- •Тема 1.
- •2. Методология научного познания. Границы научного метода.
- •Тема 2.
- •3. Измерение физических величин. Измерение коротких и длинных временных и пространственных интервалов. Наше место в пространстве и времени.
- •Тема 1.
- •4. Движение и способы его описания.
- •5. Законы Ньютона.
- •6. Масса инертная и гравитационная.
- •7. Вращательное и поступательное движение.
- •8. Уравнение моментов. Векторы момента силы и момента импульса.
- •9. Статическое равновесие.
- •10. Принцип относительности Галилея.
- •Тема 2.
- •11. Иерархия научных законов.
- •12. Законы сохранения в механике.
- •13. Математическая формулировка законов сохранения.
- •14. Ньютоновская космология.
- •15. Детерминизм Лапласа.
- •16. Неинерциальные системы отсчета.
- •17. Силы инерции.
- •18. Центробежная сила инерции.
- •19. Перегрузка и невесомость.
- •20. Гидродинамика (Элементы гидродинамики).
- •21. Уравнение неразрывности потока.
- •22.Закон Бернулли.
- •23. Силы внутреннего трения и механизм их возникновения.
- •24. Движение тела в неподвижной жидкости.
- •25. Разделение смесей. Центрифуга.
- •Тема 1.
- •26. Необратимые и обратимые процессы.
- •27. Открытые и закрытые системы.
- •28. Первое и второе начала термодинамики.
- •29. Статистическое определение энтропии, термодинамическая вероятность. Стрела времени.
- •30. Энтропия в изолированных и не изолированных системах.
- •31. Равновесные, слабо неравновесные и сильно неравновесные процессы.
- •Тема 2.
- •32. Нелинейная динамика. Диссипативные системы.
- •33. Порядок через флуктуацию. Тепловая конвекция – как прототип явлений самоорганизации. Порядок через флуктуацию в биологии.
- •Тема 1.
- •34. Основные законы электростатики.
- •35. Электростатическое поле, напряженность поля, принцип суперпозиции.
- •36. Электрическое поле в диэлектриках и проводниках.
- •37. Основные законы магнитного поля.
- •38. Сила Лоренца.
- •39. Движение заряженных частиц в электростатическом и магнитном поле.
- •40. Магнитное поле в веществе.
- •41. Электромагнитная индукция, токи смещения.
- •42. Взаимосвязь электрических и магнитных полей.
- •Тема 2.
- •43. Электромагнитные волны.
- •44. Оптические диапазон.
- •45. Геометрическая оптика. Миражи. Законы отражения и преломления света.
- •46. Поглощение и отражение света.
- •47. Интерференция и дифракция.
- •48. Когерентность. Способы получения когерентных пучков.
- •49. Применение явления интерференции.
- •50. Измерение скорости света. Давление света.
- •Тема 1.
- •51. Противоречия электродинамики и принципа относительности Галилея.
- •52. Эксперимент против очевидного: постоянство скорости света, зависимость массы от скорости.
- •53. Эквивалентность массы и энергии.
- •54. Основные постулаты теории относительности Энштейна.
- •55. Преобразования Лоренца.
- •Тема 2.
- •56. Одновременность событий.
- •58. Пространственно-временные графики и понятия «прошлое, настоящее и будущее».
- •59. Экспериментальное подтверждение кривизны пространства и замедления времени.
- •Тема 1.
- •60. Тепловое излучение. Квантовая гипотеза Планка.
- •61. Открытие электрона.
- •62. Фотоэффект.
- •63. Развитие представлений о строении атома.
- •64. Опыты Резерфорда.
- •Тема 2.
- •65. Корпускулярно-волновой дуализм.
- •66. Принцип неопределенности Гейзенберга.
- •67. Вероятностное описание – принципиальная особенность микромира.
- •68. Роль приборов в исследовании микрообъектов.
- •Тема 3.
- •69. Строение атома. Периодическая система элементов.
- •70. Радиоактивность. Период полураспада. Альфа, бета и гамма распад.
- •71. Открытие нейтрона. Основные свойства протонов и нейтронов: масса, спин, магнитный момент.
- •72. Состав атомных ядер.
- •73. Ядерные силы.
- •74. Ядерные превращения.
- •75. Ядерные реакции, классификации.
- •76. Цепная реакция деления.
- •77. Термоядерная реакция синтеза.
- •78. Сильные и слабые взаимодействия.
- •79. Частицы и античастицы. Классификация элементарных частиц.
- •80. Законы сохранения в ядерной физике.
- •81. Квантовая хромодинамика. Гипотеза кварков.
Тема 2.
32. Нелинейная динамика. Диссипативные системы.
Нелинейная динамика — междисциплинарная наука, в которой изучаются свойства нелинейных динамических систем. Нелинейная динамика использует для описания систем нелинейные модели, обычно описываемые дифференциальными уравнениями и дискретными отображениями. Нелинейная динамика включает в себя теорию устойчивости, теорию динамического хаоса, эргодическую теорию, теорию интегрируемых систем.
Диссипативные системы - открытые системы, в которых наблюдается прирост энтропии. В таких системах энергия упорядоченного движения переходит в энергию неупорядоченного хаотического движения, в тепло. Если замкнутая система (гамильтонова система), выведенная из состояния равновесия, всегда стремится вновь придти к максимуму энтропии, то в открытой системе отток энтропии может уравновесить ее рост в самой системе и есть вероятность возникновения стационарного состояния. Если же отток энтропии превысит ее внутренний рост, то возникают и разрастаются до макроскопического уровня крупномасштабные флюктуации, а при определенных условиях в системе начинают происходить самоорганизационные процессы, создание упорядоченных структур. При изучении систем, их часто описывают системой дифференциальных уравнений.
33. Порядок через флуктуацию. Тепловая конвекция – как прототип явлений самоорганизации. Порядок через флуктуацию в биологии.
Флуктуация – отклонение (маленькое, случайное) значения некоторой величины, которое происходит в результате хаотического движения частиц.
Тепловая конвекция – (эффект Бенара) – это выравнивание функции путем перемешивания макроскопических потоков вещества. Две стеклянные пластины, между ними жидкость, она станет температуры окружающей среды, малой флуктуацией не вывести из равновесия. Будем греть снизу. При достижении определенного перепада температуры жидкость начинает образовывать вихри. Жидкость структурируется. Это происходит из-за возможности флуктуации. Будет двигаться наверх, а потом некуда и он поворачивает, возникает вихрь. Есть силы вязкости (диссипативные силы). Пригожин назвал эти структуры диссипативными. Диссипативные силы считали злом, но онине только зло. Именно благодаря силам вязкости – они стабилизаторы. Для существования сложных структур нужно больше Е.
Порядок через флуктуацию в биологии. Как мелкие животные договариваются? Термиты строят свои жилища из кусочков глины. На первом этапе строительства каждый термит ходит с кусочком глины и кидает, где хочет, но он пропитывает его определенным гормоном. И случайно образуется повышенная концентрация этих кусочков с гормонами. И эта область начинает привлекать термитов, следовательно, из-за случайной флуктуации получается упорядоченное строение. Какое направление выберет система в точке бифуркации зависит от флуктуации (малая причина вызывает большие следствия). Все революции – точки бифуркации. Как точно выбирать ветвь, куда идти, точно не известно.
Аттрактор – состояние системы, в которое она переходит из точки бифуркации. Новая теория лишает нас иллюзий. В механике нельзя получить вечный двигатель первого рода. Многие сейчас пытаются создать вечный двигатель, но это невозможно. То что сделал Пригожин – нелинейная динамика – лишила иллюзий о глобальной непредсказуемости систем (не можем ничего предсказать с определенного момента). Метеорологи не виноваты, что часто ошибаются – система непредсказуема.
«Электромагнитные явления»