- •Заведующий кафедрой общей физики а.С. Борухович
- •Председатель методической комиссии с.В.Федорова ЭлИн
- •Раздел 1. Естествознание в системе науки и культуры
- •Раздел 2. Наука как процесс познания. Формы и методы научного познания. Структура естественнонаучного познания
- •Раздел 3. Эволюция науки. Этапы и история развития естествознания. Научные революции
- •Раздел 4. Научные картины мира. Этапы развития и формирования научных картин мира. Естественнонаучная картина мира
- •Раздел 5. Развитие представлений о материи, пространстве, времени и движении
- •Раздел 6. Симметрия. Принципы симметрии. Пространственно-временная симметрия. Законы сохранения
- •Раздел 7. Системный подход – фундаментальная концепция современного естествознания. Структурные уровни организации материи
- •Раздел 8. Силы в природе. Фундаментальные взаимодействия в природе
- •Раздел 9. Микромир: концепция корпускулярно-волнового дуализма,
- •Раздел 10. Химические концепции современного естествознания
- •Раздел 11. Макромир: концепция классического естествознания, классическая механика
- •Раздел 12. Мегамир: современные космологические и космогонические концепции
- •Раздел 13. Самоорганизация материи
- •Раздел 14. Биологические аспекты современного естествознания
- •Раздел 15. Антропологические концепции современного естествознания
- •Раздел 16. Экологические аспекты современного естествознания.
- •III. Задания к контрольной работе
- •I. Естествознание в системе науки и культуры
- •II. Наука как процесс познания. Формы и методы научного познания. Структура естественнoнаучного познания
- •III. Эволюция науки. Этапы и история развития естествознания. Научные революции
- •IV. Научные картины мира. Этапы развития и формирования научных картин мира. Естественнонаучная картина мира
- •V. Развитие представлений о материи, пространстве, времени и движении
- •VI. Симметрия. Принципы симметрии. Пространственно-временная симметрия. Законы сохранения
- •VII. Системный подход – фундаментальная концепция современного естествознания. Структурные уровни организации материи
- •VIII. Силы в природе. Фундаментальные физические взаимодействия в природе
- •IX. Микромир: концепция корпускулярно-волнового дуализма, квантовая механика
- •X. Химические концепции современного естествознания
- •XI. Макромир: концепция классического естествознания, классическая механика
- •XII. Мегамир: современные космологические и космогонические концепции
- •XIII. Концепция самоорганизации материи – фундаментальная концепция современного естествознания
- •XIV. Биологические аспекты современного естествознания.
- •XV. Антропологические концепции современного естествознания
- •XVI. Экологические концепции современного естествознании
- •IV. Варианты заданий для индивидуальной контрольной работы
- •V. Варианты заданий для индивидуальной контрольной работы
XI. Макромир: концепция классического естествознания, классическая механика
Классическое естествознание. Классическая наука. Важнейшие характеристики классической науки (механистичность, метафизичность), поясните, в чем их сущность. Основа классического естествознания – классическая механика.
Классическая механика. Законы Ньютона. В чем сущность этих законов? Приведите примеры. Понятия ускорения, массы тела и силы. Роль классической механики в развитии естествознания.
Закон всемирного тяготения. В чем его сущность? Гравитационная постоянная. Поясните понятия инертной и гравитационной массы. Какие факты указывают на тождественность инертной и гравитационной масс? Почему закон тяготения называют «всемирным»?
В чем ограниченность квантовой механики? Магнитные и оптические явления.
XII. Мегамир: современные космологические и космогонические концепции
Основные понятия и теория Мегамира.
Мегамир (космос). Основные структурные уровни организации материи в Мегамире. Структура Мегамира. Введите основные понятия (планеты, звезды, звездные системы, Галактика, Метагалактика и Вселенная). Тождественны ли понятия Метагалактика и Вселенная? Науки Мегамира. Единицы измерения в Мегамире (световой год, парсек и астрономическая единица).
Теория Мегамира – специальная теория относительности Эйнштейна (СТО). Вспомните понятие «инерциальные системы отсчета». Какие два постулата лежат в основе СТО? Следствия из СТО: принцип абсолютности (поясните и приведите примеры), принцип относительности (в чем его смысл?), объединенный закон сохранения массы-энергии (формула века). Принцип соответствия. Релятивистская механика. Каково соотношение классической и релятивистской механики? Значение СТО.
Теория Мегамира – общая теория относительности А. Эйнштейна (ОТО) – теоретическая основа современной космологии. Введите понятие «неинерциальные системы отсчета». Общий принцип относительности. Принцип эквивалентности. В чем причина тяготения? Искривление пространства-времени в гравитационном поле. Геодезическая линия. Каково соотношение классической механики и ОТО? Что означает гравитация (по Ньютону) и гравитация (по Эйнштейну)? Эмпирические доказательства ОТО.
Представления о Вселенной в разные эпохи. Космологические представления Аристотеля. Геоцентрическая система мира Птоломея. Гелиоцентрическая система мира Коперника. Космология Ньютона (система мира Ньютона).
Современные космологические концепции.
Космология. Теоретическая основа и важнейший постулат современной космологии. Понятие «Вселенная». Способ изучения Вселенной – регистрация излучений. Какие виды излучений используют для изучения Вселенной? Как и чем они регистрируются? Новые открытия в этой области.
Космологические модели Вселенной (их краткая характеристика). Модель стационарной Вселенной Эйнштейна. Что является основой этой модели?
Модель нестационарной Вселенной. Работы А. Фридмана (1922-1923гг.). Решение уравнения ОТО Эйнштейна. Возможные три варианта изменения радиуса кривизны Вселенной. Модель бесконечно расширяющейся Вселенной. В чем состоит особенность однородного расширения Вселенной?
Почему расширение Вселенной является обоснованным и общепризнанным фактом? Эффект Допплера (1824 г.). Открытия Э. Хаббла (1929 г.). Закон Хаббла. Эффект «красное смещение» и факт «разбегания» Галактик. Возраст Вселенной.
Начальная стадия эволюции Вселенной. Модель «Большого взрыва» (или модель «Горячей Вселенной»). В чем сущность гипотезы «Большого взрыва», предложенной Г. Гамовым (1948 г.). Понятие о космологической сингулярности. Экспериментальное подтверждение модели «Большого взрыва» (эффект красного смещения и реликтовое излучение), внесите пояснения.
Этапы эволюции Вселенной. Ранняя стадия эволюции Вселенной (эра андронов, эра лептонов, эра фотонов и звездная эра). Образование структуры Метагалактики. Инфляционная гипотеза эволюции Вселенной.
Современные космогонические концепции.
Звезды – основная структурная единица Мегамира. Что такое «звезда»? Состояние вещества в звездах. Этапы образования звезд. Основные характеристики звезд. Классификация звезд по температуре поверхностных слоев (7 класов). Классификация звезд по светимости. Стабильные и нестабильные (цефеиды и мириды) звезды.
Эволюция звезд (этапы существования звезд). Нормальные звезды,
красные гиганты, белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры.
Что является источником энергии звезды? Какие фундаментальные взаимодействия ответственны за формирование и развитие звезды? Что такое «черная дыра» и почему её называют «гравитационной могилой»? Условия образования черной дыры. Гравитационный коллапс. Свойства черной дыры.
Созвездия. Звездные системы. Галактики. Состав Галактик. Форма Галактик. В какой Галактике находится Солнце, какова её форма и близлежащие к ней Галактики?
Солнце и Солнечная система. Введите понятие «Солнечная система». Какие космические объекты в неё входят? Особенности устройства Солнечной системы. Основные характеристики Солнца. Структура Солнца. Источник солнечной энергии. Поясните понятия (протуберанцы, темные пятна, солнечный ветер, солнечная активность и её цикл).
Планеты и их спутники. Какими законами описывается движение планет? Законы Кеплера. Планеты земной группы и планеты-гиганты. Основные характеристики планет. Особенности строения планет. Современные концепции происхождения Солнца и планет.
Астероиды (малые планеты). Кометы («хвостатые звезды»). Как был обнаружен пояс астероидов? Каковы гипотезы образования астероидов и комет? Почему планета Плутон «переведена» в класс астероидов? Метеориты.
Земля – планета Солнечной системы. Строение и форма Земли. Современные представления о внутреннем строении Земли. Магнитное и электрическое поля земли.