- •Введение
- •Раздел I особенности современного состояния и основные тенденции развития естествознания
- •Тема 1 система естественнонаучного знания
- •1.1. Наука. Функции науки. Предмет и структура естествознания.
- •1.2. Уровни научно исследования.
- •Наука как отрасль культуры.
- •Тема 2. Эволюция научного познания
- •2.1. Исторические этапы познания природы.
- •2.2. Структура современного естествознания.
- •Тема 3 методы научных исследований
- •3.1. Научный метод. Формы научного познания.
- •3.2. Эмпирические методы познания.
- •3.3. Теоретические методы.
- •Раздел II фундаментальные понятия о материи Содержание раздела.
- •Тема 1 материя и ее свойства
- •1.1. Понятие материи.
- •1.2. Свойства материи.
- •1.3. Описание материальных систем.
- •Физика частиц и полей.
- •Тема 2 уровни материального мира
- •2.1. Основные характеристики уровней организации материи.
- •2.2. Классификация элементарных частиц.
- •2.3. Типы взаимодействия частиц.
- •2.4. Нестабильность элементарных частиц.
- •Тема 3 фундаментальные взаимодействия
- •3.1. Характеристика видов взаимодействия.
- •3.2. Концепция дальнодействия и близкодействия.
- •Тема 4 тепловое излучение
- •4.1. Физика термодинамических систем.
- •4.2. Понятие энергии.
- •4.3. Электромагнитные волны.
- •4.4. Постулаты н.Бора.
- •4.5.Основные понятия ядерной физики.
- •Раздел III пространство, время, принципы относительности Содержание раздела.
- •Тема 1 теории физического пространства и времени
- •1.1. Общая картина мироздания и.Ньютона.
- •1.2. Фундаментальные категории классической механики.
- •Тема 2 законы сохранения
- •2.1. Общие законы естествознания.
- •2.2. Принципы современной физики.
- •Тема 3 теория относительности
- •3.1. Специальная теория относительности.
- •3.2. Релятивистские эффекты.
- •3.3. Суть общей теории относительности (ото).
- •Тема 4 начало термодинамики. Представления об энтропии
- •4.1. Общие сведения о термодинамике.
- •4.2. Первое начало термодинамики.
- •4.3. Второе начало термодинамики. Энтропия.
- •4.4.Третье начало термодинамики.
- •4.5. Неравновесная термодинамика.
- •Раздел IV мегамир и его свойства Содержание раздела.
- •Тема 1 общие представления о вселенной
- •1.1. Вселенная как мегамир.
- •1.2. Свойства вселенной.
- •1.3. Галактики.
- •Тема 2 состав звезд
- •2.1. Характеристика звезд и звездных систем.
- •2.2. Солнце и его строение.
- •Раздел V особенности современного биологического знания и его эволюция Содержание раздела.
- •Тема 1 живая материя
- •1.1.Электромагнитные взаимодействия и организация живой материи.
- •1.2. Эволюционно-синергетическое описание живой материи (понятие синергетики).
- •1.3. Самоорганизация в природе, в живой материи.
- •Тема 2 живой организм как самоорганизующаяся и саморазвивающаяся система
- •2.1.Свойство самоорганизующихся систем.
- •2.2. Синергетика и современное миропонимание.
- •Тема 3 теории эволюции органического мира
- •3.1. Начальные этапы биологической эволюции.
- •3.2. Основные положения эволюционной теории.
- •3.3. Процесс эволюции.
- •3.4. Основные положения антропогенеза.
- •Тема 4 особенности современного биологического знания и его эволюция
- •4.1.Биологическое познание в системе современной науки.
- •4.2. Предмет биологии и ее взаимоотношение с другими науками.
- •4.3. Место и роль биологии в системе современного естествознания.
- •4.4. Эволюция образов биологии в динамике культуры.
- •Тема 5 современные концепции происхождения и сущности жизни
- •5.1. Представление о жизни в современном естествознании (сущность и определение жизни).
- •5.2. Определение и происхождение жизни.
- •5.3. Гипотеза а.Опарина.
- •Темы рефератов к семинарским занятиям
- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Основы современного естествознания»
- •Уровни научного исследования.
- •Суть общей теории относительности.
- •Первое начало термодинамики.
- •Основные понятия ядерной физики.
- •Самоорганизация в природе, в живой материи.
- •Синергетика и современное миропонимание.
- •Свойства самоорганизующихся систем.
- •Литература
- •Основы современного естествознания
Тема 1 материя и ее свойства
1.1. Понятие материи.
Материя, пространство, время движения – основные понятия науки. Человек стремится понять окружающий мир, представить его структуру, сформулировать частные и общие законы его существования и развития на основе изучения взаимосвязей между природными явлениями и процессами.
Все существующее во Вселенной (живое и неживое) имеет пространственно-временное измерение. Пространство и время неотделимы от материи, неразрывно связаны с ее движением и друг с другом, качественно и количественно бесконечны.
Человек познает мир с помощью органов чувств и созданные им приборов и систем для получения объективной информации.
Благодаря экспериментальным измерениям и наблюдениям, на которых основываются теории, объясняющие факты и углубляющие понимание природы, человек создает физическую картину мира. Точность знаний всегда относительна. Она постоянно меняется и оценивается количественно.
Материя – бесконечное множество всех сосуществующих в мире объектов и систем, совокупность их свойств и связей, отношений и форм движения. Она включает в себя не только непосредственно наблюдаемые объекты и тела природы, но и все же, которые не даны человеку в ощущениях.
1.2. Свойства материи.
Неотъемлемым свойством материи является движение – любые изменения материальных объектов в результате их взаимодействий.
Виды движения: механическое, комбательное, волновое, тепловое движение атомов и молекул, радиоактивный распад, химические реакции, развитие живых организмов биосферы.
В настоящее время в физике различают следующие виды материи: вещество, физическое поле, физический вакуум.
Вещество – основной вид материи, обладающий массой покоя. К вещественным объектам относятся: элементарные частицы, атомы, молекулы, образованные из них материальные объекты.
Физическое поле – особый вид материи, обеспечивающий физическое взаимодействие материальных объектов и их систем. К физическим полям относятся: электромагнитное, гравитационное, поле ядерных сил, волновые поля, соответствующие различным частицам. Источником физических полей являются частицы.
Физический вакуум – низшее энергетическое состояние поля. Понятие гипотетическое. В физическом вакууме могут рождаться частицы в промежуточных состояниях и существовать короткое время.
1.3. Описание материальных систем.
При описании материальных систем используют корпускулярную и континуальную теории. Корпускула – частица, имеющая определенные размеры и локализована в определенной точке пространства.
Согласно корпускулярной теории все состоит из мельчайших частиц, или атомов, и пустоты. Атомы двигаются в пустоте и образуют более-менее устойчивые соединения.
Континуальная теория рассматривает повторяющиеся, непрерывные процессы, колебания. Колебания вызывают в среде волны. Континуальная теория описывает волновые процессы. Вся материя рассматривается в этой теории как форма поля, равномерно распространенного в пространстве, после случайного возмущения поля возникают волны, т.е. частицы с различными свойствами. Их взаимодействие приводит к появлению атомов, молекул, макротел, образующих макромир. Выделяют следующие уровни материального мира: микромир, макромир и мегамир.