- •1. Естественно-научная и гуманитарная культуры.
- •2. Классификация науки и отраслей естествознания
- •3. Естествознание и философия
- •4. Естествознание и знаковые системы. Математика
- •5. Естествознание и религия
- •6. Подходы к изучению и модели развития науки
- •7. Традиции и новации в истории естествознания
- •8. Этапы становления современного естествознания
- •9. История физики
- •10. История химии
- •11. История геологии
- •12. История биологии
- •13. История географии
- •14. Сущность познания
- •15. Специфика научного познания
- •16. Средства и методы науки
- •17. Структура и уровни научного знания
- •18. Социальный феномен науки. Научное сообщество
- •19)Идеалы и ценности науки. Социальная ответственность ученого.
- •20) Системный подход
- •21)Модели и моделирование систем
- •22)Саморазвивающиеся системы и их свойства
- •23. Глобальный эволюционизм
- •24. Пространство и время в естествознании
- •25. Свойства пространства и времени
- •26.Методы оценки микрообъектов
- •27.Методы оценки макрообъектов
- •28. Методы оценки межзвездных пространств
- •29. Методы оценки межгалактических пространств
- •30. Методы оценки малых интервалов времени
- •31. Исчисление лет и исторических эпох
- •32. Методы оценки геологических интервалов времени
- •Измерение времени по годичным кольцам деревьев
- •По изменениям намагниченности горных пород
- •33. Методы оценки космических интервалов времени
- •34. Иерархичность миров и границы нашего познания
- •35. Концепции макромира и классическая механика
- •36. Концепции мегамира и теория относительности
- •37. Концепции микромира и квантовая механика
- •38. Концепции возникновения и развития Вселенной
- •39. Химические явления и их сущность
- •40. Химический состав вещества.
- •41 Сущность химического процесса.
- •42. Химическая эволюция.
36. Концепции мегамира и теория относительности
Цель: описание физических явлений в мегамире. Специальная (частную) и общая теории относительности. Эти теории позволяют говорить о физических процессах как о свойствах пространства-времени.
Общая теория относительности (завершенная в 1915 г. в работах А. Эйнштейна): 1.Свойства пространства-времени определяются действующими в ней полями тяготения. 2.Принцип эквивалентности (в заданном поле тяготения тела любой массы и физической природы движутся одинаково при одинаковых начальных условиях). 3.Описывает тяготение как воздействие физической материи на геометрические свойства пространства-времени, а эти свойства влияют на движение материи и на другие свойства вещества. По общей теории относительности, истинное гравитационное поле есть проявление искривления четырехмерного пространства-времени. Основной идея: теории является утверждение о том, что все тела движутся по геодезическим линиям в пространстве-времени, которое искривлено, и, следовательно, геодезические линии не прямые. Из этого вытекает, что тяготение зависит не только от распределения масс в пространстве, но и от их движения, давления и натяжения, имеющихся в телах, от электромагнитного поля и всех других полей. Специальная теория – частный случай общей теории (изучаются свойства пространства-времени, справедливые с той точностью, с какой можно пренебрегать действием тяготения). Преобразования Лоренца: события, которые происходят в одной системе отсчета, перестают быть одновременными в другой. Эйнштейн: законы физики одинаково применяются в любой инерциональной системе и не меняются при преобразованиях Лоренца; свет всегда распространяется в свободном пространстве с одной и той же скоростью независимо от движения источника. Время в теории отн. Необратимо. Проблемы: возникновение черных дыр, гравитационные волны. Характерно описание частиц путем задания их положения в пространстве координат и скоростей и зависимости этих величин от времени. Явления, описываемые теорией относительности – релятивистские.
37. Концепции микромира и квантовая механика
Цель: описание микромира. Определение кв.механики: теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц и их систем, а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми на опыте. Законы кв.мех – фундамент многих макроскопических явлений. Делится на: нерелятивистская, справедливая в случае малых скоростей, и релятивистская, удовлетворяет требованиям спец. Теор.относительности. Сейчас достаточно много известно об атомарном строении вещества и элементарных частицах – мельчайших известных частицах физической материи. Элементарные частицы классифицируются по типам фундаментальных взаимодействий, в кот. они участвуют: 1.группа лептонов (не участвуют в сильном взаимодействии и обладают сохраняющейся внутренней характеристикой – лептонным зарядом); 2.адроны (участвуют во всех фундамент. взаимодейств.; делятся на барионы (состоят из 3 кварков), мезоны (кварк +антикварк); 3.фотон. Атом – часть вещ-ва микроскопических размеров и массы, мельчайшая частица химического элемента, сохраняюшую его св-ва. Атомы состоят из элементарных частиц и имеют сложную внутр. систему. В центре – положительно заряженное ядро (состоит из протонов и нейтронов), вокруг атома движутся электроны. Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре. Хим. Св-ва атомов определяются числом электронов во внешней оболочке. Нуклоны (протон+нейтрон) в ядре удерживаются ядерными силами. Энергия связи ядер - E = тс2 Основные проблемы изучения микромира: 1.Поиск и обнаружение хиггса (поиск с помощью коллайдера); 2. поиск суперсимметричных частиц (их обнаружение прояснит возможность перехода вещества во взаимодействие и наоборот; 3. проблема объединения теорий физических взаимодействий; 4.проблема струн и М-теории (струны могут быть конечной длины или в виде колечек, рассматриваются не в 4-мерном пространстве-времени, а в многомерных)