на которые она должна отвечать.

Тема 1.2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры

Естествознание как комплекс наук о природе. Математика как язык естествознания. Дифференциация наук. Интеграция наук. Гуманитарные науки. Гуманитарно-художественная культура, её основные отличия от научно-технической. Псевдонаука как имитация научной деятельности. Отличительные признаки псевдонауки: фрагментарность (несистемность), некритический подход к исходным данным, невосприимчивость к критике, отсутствие общих законов, неверифицируемость и/или нефальсифицируемость псевдонаучных данных.

Тема 1.3. Развитие научных исследовательских программ и картин мира

Натурфилософия Древней Греции. Милетская школа. Атомистическая программа Левкиппа – Демокрита. Континуальная программа Аристотеля. Геоцентрическая система.

Развитие науки в Средние века, в эпоху Возрождения. Глобальная научная революция 16-17 веков (Коперник, Бруно, Галилей, Декарт, Ньютон). Гелиоцентрическая система.

Механическая картина мира. Абсолютное и относительное пространство и время, законы Ньютона, принцип дальнодействия, механицизм, детерминизм. Классический принцип относительности Галилея. Гравитационное взаимодействие.

Электромагнитная картина мира. Понятие о поле, принцип близкодействия. Электромагнитное взаимодействие. Кулон, Фарадей, Максвелл.

Квантово-полевая картина мира. Квантование физических величин. Корпускулярно-волновой дуализм. Принцип дополнительности. Объяснение фотоэффекта. Сильное и слабое взаимодействия. М. Планк, Н.Бор, А. Эйншейн.

Современная естественнонаучная картина мира, ее особенности. Глобальный эволюционизм, самоорганизация материи.

Раздел 2. Пространство, время, симметрия

Тема 2.1. Специальная теория относительности (сто)

Постулаты Эйнштейна. Основные релятивистские эффекты (следствия из постулатов Эйнштейна): относительность одновременности, относительность расстояний (релятивистское сокращение длин), относительность промежутков времени (релятивистское замедление времени), инвариантность пространственно-временного интервала между событиями, инвариантность причинно-следственных связей, единство пространства-времени, эквивалентность массы и энергии. Соответствие СТО и классической механики: их предсказания совпадают при малых скоростях движения (гораздо меньше скорости света).

Тема 2.2. Общая теория относительности

Распространение принципа относительности на неинерциальные системы отсчета. Принцип эквивалентности: ускоренное движение неотличимо никакими измерениями от покоя в гравитационном поле. Взаимосвязь материи и пространства-времени: материальные тела изменяют геометрию пространства-времени, которая определяет характер движения материальных тел. Соответствие ОТО и классической механики: их предсказания совпадают в слабых гравитационных полях. Эмпирические доказательства ОТО: отклонение световых лучей вблизи Солнца, замедление времени в гравитационном поле, смещение перигелиев планетных орбит.