- •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
V. Развитие представлений о материи, пространстве, времени и движении
Представления о материи, пространстве, времени и движении мыслителями в античном мире. Их стихийный и противоречивый характер. Геоцентрическая система К. Птоломея.
Классическая концепция пространства, времени и движения. Абсолютизация этих категорий. Характеристика пространства и времени в классической механике Ньютона и их основные свойства. Сущность времени и пространства (понятия «абсолютного и относительного пространства», «абсолютного и относительного времени»). Классический закон сложения скоростей – следствие представлений Ньютона об абсолютных пространстве и времени.
Относительность – фундаментальное свойство движения. Системы отсчета. Инерциальные системы отсчета (принцип инерции Галилея). Принцип относительности Галилея. Связь динамических и кинематических параметров движения (законы Ньютона) – суть классической механики.
Электромагнитные явления. Теория электромагнитных процессов М. Фарадея и Д. Максвелла. Новое понятие «поле» - новый шаг для описания пространства и времени. Гипотеза «Мировой эфир». Опыт А. Майкельсона. Электронная теория материи Х. Лоренца. Доказательства относительности не только движения, но и пространства и времени.
Понятия пространства и времени в специальной теории относительности А. Эйнштейна. Инерциальные системы отсчета. Четырехмерный пространственно-временной континуум. Относительность пространства и времени (эффекты уменьшения длины, замедления времени, увеличения массы и т.д.). Каково соотношение классической механики и релятивистской механики?
Влияние гравитации на пространство и время в общей теории относительности А. Эйнштейна. Неинерциальные системы отсчета. Искривление пространства-времени в гравитационном поле. Геодезическая линия. Взаимосвязь структуры пространства с распределением в нем материи. Эффект замедления времени вблизи массивных тел.
Современные взгляды на материю, пространство, время и движение. Объективность и реальность – основные свойства материи, пространства и времени. Что характеризует пространство? Перечислите и поясните основные свойства пространства. Что характеризует время? Поясните и перечислите основные свойства времени
VI. Симметрия. Принципы симметрии. Пространственно-временная симметрия. Законы сохранения
Понятие симметрии и асимметрии. Инвариантность. Взаимосвязь симметрии с законом. Формы симметрии (геометрическая и динамическая форма). Калибровочная симметрия.
Геометрическая симметрия – симметрия пространства и времени. Связь симметрии пространства-времени с фундаментальными законами сохранения классической физики.
Фундаментальные законы сохранения (закон сохранения энергии, закон сохранения импульса и закон сохранения момента импульса), их сущность, формулировка, математическое выражение и проявление в природе. Теорема Нётер. Связь между свойствами пространства и времени и законами сохранения. Закон сохранения - следствия симметрии пространства и времени.
Динамическая симметрия – симметрия физических взаимодействий. Связь динамической симметрии с законами сохранения. Закон сохранения электрического заряда и закон сохранения лептонного заряда (их сущность, формулировка, математическое выражение и значение). Следствия динамической симметрии.