2. Основные теории (концепции) естествознания.

1. Физика

1) Классическая физика 1687 – 1905 Ньютон — создатель классической механики.

Классическая физика основана на принципе: пространство и время являются абсолютными — это означает, что они никак не зависят от движения, при этом результаты измерения пространственных и временны́х отрезков не зависят от выбранной системы отсчёта.

Фундаментальные теориии классической физики: Классическая механика, Термодинамика и статистическая физика, Классическая электродинамика

2) Релятивистская физика (теория относительности) 1945- до наших дней

Во 2-м десятилетии 20 в. классическая теория тяготения была революционным образом преобразована Эйнштейном. Эйнштейн по-новому интерпретировал установленный ещё Галилеем факт равенства гравитационной и инертной масс. Это равенство означает, что тяготение одинаковым образом искривляет пути всех тел. Поэтому тяготение можно рассматривать как искривление самого пространства-времени.

3) Квантовая механика (электрон и т.п.) 1925 – до наших дней

Теория электромагнитного поля Максвелла ознаменовала собой начало нового этапа в физике. В соответствии с ней мир стал представляться единой электродинамической системой, построенной из электрически заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля.

Важнейшими понятиями новой теории являются: заряд, который может быть как положительным, так и отрицательным; напряженность поля — сила, которая действовала бы на тело, несущее единичный заряд, если бы оно находилось в рассматриваемой точке. Расширилось понятие движения. Оно стало пониматься не только как простое механическое перемещение, но и как распространение колебаний в поле. Соответственно, законы механики Ньютона уступили свое господствующее место законам электродинамики Максвелла.

4) Квантовая теория поля (поле сил тяжести)

В основе современной квантово-полевой картины мира лежит новая физическая теория — квантовая механика, описывающая состояние и движение микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем, а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми на опыте. Законы квантовой механики составляют фундамент изучения строения вещества. Они позволяют выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов, изучить свойства элементарных частиц.

В соответствии с квантово-полевой картиной мира любой микрообъект, обладая волновыми и корпускулярными свойствами, не имеет определенной траектории движения и не может иметь определенных координат и скорости (импульса). В квантовой механике, в отличие от классической физики, поведение каждой микрочастицы подчиняется нединамическим, а статистическим законам.

2. Космология - раздел астрономии и физики, изучающий свойства и эволюцию Вселенной в целом. Основу этой дисциплины составляет математика, физика и астрономия. В своих задачах она часто пересекается с философией и богословием.

1) Классические модели 1850 – 1915

Классической полицентрической картины мира, ставшей начальным этапом развития научной космологии. Вселенная в этом представлении о мире считается бесконечной в пространстве и во времени, т. е. вечной. Основной закон, управляющий движением и развитием небесных тел, — закон всемирного тяготения. Пространство никак не связано с находящимися в нем телами, играя пассивную роль вместилища для этих тел.

2) Релятивистские модели 1910 – 1950

Новая модель Вселенной была создана в 1917 г. А. Эйнштейном. Ее основу составила релятивистская теория тяготения. Эйнштейн отказался от постулатов абсолютности и бесконечности пространства и времени, однако сохранил принцип стационарности, неизменности Вселенной во времени и ее конечности в пространстве. Свойства Вселенной, по мнению Эйнштейна, определяются распределением в ней гравитационных масс, Вселенная безгранична, но при этом замкнута в пространстве. Согласно этой модели пространство однородно и изотропно, т. е. во всех направлениях имеет одинаковые свойства; материя распределена в нем равномерно; время бесконечно, а его течение не влияет на свойства Вселенной. На основании своих расчетов Эйнштейн сделал вывод, что мировое пространство представляет собой четырехмерную сферу.

3) Модель «Горячей» вселенной 1950 – до наших дней (теория большого взрыва)

По Теории Большого Взрыва, 12-15 миллиардов лет назад Вселенной ещё не существовало. Вместо неё существовала точка, называемая сингулярностью, диаметр которой был равен 0, а плотность – бесконечности. В какой-то момент точка начала расширяться и произошёл колоссальный взрыв, который расшвырял материю по пространству. Энергия, выделенная Взрывом, дала тепло, так что молодая Вселенная была очень горячей – около 4000 К (кельвинов, 3727 градусов С). Вселенная стремительно расширялась и остывала. Вскоре начали формироваться элементарные частицы – электроны, протоны и нейтроны. Из них появились первые атомы – водорода и гелия, ныне самых распространённых во Вселенной химических элементов. Из водорода образовались первые звёзды.

4) Модель «Вздувшейся» вселенной 1980 – до наших дней

3. Химия 1) Теория классической химии 1870- 1920 Закон сохранения масс вещества (Ломоносов) Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе, получившихся в результате реакции. Закон постоянства состава (Пруст) Каждое чистое соединение независимо от его способа получения всегда имеет один и тот же состав. Закон Авогадро. В равных объёмах газа при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.Число частиц равных числу Авогадро получило название моль – это единица количества вещества.

2) Неклассическая теория(квантовая химия)

Квантовая химия — это направление химии, рассматривающее строение и свойства химических соединений, реакционную способность, кинетику и механизм химических реакций на основе квантовой механики. Основной задачей квантовой химии является решение уравнения Шредингера и его релятивистского варианта для атомов и молекул.

4. Геология- комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли; в узком смысле слова - наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Большинство прикладных и теоретических вопросов, решаемых геологией, связано с верхней частью земной коры, доступной непосредственному наблюдению.

1) Классическая геология 1900-1970

2)Неклассическая геология теория глобальной эволюции Земли