Тема 6. Развитие классического естествознания.

Лекция № 5 (2 часа). Основные черты механической научной картины мира. Характеристики классического естествознания. Комплексные революции XIX века. Закон сохранения и превращения энергии. Эволюционная теория Дарвина. Периодический закон Д.И. Менделеева.

Практическая работа № 4 (2 часа). Атомный и нуклонный уровни строения материи. Развитие представлений о структуре атомов. Модель Томсона. Опыты Резерфора. Постулаты Бора. Строение атомного ядра. Свойства ядерных сил. Дефект массы. Радиоактивность. Цепная реакция. Античасти. Кварки.

Тема 7. Развитие неклассической и постклассической научной картины мира.

Лекция № 6 (2 часа). Электродинамика Максвелла. Электромагнитная научная картина мира. Тесная взаимосвязь между пространством, временем, материей и ее движением. Специальная теория относительности (СТО). Два постулата Эйнштейна. Следствия из постулатов Эйнштейна. Общая теория относительности (ОТО). Взаимосвязь материи и пространства – времени: материальные тела изменяют геометрию пространства- времени. Соответствие ОТО и классической механики: их предсказания совпадают в слабых гравитационных полях.

Практическая работа № 5 (2 часа). Релятивистское движение – движение тел со скоростью, близкой к скорости света. Корпускулярно – волновые свойства.

Самостоятельная работа (10 часов). Вселенная в разных масштабах: микро-, макро- и мегамир. Основные структуры микромира, макромира и мегамира. Метагалактика, галактики. Солнечная система. Планеты, звезды. Закон Хаббла. Основные концепции космологии. Большой Взрыв. Расширяющаяся Вселенная. Черные дыры (доклад). Космологические представления Вселенной Аристотеля, Птоломея, Коперника, Ньютона, Эйнштейна, Фридмана (коллоквиум).

Тема 8. Принцип возрастания энтропии.

Лекция № 7 (2 часа). Первый закон термодинамики, второй закон термодинамики. Энтропия как мера молекулярного беспорядка. Энтропия как мера информации о системе. Закономерность эволюции на фоне всеобщего роста энтропии. Термодинамика жизни: добывание упорядоченности из окружающей среды.

Практическая работа № 6 (2 часа). Тепловые процессы. Основные уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Энергия теплового движения.

Самостоятельная работа (6 часов).Темы для обсуждения: истоки современной физики, становление гелио-центрической системы, основные достижения классической физики. Важнейшие достижения физики ХХ века, иерархия структуры микро-, макро- и мегамира, развитие концепций материи движения, пространства и времени, современное представление концепции пространства – времени, симметрия пространства- времени, универсальность фундаментальных законов Ньютона, волновые и квантовые свойства света (экспресс-опрос на семинарском занятии).

Тема 9. Закономерности самоорганизации.

Принципы универсального эволюционизма.

Лекция № 8 (2 часа). Синергетика – теория самоорганизации. Междисциплинарный характер синергетики. Самоорганизация в природных и социальных системах как самопроизвольное возникновение упорядоченных неравновесных структур в силу объективных законов природы и общества. Примеры самоорганизации в простейших системах: ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского, спиральные волны. Неравновесность и нелинейность системы как необходимые условия самоорганизации.

Практическая работа № 7 (2 часа). Закономерности развития микро-, макро- и мегамиров.

Самостоятельная работа (4 часа). Проблема самоорганизации материи. Критика гипотезы тепловой смерти Вселенной. Основы теории катастроф. Неравновесная термодинамика Пригожина и его идеи о развитии необратимых процессов. Порядок из хаоса. Диссипативные структуры. Точка бифуркации как момент кризиса, потери устойчивости. Синхронизация частей системы в процессе самоорганизации. Универсальный эволюционизм как научная программа современности, его принципы. (конспект по теме изучаемой дисциплины).