Модуль 2. ПРИРОДА В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЕ МИРА.

Тема 2.1. Глобальный эволюционизм и самоорганизация материи

I.Задание для самостоятельной работы

1.Изучите сущность концепции глобального эволюционизма и особенности основных типов эволюции.

2*. Рассмотрите содержание синергетики и особенности развития неравновесных систем.

3.Проанализируйте основные принципы глобального эволюционизма и синергетики применительно к развитию систем живой и неживой природы.

II. План практического занятия

1.Концепция глобального эволюционизма: понятие и основные призна-

ки.

2.Понятие и основные особенности синергетики.

3.Принципы глобального эволюционизма и синергетики и их м етодологическая роль.

III. Рекомендации по выполнению заданий

иподготовке к практическому занятию

Выполняя первое задание обратите внимание на глобальный эволюционизм как отражение всеобщей закономерности развития материи, усложнение ее структурной организации, его основные признаки и черты.

При изучении синергетики как теории методологии проанализируйте самоорганизацию неравновесных систем как спонтанный переход к более сложным и упорядоченным формам организации материи, обратите внимание на такие их особенности как диссипативность, когерентность, хаотичность.

Выполняя третье задание, дайте характеристику принципам системности, историчности, нелинейности, инвариантности, бифуркации и их

18

применимости к анализу развития конкретных материальных систем неживой и живой природы.

IV. Рекомендуемые источники Основная литература

1.Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М., 2009.

2.Концепции современного естествознания. – М., 2009.

3.Концепции современного естествознания. – Ростов н/Д., 2008. Дополнительная литература

1.Основания современного естествознания. Модельный взгляд на физику, синергетику, химию. – М., 2006.

2.Концепция самоорганизации: становление нового образа научного мышления. – М., 2004.

3.Попов В.П., Крайнюченко И.В. Глобальный эволюционизм и синергетика ноосферы. – Ростов н/Д, 2005.

V. Контрольные вопросы для самопроверки

1.В чем сущность концепции глобального эволюционизма.

2.Раскройте содержание синергетики.

3.Проанализируйте основные принципы глобального эволюционизма применительно к развитию систем живой и неживой природы.

4.Раскройте содержание основных принципов синергетики.

5.Какова роль принципов синергетики в формировании естественнонаучной картины мира.

6.Какова роль принципов глобального эволюционизма в формировании научной картины мира.

19

Тема 2.2. Корпускулярно-континуальная концепция описания материи

I.Задания для самостоятельной работы

1.Рассмотрите основные этапы развития квантовой механики.

2.Проанализируйте основные направления научных исследований в изучении микромира на современном третьем этапе развития квантовой механики.

3.Изучите особенности, последствия и перспективы развития ядерной и термоядерной энергии.

4*. Раскройте содержание понятия «дефект массы вещества» и особенности ядерного (сильного) взаимодействия.

II. План практического занятия

(Форма обучения: очная и заочная)

1.Возникновение квантовой механики как науки и основные этапы ее развития.

2.Принципы дополнительности Н. Бора, соотношения неопределенностей В. Гейзенберга, единства прерывности и непрерывности в микромире и их мировоззренческий смысл.

3.Современные представления о структуре и свойствах элементарных частиц. Значение квантовой механики и ядерной физики для развития материальной и духовной культуры общества.

III. Рекомендации по выполнению заданий и подготовке к практическому занятию

Рассмотрение вопросов занятия необходимо начать с уяснения сущности революции в физике в конце XIXначале XX века. Открытия в науке, в частности: квантовость процессов излучения (М. Планк, 1900 г.), явление фотоэффекта (А. Эйнштейн, 1905 г.), создание планетарной модели атома (Э. Резерфорд, 1911 г.), гипотеза о двойственной природе материальных частиц - непрерывности и дискретности (Н. Бор, 1913 г., Л. де Бройль, 1924

20

г.), доказательство корпускулярно-волновой природы света (А. Комптон, 1922 г.), вывод Н. Бора о тождественности волновой механики Э. Шредингера и квантовой механики В. Гейзенберга (1928 г.) и других привели первоначально, по выражению крупного физика П. Иордана, "к беспокойству и смятению в науке", а в дальнейшем - к созданию квантовой теории.

При рассмотрении сущности корпускулярно-волнового дуализма в представлениях на материю и движение важно раскрыть содержание ряда принципов физики, таких, например, как принцип единства прерывности и непрерывности, принципы дополнительности и соотношения неопределенностей, и показать их мировоззренческое значение для формирования квантово-релятивистской картины мира.

Анализ третьего вопроса позволит конкретно охарактеризовать основные свойства и параметры элементарных частиц. Во-первых, раскрыть современные представления о структуре элементарных частиц, некоторые подходы к их систематизации на основе выделения лептонов (легких частиц), адронов (тяжелых частиц, состоящих из мезонов, нуклонов и гиперонов) и фундаментальных частиц – кварков; во-вторых, рассмотреть некоторые свойства элементарных частиц - их универсальную взаимозависимость и взаимопревращаемость, участие в различных взаимодействиях - гравитационном, электромагнитном, слабом и сильном; в - третьих, показать, как на основе квантово-полевой теории решается задача "великого объединения" - построения единой теории, охватывающей все виды взаимодействий элементарных частиц; в-четвертых, определить значение квантовой механики, ядерной физики для развития материального и духовного производства, получения новых видов энергии и социальные последствия применения ядерной энергии для общества.

IV. Рекомендуемые источники Основная литература

21

1.Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М., 2009.

2.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. – М., 2008.

3.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. – М., 2009. Дополнительная литература

1.Болл Ф. Введение в физику ядра, адронов и элементарных частиц. –

М., 2003.

2.Тарасов В. Е. Квантовая механика. – М., 2005.

3.Фейнман Р., Вайнберг С. Элементарные частицы и законы физики. –

М., 2004.

V. Контрольные вопросы для самопроверки 1.Выделите основные этапы развития квантовой механики. 2.В чем сущность корпускулярно-волнового дуализма. 3.Определите методологическое значение основных принципов

квантовой механики для развития современной физики.

4.Раскройте содержание понятия «дефект массы вещества».

5.Что такое ядерная реакция расщепления и термоядерный синтез.

6.В чем особенность перспектив и социальных последствий развития ядерной физики и использования ядерной энергии.

Тестовые задания к темам 2.1.-2.2.

1.Квантовая механика как наука сформировалась:

1.20 гг. XX в. 2. Начало XX в. 3. 30 гг. XX в.

2.К легким частицам (лептонам) относятся:

22

23

Тема 2.3. Фундаментальные взаимодействия

изакономерности в природе

I. Задания для самостоятельной работы

1.Рассмотрите основные типы фундаментальных взаимодействий и законы взаимодействий в природе.

2.Изучите законы термодинамики и их значение для анализа процессов

вматериальном мире.

3*. Раскройте основные постулаты специальной и общей теории относительности.

4. Проанализируйте сущность, основные постулаты и мировоззренческое значение теории относительности.

II.План практического занятия

1.Законы взаимодействий, их качественная определенность и значение для описания физических процессов.

2.Законы термодинамики. Принцип возрастания энтропии и проблема “тепловой смерти“ Вселенной.

3.Теория относительности А. Эйнштейна: сущность, основные постулаты и мировоззренческое значение.

III. Рекомендации по выполнению заданий и подготовке к практическому занятию

Раскрытие вопросов занятия необходимо начать с выяснения содержания понятия “физическая система”, ее состояния и эволюции, а также рассмотрения основных законов и форм взаимодействий объективного мира, их качественной определенности и многообразия.

Рассматривая второй вопрос, необходимо раскрыть содержание ряда законов, действующих в природе, в частности, закона сохранения энергии (первое начало термодинамики); закона энтропии (второе начало термодинамики) и другие. Анализ принципа возрастания энтропии важно провести

24

в границах его применения, обращая внимание на проблему "тепловой смерти" Вселенной, взаимосвязь энтропии и информации и др.

При изучении третьего вопроса необходимо обратить внимание на основные естественнонаучные предпосылки возникновения теории относительности: появление неевклидовой геометрии (Н.И. Лобачевский, Б. Риман, Г. Минковский); разработка теории поля (М. Фарадей, Д. Максвелл); математическое обоснование принципа относительности, отражающего общие свойства пространства и времени (Х. Лоренц, А. Пуанкаре), и др. Основные положения теории относительности А. Эйнштейна можно представить как выражение эффектов релятивистского сокращения длины и релятивистского замедления времени в специальной теории относительности и зависимость пространства и времени от поля тяготения, создаваемого инертной и тяжелой массой, в общей тео рии относительности. В качестве мировоззренческого вывода следует показать диалектическую взаимосвязь материи с движением, пространством и временем и глубокую зависимость пространственно-временного континиума от внутренних связей и распределения материи во Вселенной.

IV. Рекомендуемые источники Основная литература

1.Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – М., 2008.

2.Концепции современного естествознания. – М., 2009.

3.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. – М., 2008. Дополнительная литература

1.Аксенов Г.П. Причина времени. – М., 2005.

2.Гончаров С. А. Термодинамика. – М., 2004.

3.Савчук В. Д. От теории относительности до классической механики.

М., 2004.

25