Симметрия и асимметрия в их различных физических проявлениях

Состояние равновесия должно быть, по-видимому, симметричным

Г. Вейль

Природа менее симметрична, чем можно было бы ожидать, исходя из уравнений классической и квантовой физики.

И. Пригожин

Понятия симметрии и противоположного ей объективного свойства природы асимметрии являются одними из фундаментальных в современном естествознании. Поэтому научные исследования общеглобального характера в значительной степени основываются на рассмотрении указанных понятий. Как уже указывалось ранее, негласный лозунг физиков-теоретиков «правильная теория должна быть красивой» находит свое место в построении новых теоретических моделей и связан зачастую с симметрийными представлениями, а эстетический фактор играет при этом не последнее значение.

Интуитивно симметрия в своих простых формах понятна любому человеку и часто мы выделяем ее как элемент прекрасного и совершенного. В известной мере симметрия отражает степень упорядоченности системы. Например, окружность, ограничивающая каплю на плоскости, более упорядочена, чем размытое пятно на этой же площади, и следовательно, более симметрична. Поэтому можно связать изменение энтропии как характеристики упорядочения с симметрией: чем более организовано вещество, тем выше симметрия и тем меньше энтропия.

Одно из определений понятий симметрии и асимметрии дал В. Готт [46]: симметрия - понятие, отражающее существующий в природе порядок, пропорциональность и соразмерность между элементами какой-либо системы или объекта природы, упорядоченность, равновесие системы, устойчивость, т.е. если хотите, некий элемент гармонии. Асимметрия - понятие, противоположное симметрии, отражающее разупорядочение системы, нарушение равновесия и это связано с изменением, развитием системы. Таким образом и из соображений симметрии-асимметрии мы приходим к выводу, что развивающаяся динамическая система должна быть неравновесной и несимметричной. В ряде случаев симметрия является достаточно очевидным фактом. Например, для определенных геометрических фигур нетрудно увидеть эту симметрию и показать ее путем соответствующих преобразований, в результате которых фигура не изменит своего вида.

Однако в общем смысле понятие симметрии гораздо шире и ее можно понимать как неизменность (инвариантность) каких-либо свойств объекта по отношению к преобразованиям, операциям, выполняемым над этим объектом. Причем это может быть не только материальный объект, но и закон, математическая формула или уравнения, в том числе и нелинейные, которые, как мы уже знаем из разд. 1.7, играют большую роль в самоорганизующихся процессах.

Дать более конкретное определение симметрии, чем у Готта, в общем случае затруднительно еще и потому, что она принимает свою форму в каждой сфере человеческой деятельности. Как мы обсуждали только что в предыдущем разделе, в искусстве симметрия может проявиться в соразмерности и взаимосвязанности, гармонизации отдельных частей в целом произведении. Что касается математических построений, то там также имеют место симметричные многочлены, которые можно использовать для существенного упрощения решения алгебраических и дифференциальных уравнений [81]. Особенно полезным оказалось использование симметрийных представлений в теории групп с введением инварианта, т.е. такого преобразования, когда соотношения между переменными не изменяются. Отражением связи пространства, симметрии и законов сохранения может служить мысль великого французского математика А. Пуанкаре: «Пространство - это группа».

Наиболее наглядное и непосредственное применение идей симметрии имеет место в кристаллографии и физике твердого тела, изучающих физические свойства кристаллов в зависимости от их строения. Даже непосвященному человеку хорошо видна здесь ассоциация с неким совершенством, порядком и гармонией. Симметрия является для мира кристаллов естественной базой их физической сущности. Один из создателей современной физики твердого тела Дж. Займен вообще считал, что вся теория твердых тел основана на трансляционной симметрии. Здесь симметрия проявляется при совмещении геометрических тел, например правильных многогранников при повороте их в пространстве на определенные углы, а также при перемещениях в атомной решетке на определенные величины векторов трансляции, кратных периоду решетки:

(1.8.1)

где - вектор обратной решетки реального кристалла, = 1/a (a - период решетки), - волновой вектор.

Более глубокое понимание и применение симметрии связано, как мы уже рассматривали в главе 1.2, с изучением и обоснованием законов сохранения, отражающих фундаментальные свойства пространства-времени. Напомним, что симметрия относительно произвольного сдвига во времени приводит к закону сохранения энергии для консервативных (замкнутых) систем

E = const. (1.8.2)

Неизменность характеристик физической системы при произвольном перемещении ее как целого в пространстве на произвольный вектор приводит к закону сохранения импульса

P = mv = const, (1.8.3)

И, наконец, симметрия относительно произвольных пространственных поворотов (изотропность пространства) связана с законом сохранения момента импульса

(1.8.4)

Так как категория симметрии относится к любому объекту или понятию, то она в полной мере применяется, например, к физическому закону. А поскольку суть физического закона - нахождение и вычисление идентичного в явлениях, то для инерциальных систем, согласно принципу относительности Галилея, эти физические законы будут во всех системах одинаковы. Следовательно, они инвариантны относительно описания явлений как в одной инерциальной системе, так и другой и тем самым сохраняют симметрию, В 1918 г. были доказаны теоремы Нетер, смысл одной из которых состоит в том, что различным симметриям физических законов соответствуют определенные законы сохранения. Эта связь является настолько всеобщей, что ее можно считать наиболее полным отображением понятия сохранения субстанций и законов, их описывающих, в природе. Как сказал Р. Фейнман: «Среди мудрейших и удивительных вещей в физике эта связь - одна из самых красивых и удивительных».

Различие видов симметрии связано с разными способами пространственно-временного преобразования одной инерциальной системы в другую инерциальную систему. Остановимся на этом несколько подробнее. Каждому такому пространственно-временному преобразованию соответствует определенный вид симметрии. Так, перенос начала координат в произвольную точку пространства при неизменности физических свойств связан с симметрий таких преобразований (это как раз и есть трансляционная симметрия) и означает физическую эквивалентность всех точек пространства, т.е. его однородность.

Поворот координатных осей в пространстве связан с физической эквивалентностью разных направлений в пространстве и означает изотропность пространства. Симметрия относительно переноса во времени связана с физической эквивалентностью различных моментов времени, что должно также отражать идею независимости хода времени от его начала (время протекает одинаково). Откуда, кстати, следует, что однородность времени проявляется в его равномерном течении. Такое заключение позволяет полагать, что относительная скорость всех процессов, протекающих в природе, одинакова. Этот факт равномерности течения времени был установлен экспериментально с точностью до 10^-14 с за период ~10 миллионов лет. В качестве примера можно привести тот факт, что спектральный состав излучения атомов звезд, испущенного миллионы лет тому назад и воспринимаемого нами только сейчас, такой же, как спектральный состав таких же атомов на Земле.

В классической релятивистской механике симметрия выражается в принципе относительности. Равномерное и прямолинейное движение системы отсчета, в принципе любого тела, с произвольной скоростью, но меньшей, чем скорость света , связано с симметрией и физической эквивалентностью такого движения и покоя. Это подтверждается уже рассмотренным экспериментальным примером неразличимости параметров движения объекта в движущемся равномерно и прямолинейно поезде и поезде, стоящем неподвижно на путях. Как мы знаем, при скоростях используются упомянутые ранее принцип относительности и преобразования Галилея, при v ~ c (релятивистские скорости) - принцип относительности Эйнштейна и преобразования Лоренца. Такого рода симметрию (неразличимость покоя и равномерно-прямолинейного движения) можно условно определить как изотропию пространства-времени. Эти виды симметрии объединяются в СТО в единую симметрию четырехмерного пространства-времени.

Заметим также, что проблемы симметрии-асимметрии оказываются связанными между собой глубже, чем это кажется исходя из бинарной структуры этих понятий (да-нет). В качестве примера можно привести состояние человека во вращающейся центрифуге. Есть симметрия вращения (поворота), но относительность покоя и вращательного движения нарушается и человек в такой центрифуге по своему состоянию (вестибулярные ощущения) может определить, что его вращающаяся закрытая (герметизированная) камера на центрифуге вращается. Таким образом, возникает ситуация, при которой физические законы не инвариантны относительно вращения, т.е. налицо асимметрия.

То же можно сказать и о так называемых преобразованиях подобия, связанных с изменением масштабов физических систем. Асимметрия относительно масштабных преобразований связана с тем, что порядок размеров атомов имеет одинаковое для всей Вселенной значение (~10^-10 м). И если мы будем уменьшать размеры, например изделий микроэлектроники, в том числе и пленочных, то характер поведения электронов в них изменится (возникают размерные эффекты), т.е. опять-таки может возникнуть асимметричность процессов при таких размерах. Другой пример несимметрии относительно масштабов в биологии приводит Б. Свистунов [70]: несмотря на похожесть окраски, нельзя, например, раскормить осу до размеров тигра, так как при массе 10-100 кг она потеряет способность летать - возникает другое качество.

В связи с этими примерами имеет смысл рассмотреть другие виды симметрии. Упомянутые выше пространственно-временные симметрии условно объединяет одно общее свойство - они являются как бы «внешними» симметриями в том смысле, что отражают глубокие свойства структуры пространства-времени, представляющей собой форму существования любого вида материи, и поэтому справедливой для любых мыслимых взаимодействий и физических процессов. Весь физический опыт познания мира показывает отсутствие нарушений инвариантности законов природы относительно указанных пространственно-временных преобразований. В этом уже не только физический, но и философский смысл познания и установления объективности законов природы.

Однако во «внешних» симметриях не затрагивается «внутренний мир» физического объекта и он никак не связан с внешними свойствами. В природе кроме рассмотренных законов сохранения энергии, импульса и момента импульса существуют и другие законы сохранения, которые выполняются с той или иной степенью общности, в частности закон сохранения электрического заряда. В физике элементарных частиц, как мы видели, имеются и другие сохраняющиеся (или по крайней мере введенные так) величины, подобные электрическому заряду, - барионное число, четность, изоспин, ароматы ( странность, очарование, красота и т.д.). Эти по сути квантовые числа обусловлены фазовыми преобразованиями волновой функции ψ и в целом не связаны со свойствами пространства-времени. Симметрия играет важную роль в исследовании физики микромира. Наш физик-теоретик А. Мигдал считал, что главными направлениями физики XX века были поиски симметрии и единства картины мира [106].

Сохранение подобных величин, непосредственно не связанных со свойствами пространства-времени, относится к понятию «внутренней» симметрии. Остановимся на законе сохранения электрического заряда. Смысл его в том, что сохраняется во времени алгебраическая сумма зарядов любой электрической изолированной системы. Математическом смыслом закона сохранения заряда является уравнение непрерывности

(1.8.5)

где j - плотность тока, ρ - объемная плотность заряда. Физический смысл этого уравнения состоит в том, что div j - расходимость тока (его движение) - связана с изменением во времени, т.е. перемещением электрического заряда. Электрический ток - направленное движение свободных электрических частиц. Физический смысл (1.8.5) отражает факт несотворимости и неуничтожимости электрического заряда.

Нужно подчеркнуть, что сохранение электрического заряда в изолированных (замкнутых) системах не сводится к сохранению числа заряженных частиц. Так при β-распаде нейтрона, не имеющего заряда, возникают ρ (с зарядом e⁺), электрон (заряд e^-) и антинейтрино, также не имеющее заряда. В этой реакции появились две электрически заряженные частицы, но их суммарный заряд равен нулю, как и у породившего их нейтрона. Отметим, что важным следствием закона сохранения заряда является устойчивость электрона. Электрон является самой легкой электрически заряженной частицей. Поэтому ему просто не на что распадаться так как в этом случае нарушился бы закон сохранения электрического заряда. По современным представлениям время жизни электрона не менее 10¹⁹ лет, что говорит в пользу этого закона.

Прежде чем перейти к другим «внутренним» симметриям, остановимся еще на двух видах дискретной симметрии, которые отличаются от рассмотренных «непрерывных» симметрий сдвига и поворота. Это хорошо известная всем нам уже давно зеркальная симметрия, которая описывается пространственной инверсией, т.е. отражением системы координатных осей. Инверсия пространства осуществляется «сразу» (в зеркале), а ее повторное применение возвращает систему в исходное состояние. Это отражение называется операцией изменения «четности» (пример с теннисистом в зеркале). Другой дискретной симметрией является симметрия относительного обращения времени, приводящая к тому, что в симметричной Вселенной законы природы не изменяются при замене направления течения времени на обратное (t = -t и наоборот). Применение данной симметрии показывает, что направление возрастания времени (движение в одну сторону) не играет существенной роли. С равной вероятностью возможен и обратный процесс. Другими словами, установить путем наблюдения направление развития событий, в будущее или в прошлое, для равновесной симметричной системы невозможно. Если вы помните, мы приходили к такому же результату для детерминированной механики Галилея - Ньютона в замкнутых системах. Но одновременно мы уже знаем и о существовании «стрелы времени» для открытых неравновесных систем. И это еще раз показывает неумолимо, что время все-таки «течет» от прошлого к будущему и наша Вселенная неравновесна и асимметрична. Заметим однако, что понятие энтропии не однозначно применимо к микромиру, и, следовательно, изучая его, нельзя установить направление времени.

Дальнейшее расширение количества физических симметрий связано с развитием квантовой механики. Одним из специальных видов симметрии в микромире является перестановочная симметрия. Она основана на принципиальной неразличимости одинаковых микрочастиц, которые, как мы знаем из главы 1.5, движутся не по определенным траекториям, а их положения оцениваются по вероятностным характеристикам, связанным с квадратом модуля волновой функции |ψ|². Перестановочная симметрия и заключается в том, что при «перестановке» квантовых частиц не изменяются вероятностные характеристики, квадрат модуля волновой функции - величина постоянная |ψ|² = const.

Исследование реакций с участием элементарных частиц и античастиц, а также процессов их распада привело к открытию некоторых новых свойств симметрии, а именно зарядовой симметрии, или, более точно, зарядовой симметрии частиц и античастиц. При изучении ядерных взаимодействий нуклонов (сильные взаимодействия) было обнаружено, что эти ядерные силы почти не зависят от типа нуклонов, т.е. при этих взаимодействиях нет различия между нейтроном и протоном, оба они есть два состояния одной частицы - нуклона. Аналогично, μ-мезон может находиться в трех состояниях, соответствующих трем различным частицам. Такие состояния называются изотопическими и они характеризуются изотопическим спином или изоспином. Симметрия, связанная с этими процессами, и получила название изотопической симметрии.

С теорией элементарных частиц, типами взаимодействия полей и попыткой введения единого поля связаны еще два вида симметрии: кварк-лептонной и калибровочной. Кварк-лептонная симметрия проявляется в единой теории поля. Считается, что по существу кварки и лептоны не различимы в области очень больших энергий. Но в случае спонтанного нарушения симметрии и в области низких энергий они приобретают совершенно различные свойства. Тем самым установлено, что между кварками и лептонами возможны переходы. Этот факт может служить еще одним убедительным доказательством единства природы.

Калибровочная симметрия связана с масштабными преобразованиями, представляющими сдвиги нулевых уровней скалярного и векторного потенциалов полей. Сам термин «калибровочное поле» (преобразование, инвариантность) выдвинул немецкий математик Г. Вейль. Смысл идеи состоит в том, что физические законы не должны зависеть от масштаба длины, выбранного в пространстве, и не должны изменять свой вид при замене этого масштаба на любой другой. С обычной логикой это вроде бы самоочевидно: почему действительно законы Ньютона будут другими, если мы будем измерять путь в метрах, сантиметрах или в мегапарсеках. Однако значение изменения масштаба состоит в том, что оно имеет принципиально не физический характер, так как не вызвано какими-либо физическими воздействиями, а геометрический, в частности, изменение длины обусловлено лишь особенностями структуры пространства-времени. Тем самым пространство-время перестает быть лишь пассивным резервуаром вещества и поля, где происходят физические процессы, оно само начинает активно влиять на эти процессы. Геометрия приобретает динамический характер.

Особое значение приобретает принцип калибровочной инвариантности, если преобразования приходят локально в каждой точке пространства-времени и неоднородно, т.е. с изменяющимся соотношением от точки к точке. Вот это преобразование Г. Вейль и назвал масштабным или калибровочным. Его формулировка звучит так: все физические законы инвариантны относительно произвольных (однородных и неоднородных) локальных калибровочных преобразований. В таком виде принцип Вейля является по существу развитием общего принципа относительности Эйнштейна, что все физические законы в любой системе отсчета (инерциальной и неинерциальной) должны иметь одинаковый вид. Уместно в связи с этим заметить, что теория Эйнштейна была первой теорией, в которой геометрический фактор (искривление пространства-времени) напрямую связывался с физической характеристикой (гравитационной массой), что послужило в настоящее время дальнейшему развитию идей геометродинамики [22, 90]. Эти преобразования масштаба оставляют силовые характеристики поля (например Е и В для электромагнитного поля) неизменными. На основе калибровочной симметрии построены теории электрослабого и электросильного взаимодействий. Из этой симметрии следует, что частицы, обладающие определенными свойствами, которые объединяются понятиями «заряда» (электрический, барионный, лептонный), «цвета» кварков, являются источниками полей, если хотите, материальными носителями этих полей.

Вопросы симметрии играют решающую роль в современной физике. Динамические законы природы характеризуются определенными видами симметрии. В общем смысле под симметрией физических законов подразумевают их инвариантность по отношению к определенным преобразованиям. Необходимо также отметить, что рассмотренные типы симметрий имеют, естественно, определенные границы применимости. Например, симметрия правого и левого существует только в области сильных электромагнитных взаимодействий, но нарушается при слабых. Изотопическая инвариантность справедлива только при учете электромагнитных сил. Для применения понятия симметрии в физике можно ввести некую структуру, учитывающую четыре фактора.

1. Объект или явление, которое исследуется.

2. Преобразование, по отношению к которому рассматривается симметрия.

3. Инвариантность каких-либо свойств объекта или явления, выражающая рассматриваемую симметрию. Связь симметрии физических законов с законами сохранения.

4. Границы применимости различных видов симметрии.

Заметим также, что изучение симметричных свойств физических систем или законов требует привлечения специального математического анализа, в первую очередь, представлений теории групп, наиболее развитой в настоящее время в физике твердого тела и кристаллографии.

В целом же из законов сохранения, которые, как мы уже поняли, являются следствием пространственно-временной симметрии законов самой природы, следует условность разделения физики на механику, термодинамику, электродинамику и т.д. и, следовательно, налицо неразрывность единства всей природы.

Не останавливаясь здесь более подробно на понятиях физики живого, чему будет посвящена специально вторая часть данного курса, рассмотрим идеи симметрии-асимметрии применительно к проблемам объектов живой и неживой природы. По существу это философский, если хотите, но с естественнонаучной точки зрения вопрос о возникновении, развитии и сущности жизни. Чем отличаются молекулы живых веществ от неживых? В какой-то мере это связано с симметрией, точнее зеркальной симметрией. Если рассмотреть пример [170] зеркального изображения двух молекул неорганического вещества воды и органического, но «неживого» вещества - бутилового спирта (рис. ), то принципиальное различие проявляется в том, что молекула Н2О зеркально симметрична, а молекула спирта зеркально асимметрична.

«Левая» и «правая» молекулы, не совпадают как левая и правая рука человека. Асимметричные молекулы в химии называют стереоизомерами, а само свойство зеркальной асимметрии носит название киральности или хиральности (от греческого слова «кир» - рука). Так вот, выяснилось, что в природе хиральностью обладают и «живые», и «неживые» молекулы, но «живые» всегда только хиральны, причем «неживые» хиральные молекулы равновероятно встречаем и в левом, и в правом варианте, а «живые» - только или в левом, или в правом. В этом смысле молекулы живых организмов хирально чисты. Так, ориентация ДНК-спирали всегда правая. В свое время Л. Пастер, а затем и В.И. Вернадский предлагали на этом принципиальном различии провести раздел между живой и неживой природой. Предполагают, что основополагающим признаком возникновения и развития жизни и является способность живых организмов извлекать и конструировать из симметричных и хирально нечистых молекул окружающей среды хирально чистые молекулы, необходимые для живого организма. Примером может служить извлечение растениями из симметричных молекул воды и углекислого газа в процессе фотосинтеза асимметричных молекул крахмала и сахара. Наряду с другими питательными веществами эти молекулы поступают в пище живых организмов и из них образуются уже хирально чистые молекулы. Если хиральность молекул веществ пищи изменится на противоположную, то эти вещества окажутся для живого организма биологическим ядом, они отторгаются организмом, ведут его к гибели. Это достаточно характерный пример того, как исходя из симметрийных представлений физики мы можем объяснить, если хотите, происхождение живой материи и даже дать рекомендации практической медицине.

В общем смысле мы можем считать, что и возникновение жизни в целом связано со спонтанным нарушением имевшейся до того в природе зеркальной симметрии. Предполагается, что асимметрия возникла скачком в результате Большого Биологического взрыва, по аналогии с БВ, в результате которого образовалась Вселенная, под действием радиации, температуры, полей и т.д. и нашла свое отражение в генах живых организмов. Этот процесс по существу также является процессом самоорганизации, который мы рассматривали в подразд. 1.7. В какой-то точке бифуркации произошел и самоорганизующий акт возникновения уже живой материи.

Уместно теперь связать симметрию с энтропией живых организмов. Переход вещества на более высокую степень организации, упорядоченности, как мы уже отмечали, снижает энтропию как меру хаотичности. Но наибольшей симметрией обладает как раз равновесное хаотическое состояние. Значит, уменьшение энтропии неизбежно приводит к уменьшению симметрии, т.е. увеличению асимметрии живых организмов. Чем выше уровень организации материи, тем меньше энтропия и симметрия. Но для снижения энтропии живых организмов как открытых систем, обменивающихся энергией и материей (пища и отправления) с окружающей средой, необходима энергия, причем значительная, которая, как мы увидим далее, вырабатывается в соответствующих частях клеток (митохондриях) живых организмов за счет пищи, т.е. поглощения энергии внешней среды (Солнца и биосферы).

Можно образно сказать, что мы забираем от природы более организованную структурированную материю, обладающую меньшей энтропией, т.е. подпитываем себя негэнтропией (отрицательной энтропией), а отдаем ей неструктурированную материю, обладающую большей энтропией. «Питаемся» так сказать, с энергетической физической точки зрения, отрицательной энтропией, а отдаем положительную энтропию. И когда в естественных условиях этот баланс нарушается, то наступает некоторое динамическое равновесие - обмен энтропией между человеком и окружающей средой стабилизируется, энтропия системы человек - окружающая среда возрастает, и живой организм гибнет (энтропия его возросла). Поэтому биологическая смерть организма - это рост энтропии до ее уровня в окружающей среде. Повышение же энергетического потенциала в живом организме при «нормальном» обмене энтропией его с окружающей средой увеличивает химическую активность клеток и дает возможность самовоспроизведения и развития.

Можно сказать, что по мере упорядочения живых организмов, их усложнения в ходе развития жизни асимметрия все больше и больше превалирует на симметрией, вытесняя ее из биохимических и физиологических процессов. Однако и здесь имеет место динамический процесс: симметрия и асимметрия в функционировании живых организмов тесно связаны. Внешне человек и животные симметричны, однако их внутреннее строение существенно асимметрично. Если у низших биологических объектов, например низших растений, размножение идет симметрично, то у высших имеет место явная асимметрия - разделение полов, где каждый пол вносит в процесс самовоспроизведения свойственную только ему генетическую информацию. Так устойчивое сохранение наследственности есть проявление в известном смысле симметрии, а в изменчивости проявляется асимметрия. В целом же глубокая внутренняя связь симметрии и асимметрии в живой природе обусловливает ее возникновение, существование и развитие.

Можно задаться вопросом, есть ли другие виды симметрии и связанные с ними законы сохранения. В чем состоит глубокое значение законов сохранения электрического заряда, лептонного и барионного чисел, странностей, изотопического спина и т.д.? Как это связано со свойствами абстрактного пространства? В чем смысл наличия «черных дыр» как неких «пропускных пунктов» из нашего пространства, мира, в другой антимир? К сожалению, пока на эти вопросы мы ответа не имеем, хотя и хорошо, что современная наука дает возможность их задавать.

Правда, по поводу задаваемых вопросов существует следующий физический анекдот. Паули очень любил задавать вопросы, на которые не всегда можно найти правильные ответы (их вообще могло и не быть!). Когда он умер, то продолжал свое любимое занятие на том свете. И там никто не мог ответить на его вопросы. Тогда он решил обратиться к Богу. Господь терпеливо и внимательно выслушал его и ответил: «Вся трудность, Паули, в том, что Вы задаете не те вопросы».

1.9.

Современная естественнонаучная картина мира с точки зрения физики

Многообразие отдельных законов пронизано некими общими принципами, которые так или иначе содержатся в каждом законе.

Р. Фейнман

Природа - сфинкс. И тем верней Своим искусом губит человека, Что может статься, никакой от века Загадки нет и не было у ней.

Ф. Тютчев

В заключение первой части учебного пособия «Концепции современного естествознания» можно отметить, что физический аспект лежит в основе всего естествознания. Все развитие физики показывает, что мы непрерывно движемся от понимания отдельных, частных проблем ко все более общим законам природы. Появление механики больших скоростей, релятивистской механики Эйнштейна, отнюдь не отменило классическую физику Ньютона. Последняя оказалась следствием механики Эйнштейна при условии, что скорости движения малы по сравнению со скоростью света с. В свою очередь, законы макроскопической механики являются следствием законов квантовой механики, управляющих микромиром.

Кстати, как отмечалось в [89], на эмоционально-лингвистическом уровне можно в шутку сказать, что Ньютон внес «новый тон» (new tone) в описание динамических законов природы, или вообще построил целый «новый город» в современной для того времени физике (new town), оправдывая тем самым свою знаменитую фамилию Newton. А на то, что соответствующие фундаментальные законы природы вообще должны представлять собой нечто принципиально единое и незыблемое как некий монолит или один единственный краеугольный камень, или, короче, просто один камень (ein Stein), обратил должное внимание как раз Эйнштейн, опять-таки как бы оправдывая, словно по воле Проведения, свою столь же знаменитую фамилию Einstein.

В современной постнеклассической физике замечено, что с каждым новым шагом развития ее основные законы и теории как бы упрощаются, становятся фундаментальнее. Все большее число известных ранее законов и положений становится следствием более общих. При этом старые утверждения как часть новых можно вывести, опираясь на законы формальной логики. Например, по мере того как развивалась физика число фундаментальных взаимодействий и фундаментальных частиц уменьшилось. Почему это происходит? Сейчас мы этого достоверно не понимаем, но это исторический факт. И этот факт интуитивно еще в XIV веке был осознан английским монахом и философом У. Оккамом и получил название принципа «бритвы Оккама». Его утверждение гласит: «Чем ближе мы находимся к некоторой истине, тем проще оказываются законы, выражающие эту истину». Что можно трактовать и так: не множь сущностей без надобности, т.е. объясняй факты простейшим способом. Это одна из аксиом науки. Возможно, число законов природы конечно, но способы познания их, т.е. наука, остаются при этом бесконечными. Как сказал Р. Фейнман: «Может быть вещь проста только тогда, когда ее можно исчерпывающим образом охарактеризовать несколькими различными способами, еще не зная, что на самом деле ты говоришь об одном и том же». Кроме того, познанные законы природы показали, что установление рамок, границ, в пределах которых действует та или иная физическая модель, также является своего рода фундаментальным законом. Как сказал Л. Ландау: «Главное в физике - это умение пренебрегать». По существу все физические теории, основанные на предыдущих надежно установленных и объясненных наукой наблюдениях, сузили круг тех вопросов, которые можно задавать природе. Как справедливо указывалось в [65]: «Осознание новых ограничений стало признаком фундаментальных теорий».

В этом смысле можно представить некоторую образную, взятую из кристаллографических представлений, классификацию фундаментальных физических теорий или механик. Как предложил А. Зельманов [26, 89], в пространстве трех одинаково нормированных (чтобы не нарушать симметрию куба) универсальных мировых констант - гравитационной константы G, 1/c и постоянной Планка h - все механики составляют характерный куб фундаментальных физических теорий, располагаясь в его вершинах с соответствующими координатами: М(0, 0, 0); GM(G, 0, 0); RM(0, 1/c, 0); QM(0, 0, h); RGM(G, 1/c, 0); RQM(0, 1/c, h); QGM(G, 0, h); QRGM(G, 1/c, h).

Такая классификация позволяет также прогнозировать дальнейшее развитие физики как науки. Классическая механика Ньютона (М) не содержит никаких универсальных физических мировых констант и является первой фундаментальной теорией. Гравитационной механикой (GM) Ньютона является вторая фундаментальная теория, она содержит ньютоновскую универсальную мировую гравитационную постоянную G. Третьей фундаментальной физической теорией стала электродинамика Максвелла и связанная с ней СТО Эйнштейна или релятивистская механика (RM), где в качестве универсальной мировой постоянной рассматривается скорость света с - предельно возможная скорость распространения физических воздействий. Четвертой фундаментальной физической теорией, основанной на постулатах Бора, является квантовая механика (QM), содержащая универсальную мировую константу постоянную Планка h как минимально возможный квант действия. Пятой фундаментальной физической теорией стала ОТО Эйнштейна, т.е. релятивистская гравитационная механика (RGM), содержащая универсальные мировые константы с и G и учитывающая искривление гравитационного поля при скоростях, близких к с. Шестой фундаментальной физической теорией считается релятивистская квантовая механика (RQM), содержащая универсальные мировые постоянные с и h. И, наконец, еще две, которые, вообще говоря, еще только должны быть. Седьмая - квантовая гравитационная механика (QGM). В ней отчасти уже оперирует квантовая электродинамика с универсальными постоянными h и G. Восьмой, с точки зрения такой классификации последней, должна стать искомая пока квантовая релятивистская механика (QRGM), содержащая все три мировые универсальные постоянные h, c и G.

Заметим, что, вероятно, в связи с трехмерностью описания нашего пространства нам требуются только три необходимые независимые универсальные константы (и в этом суть аналогии с кубом), в качестве которых могут выступать любые эквивалентные им параметры, непосредственно связанные с экспериментом, но непременно три.

Интересно, что все эти механики взаимосвязаны подобно атомам в узлах кубической кристаллической решетки. Так, классическая ньютоновская механика (М), которая еще игнорирует универсальную гравитационного взаимодействия, конечность возможной скорости распространения всех физических воздействий и принципиально дискретный квантовый характер любого физического действия, является предельным случаем гравитационной (GM), релятивистской (RM) и квантовой (QM) механик, т.е. соответственно получается из них при G 0, 1/c ® 0 и h ® 0. Аналогичным образом гравитационная (GM), релятивистская (RM) и квантовая (QM) механики представляют собой соответствующие предельные случаи релятивистской гравитационной механики (RGM), релятивистской квантовой механики (RQM) и квантовой гравитационной механики (QGM). Очевидно, что релятивистская гравитационная механика (RGM), релятивистская квантовая механика (RQM) и квантовая гравитационная механика (QGM) являются предельными случаями квантовой релятивистской гравитационной механики (QRGM).

Подведем теперь краткий итог рассмотренных выше идей современной естественнонаучной картины мира на основе постнеклассических физических представлений или той физики, которая, по терминологии И. Пригожина, является физикой существующего. Отметим еще раз, что эта современная естественнонаучная картина отличается более фундаментальным уровнем рассмотрения явлений природы. Современные физические теории имеют дело с самыми основными понятиями, свойствами, состояниями природы, такими как время, пространство, масса, заряд, поле, вакуум и т.д. Создана теория атома, объясняющая стабильность атомов, периодичность свойств химических элементов, образование химических связей различных видов, объясняющих многочисленные и разнообразные физические и химические явления. Установлено строение атома и составляющих его частиц. В итоге сформулирована последовательная концепция атомистического строения материи, согласно которой все сущее состоит из 12 фундаментальных фермионов: 6 кварков различных ароматов и цветов и 6 лептонов с различными лептоновыми зарядами. Все многообразие природных явлений объясняется взаимопревращением этих частиц и их взаимодействием, которые сводятся к четырем видам фундаментальных взаимодействий - гравитационному, сильному, слабому и электромагнитному. Предполагается, что переносчиками взаимодействия являются частицы - фундаментальные бозоны, фотоны, гравитоны. Предпринимаются попытки объединить эти взаимодействия в одно. Важно также, что результаты исследования микромира дают возможность по-новому осмыслить процессы мегамира - рождение и эволюцию звезд, галактик, всей Вселенной. Считается, что в окрестностях точки Большого Взрыва при Т >10³² К эти все взаимодействия были объединены.

Другим существенным моментом является то, что современная естественнонаучная картина Мира основана на фундаментальном вероятностном принципе обобщения закономерностей. Этот принцип, вытекающий из квантовой физики, можно распространять и на гуманитарный подход к изучению мира, т.е. использовать физические модели, в том числе статистические физические модели, для описания не только природы, но и социума и общества в целом. При этом природа, общество, Вселенная рассматриваются в развитии, во взаимодействии их сущностей. Так ОТО связала пространство и время, квантовая теория доказала условность разделения вещества и поля, выяснилась тесная взаимосвязь таких свойств объектов природы, как симметрия-асимметрия, хаос и порядок, дискретность и континуальность. Заметим, что классическое естествознание на разных этапах развития картин мира рассматривало физические модели описания объектов как замкнутых систем с линейными зависимостями описывающих их параметров. В современной картине мира рассматриваются уже более распространенные в природе открытые системы, которые обмениваются с окружающей средой веществом, энергией, информацией. Для них характерны разнообразие, неустойчивости эволюции, нелинейные соотношения, процессы самоорганизации. Как отмечалось в главе 1.6, синергетический подход применим к объяснению самых разнообразных явлений в мире. Выяснилось, что нелинейность присуща не только чисто физическим процессам, но и большинству других - биологических, психологических, социальных, экологических, демографических, политических, экономических и т.д.

Поэтому в синергетической картине мира с единых позиций можно описать большинство глобальных процессов, используя нелинейность связей в различных моделях и системах. Использование методов и понятий синергетики позволяет прогнозировать эволюцию систем различной природы через процессы самоорганизации материи. Благодаря понятиям бифуркаций, возникновения новых упорядоченных структур из хаоса и возможности управления процессами через малые управляющие параметры можно более адекватно описывать природу самых разнообразных явлений, а в социально-экономических проблемах принимать правильные решения. Новые структуры возникают в точках бифуркации, когда еще не ясно, куда будет двигаться система, но тенденцию можно спрогнозировать или проанализировать выбором решений и путей развития. Можно сказать, что само научное знание развивается тоже как открытая система по законам самоорганизации. Важно также отметить, что постнеклассическое естествознание рассматривает мир как процесс и в синергетической картине он представляется глобальной иерархически организованной самоорганизующейся системой.

Окружающий человека мир, безграничный в пространстве и времени, дает грандиозную картину мироздания, в которой все связано со всем. Жизнь Природы, Земли, Вселенной, физическая и духовная жизнь человека, жизнь и эволюция общества - все подчинено единым фундаментальным законам природы. Человек всегда пытался определить эту глобальную взаимосвязь всего со всеми разными способами и понять свое место, роль и предназначение в мире. Развитие науки, и прежде всего физики, как способа познания позволило построить некие модели - системы понимания и описания картины мира на основе существующего знания. На разных этапах развития человечества были механическая, электромагнитная, квантово-механическая, синергетическая картины мира. Естественно, что в целом это отражает лишь бесконечный процесс познания, приближения к единой эволюционной картине Мира и обусловливает принципиальную незавершенность научной картины мира. Современная наука пытается переосмыслить познанное, преодолевая необъясненные парадоксы и стереотипы мышления, создавая новую мировоззренческую парадигму.

В свое время представление о мире на основе классической механики, создавшее рациональный метод его объяснения, позволило объяснить и предсказать его развитие, но отделило человека и Бога от существующего мира. Лапласовский детерминизм тем самым выделил естественные науки из общего холистического понимания всего сущего. Физика отделилась от гуманитарного знания, последующее проникновение в природу вещей на основе естественных наук на самом деле позволило лишь увидеть глубину, сложность и неопознанность мира, хотя, конечно, это не означает прекращения попыток познать его!

В целом же оказалось, что на фундаментальном уровне природа едина и все грани в ней весьма условны и только лишь отражают последовательное приближение коллективного разума человечества к познанию мира. Об этом писал Н. Моисеев [111]: «Очень многое нам не ясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами развертывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого Взрыва до настоящего времени, когда материя познает себя, когда ей присущ Разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие». Это единство всего сущего и его различных проявлений должно обусловливать и сближение, взаимопроникновение естественнонаучного и гуманитарного подходов к познанию мира. Соответственно при этом меняется также и роль исследователя в этом процессе познания: он сам становится неотъемлемой частью создаваемой им картины мира, которая вследствие этого по существу перестает быть только естественнонаучной. Поэтому возрастает роль нелогической компоненты мышления в познании, влияние интуитивных, близких художественному творчеству приемов в познании Истины. Правильнее считать, что современная картина мира должна строиться на базе парадигмы естественной и гуманитарной культур, целостного непредвзятого взгляда на мир. Результатом такого подхода может быть вывод, что наука есть основа взаимопонимания, искусство - основа мировосприятия, а их сумма есть основа гармонического восприятия всего мира, основа человеческого мироощущения. В представления современной естественнонаучной картины мира органично вписываются также идеи В.Вернадского о ноосфере как симбиозе человечества и остальной природы, обеспечивающей их коэволюцию, взаимодействие и способ существования.

Можно надеяться, что новый целостный взгляд на мир, общество, жизнь в рамках современной концепции естествознания позволит человечеству на пороге XXI века разумно решать глобальные проблемы демографического, экологического, политического и социально-экономического характера. Как сказал А. Эйнштейн, «Самое удивительное в природе это то, что можем ее понять» и «наша первейшая задача - научиться слушать природу, чтобы понять ее язык» ( И. Тамм), а «то, что мы видим, зависит от того, куда мы смотрим» ( Е. Лец).

Контрольные вопросы

Контрольные вопросы к главе 1.1

Перейти к началу главы

1. Каков смысл понятия современного естествознания и какова цель его изучения?

2. В чем ценность натурфилософии и какие идеи древних мыслителей подтверждаются в современном естествознании?

3. Какие три научных программы были развиты в древнегреческом естествознании? В чем их различие?

4. Какими фундаментальными принципами пользуются для объяснения современной картины Мира?

5. Какие два подхода существуют в настоящее время для описания Мира? Почему возникает необходимость гармонизации этих подходов и холизма в современном естествознании?

6. Что, по Вашему мнению, объединяет современную физику и восточный мистицизм?

7. Роль математики в современном естествознании.

8. В чем сущность принципа дополнительности Бора и как он трактуется в физике и современном естествознании?

9. В чем разница между биологической эволюцией Дарвина и физической эволюцией Больцмана?

10. Что понимается под научной картиной Мира и как ее представляете именно вы?

11. В чем недостатки физикализма и антропоцентризма?

Литература к главе 1.1: [1, 8, 9, 15-17, 27, 30-33, 37, 41, 44, 45, 48, 49, 52, 53, 56, 58, 61, 65, 66, 69, 70, 74, 78, 79, 84, 85, 88, 89, 91, 94, 102, 104, 105, 106, 108, 109, 110, 111, 114, 119, 120, 124, 128, 134, 136, 139, 149, 153, 154, 155, 159, 165, 170, 176, 177, 181, 191, 193, 194, 207, 218].

Контрольные вопросы к главе 1.2

Перейти к началу главы

1. Чем по Вашему мнению обусловлена 3-мерность реального пространства?

2. Классические и современные представления о пространстве и времени.

3. Представления о траектории и мировой линии.

4. Может ли классическая механика разрешить «путешествие» из будущего в прошлое? Почему?

5. В чем заключается парадокс времени?

6. Основные параметры движения в механике Галилея - Ньютона. Их физический смысл.

7. В чем заключается вклад Галилея и Ньютона в классическую механику?

8. Какие особенности механики Ньютона?

9. Какие законы сохранения имеются в классической механике?

10. В чем смысл лапласовского детерминизма?

11. Какие принципы оптимальности вы знаете? В чем их вероятностный смысл?

12. Основные положения механической картины Мира.

13. С какими свойствами пространства и времени связаны законы сохранения характеристик движения?

14. Объясните почему фигурист на льду начнет вращаться быстрее, если он поднимет руки вверх?

15. Понятие «стрела времени» и его подтверждение в современном естествознании.

Литература к главе 1.2: [2, 7, 9, 27, 29, 34, 43, 44, 45, 47, 48, 52, 54, 56, 57, 62, 69, 80, 84, 85, 88, 89, 94, 97, 98, 102, 104, 106, 108, 109, 112, 113, 114, 115, 119, 124, 128, 134, 136, 139, 140, 148-150, 155, 158, 165, 170, 176, 181, 194-196, 197, 200-203, 207, 215].

Контрольные вопросы к главе 1.3

Перейти к началу главы

1. Что такое поле? Примеры полей в природе.

2. Чем отличаются поля Фарадея - Максвелла от полей Галилея - Ньютона?

3. Гравитационное и электромагнитное поля.

4. Чем была вызвана необходимость перехода от механической картины мира к электромагнитной?

5. Какую роль в классической физике играет модель эфира?

6. Шкала длин волн.

7. Понятия близкодействия и дальнодействия.

8. Сопоставьте свойства поля и вещества в классической физике.

9. Откуда следует, что свет является электромагнитной волной?

10. Электромагнитная картина мира. Ее достоинства и недостатки.

Литература к главе 1.3: [5, 9, 27, 44, 48, 56, 58, 61, 69, 84, 85, 114, 115, 119, 136, 139, 149, 152, 159, 161, 165, 170, 176, 187, 194, 196, 197, 207].

Контрольные вопросы к главе 1.4

Перейти к началу главы

1. Какие постулаты Эйнштейна лежат в основе специальной теории относительности?

2. Для чего была нужна модель мирового эфира? В чем ее достоинства и недостатки?

3. В чем заключается принцип относительности Галилея и его преобразования? Почему они несостоятельны при скоростях, близких к скорости света?

4. В чем заключается принцип относительности Эйнштейна?

5. Выделяет ли теория относительности направленный ход времени?

6. Преобразование Лоренца и единство пространства-времени.

7. В чем состоит «парадокс близнецов»?

8. Лоренцово сокращение длины и замедление хода времени.

9. Изменение массы со временем и соотношение Эйнштейна между массы и энергии.

10. Какие экспериментальные подтверждения общей теории относительности вы знаете?

11. Основные положения теории относительности.

Литература к главе 1.4: [4, 5, 26, 40, 50, 59, 69, 108, 109, 114, 135, 136, 139, 166, 175, 190, 199, 232-235].

Контрольные вопросы к главе 1.5

Перейти к началу главы

1. Что такое корпускулярно-волновой дуализм?

2. В чем состоит гипотеза Луи де Бройля?

3. Как надо понимать квантовую гипотезу Планка? Каков смысл постоянной Планка?

4. Какие экспериментальные подтверждения квантовой гипотезы Вы знаете?

5. Приведите примеры проявления дискретных и вероятностных свойств вещества и поля.

6. Универсализм принципа дополнительности в современном естествознании.

7. В чем состоит физический смысл волновой функции?

8. Каким уравнением описывается движение квантово-механических частиц?

9. Вытекает ли из уравнения Шредингера однонаправленный ход времени? Почему?

10. Почему нельзя применить классическую механику для описания поведения частиц в микромире?

11. В чем проявляется вероятностный характер физических законов микромира?

Литература к главе 1.5: [8, 10, 34, 36, 47, 52, 54, 55, 56, 102, 115, 114, 131, 134, 139, 170, 194, 196, 207].

Контрольные вопросы к главе 1.6

Перейти к началу главы

1. Модель стационарной Вселенной Эйнштейна.

2. В чем смысл модели Большого Взрыва? Кем она предложена и ее содержание.

3. Модель расширяющейся Вселенной.

4. Какие имеются подтверждения Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной?

5. Что такое реликтовое излучение?

6. Модель пульсирующей Вселенной.

7. Какие еще сценарии происхождения Вселенной вы знаете?

8. Как развивалась Вселенная после Большого Взрыва?

9. Как можно оценить возраст Вселенной?

10. Классификация элементарных частиц. Современная картина строения вещества.

11. Что такое космомикрофизика?

12. Фундаментальные взаимодействия и их константы.

13. Структура материи Вселенной и элементарные частицы.

14. В чем состоит идея «Великого объединения полей»?

15. Как связан антропный принцип с «подгонкой» фундаментальных констант и устойчивостью Вселенной?

16. Как вы понимаете иерархическую структуру материи и уровни организации Вселенной?

17. Что такое «черная дыра»?

18. Что надо понимать под античастицами и антивеществом? Какие известны доказательства, что вещества во Вселенной больше, чем антивещества?

19. Что можно сказать о механизме образования и эволюции звезд?

20. Главная последовательность и классификация звезд.

21. Какие схемы образования элементов во Вселенной Вы знаете?

Литература к главе 1.6: [4-6, 9, 13, 20, 21, 30, 40, 44, 49, 51, 53, 56, 59, 60, 63, 84, 86, 95-100, 106, 108, 109, 114, 116-118, 123-127, 131, 132, 147, 148, 156, 161-163, 170, 174, 179, 186, 188, 204-207, 210, 212, 215, 216, 224, 225].

Контрольные вопросы к главе 1.7

Перейти к началу главы

1. Какой смысл имеет понятие «бифуркация»?

2. Основные понятия синергетики.

3. Как происходят процессы в открытых системах?

4. Приведите примеры самоорганизации в неживой и живой природе.

5. Что такое диссипативные структуры?

6. Понятие аттракторов.

7. Детерминированный или динамический хаос.

8. Какие два подхода для анализа сложных самоорганизующихся систем Вы знаете?

9. Устойчивость-неустойчивость в самоорганизующихся системах.

10. Как Вы представляете возникновение порядка из хаоса?

11. В чем состоит принцип производства минимума энтропии?

12. «Золотое сечение» и законы гармонии.

13. Что мы понимаем под синергетической картиной Мира?

14. Почему, на Ваш взгляд, невозможно дать долговременный прогноз погоды?

15. Как можно связать теорию катастроф с самоорганизацией сложных систем?

16. Понятия устойчивого и неустойчивого равновесия.

Литература к главе 1.7: [3, 25, 28, 39, 41, 42, 56, 65, 67, 71, 74-79, 92, 93, 101, 120-122, 142-146, 164, 168, 169, 171, 173, 180, 184, 185, 207, 208, 217, 221, 222, 223, 229, 230, 237].

Контрольные вопросы к главе 1.8

Перейти к началу главы

1. Какие примеры симметрии и асимметрии в неживой и живой природе Вы можете привести?

2. Связь симметрии с законами сохранения.

3. Какие виды симметрии Вам известны?

4. В чем смысл принципа Вейля?

5. Связана ли гармония с симметрией?

6. Как можно понять природу симметрии?

7. Что такое хиральность молекул объектов живой природы?

8. Связи симметрии с энтропией.

9. Как происходит обмен энергий между живым организмом и окружающей средой?

Литература к главе 1.8: [14, 19, 33, 38, 42, 54, 81, 87, 103, 155, 1559, 170, 178, 183, 189, 220, 228, 236].

Контрольные вопросы к главе 1.9

Перейти к началу главы

1. Что составляет основную структуру современного естествознания.

2. Почему физику можно считать основой современного естествознания?

3. Приведите примеры использования физических моделей для объяснения явлений природы и общества.

4. Что такое куб фундаментальных физических теорий Зельманова?

5. О чем говорит принцип «Бритвы Оккама»?

6. Что такое геометродинамика?

7. Основное содержание современной естественнонаучной картины Мира.

8. В чем заключается основная идея парадигмы современной картины мироустойства?

9. Может ли лишь одна естественная наука объяснить окружающий нас мир?

10. Ваши представления о ноосфере.

11. Почему, на Ваш взгляд, имеет такое распространение в описании нашего понимания число «три»?

12. Что в Вашей жизни можно описать на языке физических моделей в понятиях современного естествознания?

Литература к главе 1.9: [4, 5, 9, 12, 15-18, 20, 21-23, 31, 32, 35, 36, 40, 41, 44, 45, 53, 56, 61, 65, 83, 84, 85, 89, 91, 93, 108, 109, 110, 111, 114, 119, 120, 124, 129, 136, 142, 148, 151, 154, 155, 159, 163, 167, 170, 176, 179, 196, 206, 213, 218, 223, 226, 231, 235].

Литература

1. Азимов А. Вселенная. - М.: Мир, 1969.

2. Аристотель. Соч. в 4-х томах. - М.: Мысль, 1981.

3. Арнольд В.И. Теория катастроф. - М.: Наука, 1990.

4. Астрофизика, кванты и теория относительности. - М.: Мир, 1982.

5. Ахиезер А.И., Рекало М.П. Современна физическая картина Мира. - М.: Знание, 1980.

6. Барашенков В.С. Кварки, протоны и Вселенная. - М.: Знание, 1987.

7. Блохинцев А.И. Пространство и время в микромире. - М.: Наука, 1982.

8. Бор Н. Атомная физика и человеческое знание. - М.: Мир, 1958.

9. Бочкарев А.И. Концепции современного естествознания. - Тольятти, 1998.

10. Бронштейн М.П. Атомы и электроны. - М.: Наука, 1980.

11. Будущее науки. - М., 1986.

12. Бунге М. Философия физики. - М.: Мир, 1975.

13. Вайнберг С. Первые три минуты. - М.: Энергоиздат, 1981.

14. Вейль Г. Симметрия. - М.: Наука, 1968.

15. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. - М.: Наука. 1988.

16. Вернадский В.И. Научная мысль как планетарное явление. - М.: Наука, 1991.

17. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Кн 1. Пространство и время в неживой природе. - М.: Наука, 1975.

18. Взаимосвязь физической и религиозной картины Мира. Вып. 1. - Кострома, 1996.

19. Вигнер Ю. Этюды о симметрии. - М.: Мир, 1971.

20. Владимиров Ю.С., Мицкевич Н.В., Хорски Я. Пространство, время, гравитация. - М.: Наука, 1984.

21. Владимиров Ю.С. Фундаментальная физика, философия и религия. - Кострома, 1996.

22. Владимиров Ю.С. Пространство-время: явные и скрытые параметры. - М.: Наука, 1989.

23. Владимиров Ю.С. Реляционная теория пространства-времени и взаимодействий. - М.: МГУ, 1996.

24. Власов М.А. Антивещество. - М.: Атомиздат, 1966.

25. Волькенштейн М.В. Энтропия и информация. - М., 1986.

26. Вселенная, астрономия, философия. - М.: МГУ, 1988.

27. Гайденко П.П. Эволюция понятий науки: формирование научных программ нового времени. - М.: Наука, 1987.

28. Галактионов В.А., Курдюмов С.П., Самарский А.А. Процессы в открытых диссипативных системах. - М.: Знание, 1988.

29. Галилей Г. Избранные труды в 2-х томах. - М.: Наука, 1964.

30. Гамов Дж. Моя мировая линия. - М.: Наука, 1964.

31. Гейзенберг В. Философия и физика. Часть и целое. - М.: Мир, 1989.

32. Гейзенберг В. Шаги за горизонт. - М.: Прогресс, 1987.

33. Гейзенберг В. Смысл и значение красоты в точных науках. - Вопросы философии, 1979, № 12.

34. Гельфанд Я.М. Законы сохранения. - М.: Наука, 1967.

35. Геометрические идеи в физике. - М.: Мир, 1983.

36. Герловин И.Л. Основы единой теории всех взаимодействий в веществе. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.

37. Гете И. Избранные сочинения по естествознанию. - М.: 1957.

38. Гильде В. Зеркальный мир. - М.: Мир, 1982.

39. Гилмор Д. Прикладная теория катастроф. - М.: Мир, 1989.

40. Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике. - М.: Знание, 1980.

41. Горбачев В.В. Современное естествознание на пороге XXI века//Физика и механика на пороге XXI века. - М.: Изд-во МГУП «Мир книги», 1998.

42. Горбачев В.В., Харитонов А.С. Методы Фибоначчи и модель статистической симметрии//Физика и механика на пороге XXI века. - М.: Мир книги, 1998.

43. Горелик Г.Е. Почему пространство трехмерно. - М.: Наука, 1982.

44. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М.: 1997.

45. Грибов А.А., Прокофьева Н.И. Основы физики. - М.: Наука, 1995.

46. Готт В.С. Философские проблемы современной физики. - М.: Высшая школа, 1988.

47. Григорьев В.И., Мякишев Г.Я. Силы в природе. - М., 1983.

48. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания. - М.: Высшая школа, 1998.

49. Гуляев С.А., Жуковский В.И., Комов С.В. Основы естествознания. Ч. 1. - Екатеринбург, 1996.

50. Гуревич Л.З., Чернин А.Д. Общая теория относительности в физической картине мира. - М.: Знание, 1970.

51. Девис П. Случайная Вселенная. - М.: Мир, 1989.

52. Девис П. Суперсила. - М.: Мир, 1989.

53. Демин В.Н., Селезнев В.П. Мироздание постигая... - М.: Молодая Гвардия, 1989.

54. Дерябин В.М. Законы сохранения в физике. - М.: Просвещение, 1982.

55. Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики. - М.: Наука, 1985.

56. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск, 1997.

57. Дубровский В.Н. Концепции пространства-времени. - М.: Наука, 1991.

58. Единство научного знания. - М.: Наука, 1988.

59. Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Релятивистская астрофизика. - М. Наука, 1967.

60. Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. - М. Наука, 1975.

61. Игнатова В.А. Основы современного естествознания. - Тюмень, 1997.

62. Инфельд Л., Эйнштейн А. Эволюция в физике. - М.: Изд. НТЛ, 1956.

63. Исаков Б.И. Лептонная концепция мироздания - синтез науки и религии? - Наука и религия, 1992, № 4-5.

64. Кадомцев Б.Б. Динамика и информация. - М.: Наука, 1998.

65. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. - М.: Наука, 1997.

66. Капра Ф. Дао физика. - СПб.: Орис, 1992.

67. Карери Дж. Порядок-беспорядок в структуре материи. - М.: Мир, 1980.

68. Карнап Р. Философские основания физики. - М.: Прогресс, 1971.

69. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М.: Юнити, 1997.

70. Карцев В.Л. Приключения великих уравнений. - М.: Знание, 1986.

71. Кауфман С.А. Антихаос и приспособление. - В мире науки, 1991, № 10.

72. Кибернетика и ноосфера. - М.: Наука, 1986.

73. Клайн М. Математика. Поиск истины. - М.: Мир, 1988.

74. Климонтович Н.Ю. Без формул о синергетике. - Минск: Высшая школа, 1986.

75. Климонтович Ю.Л. Статистическая теория открытых систем. - М.: Янус, 1995.

76. Климонтович Ю.Л. Введение в физику открытых систем. - Соровский образовательный журнал, 1996, № 8.

77. Климонтович Ю.Л. Нелинейная динамика открытых систем. - М.: Наука, 1995.

78. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика как новое мироведение: диалог с Пригожиным. - Вопросы философии, 1992, № 12.

79. Кузнецова Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. - М.: Наука, 1994.

80. Козырев Н.А. Избранные труды. - Л.: ЛГУ, 1991.

81. Компанеец А.С. Симметрия в макро- и микромире. - М.: Наука, 1978.

82. Конструкции времени в естествознании: на пути к пониманию феномена времени. Ч. 1. - М.: МГУ, 1996.

83. Концепция самоорганизации в исторической ретроспективе. - М.: Наука, 1994.

84. Концепции современного естествознания. - Нальчик, 3 изд., 1997.

85. Концепции современного естествознания/Под ред. Р.Н. Лавренкова и В.П. Ратникова. - М., 1997

86. Коржуев П.А. Эволюция, гравитация, невесомость. - М.: Знание, 1991.

87. Коробко Г.И. Основы структурной гармонии природных и искусственных систем. - Ставрополь. 1995.

88. Крейчи В. Мир глазами современной физики. - М.: Мир, 1984.

89. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. - М.: Агар, 1996.

90. Кулаков Ю.И., Владимиров Ю.С., Карнаухов А.В. Введение в теорию физических структур и бинарную геометрофизику. - М.: Архимед, 1992.

91. Кун Т. Структура научных революций. - М.: Прогресс, 1975.

92. Курдюмов С.П., Малинецкий Г.П. Синергетика - новое направление и теория саморегуляции. - М.: Знание, 1983.

93. Курдюмов С.П., Князева Е.Н. Антропный принцип в синергетике. - Вопросы философии, 1997, № 3.

94. Лаплас П.С. Изложение системы Мира. - Л.: Наука, 1982.

95. Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. - М.: 1993.

96. Левитт И. За пределами известного мира: от белых карликов до квазаров. - М.: Мир, 1978.

97. Левич А.П. Научное постижение времени. - Вопросы философии, 1993, № 4.

98. Левич А.П. Субституционное время естественных систем. - Вопросы философии, 1996, № 1.

99. Линде А.Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. - М., 1996.

100. Лефевр В.А. Космический субъект. - М.: Инкварто. 1996.

101. Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С. Введение в синергетику. - М.: Наука, 1990.

102. Луи де Бройль. Революция в физике. - М., 1965.

103. Мандельброт Б. Форма, случай, размерность. - М.: Мир, 1984.

104. Мах Э. Познание и заблуждение. - М.: Изд. С.Скирмунта, 1909.

105. Методы научного познания и физика. - М., 1985.

106. Мигдал А.Б. Как рождаются физические теории. - М.: Педагогика, 1984.

107. Мизнер И., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. Т. 1, 2, 3. - М.: Мир, 1977.

108. Михайловский В.Н., Хон Г.П. Диалектика формирования современной научной картины Мира. - Л.: Наука, 1989.

109. Михайловский В.Н., Светов Ю.Н. Мировоззрение и современная научная картина Мира. - М.: Знание, 1987.

110. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. - М.: Молодая Гвардия, 1990.

111. Моисеев Н.Н. Современной рационализм. - М.: МНЭПУ КОКС, 1995.

112. Молчанов Ю.Б. Четыре концепции времени в философии и физике. - М.: Наука, 1977.

113. Мостепаненко А.М., Мостепаненко М.В. Четырехмерность пространства и времени. - М.: Наука, 1966.

114. Мэрион Дж.Б. Физика и физический Мир. - М.: Мир, 1975.

115. Мякишев Г.Я. Динамические и статистические закономерности в физике. - М.: Наука, 1973.

116. Намбу Е. Кварки. - М.: Мир, 1984.

117. Нарликар Дж. Гравитация без формул. - М.: Мир, 1985.

118. Нарликар Дж. От черных облаков к черным дырам. - М.: Энергоиздат, 1989.

119. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. - М.: Мир, 1993.

120. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного мира. - М.: Мир, 1990.

121. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. - М.: Мир, 1979.

122. Николис Г. Динамика иерархических систем. - М.: Мир, 1989.

123. Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. - М.: Наука, 1990.

124. Новиков И.Д. Куда течет река времени. - М.: Наука, 1990.

125. Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. - М.: Наука, 1988.

126. Новиков И.Д. Черные дыры и Вселенная. - М.: Наука, 1985.

127. Новиков И.Д., Фролов В.П. Физика черных дар. - М.: Наука, 1986.

128. Ньютон И. Математические начала натуральной философии. - М.: Наука, 1989.

129. Овчинников Н.Ф. Тенденции к единству науки. Познание природы. - М.: Наука, 1988.

130. Одум Г., Одум Э. Энергетический баланс природы и человека. - М.: Прогресс, 1978.

131. Окунь Л.Б. Элементарное введение в физику элементарных частиц. - М.: Наука, 1985.

132. Окунь Л.Б. Фундаментальные константы в физике. - УФН, 191, т. 161, № 9.

133. Онтология и эпистемология синергетики. - М.: Инст. философии РАН, 1997.

134. Панченко А.И. Философия. Физика. Микромир. - М., 1998.

135. Паулин В. Теория относительности. - М.: Наука, 1983.

136. Пахомов Б.Я. Становление современной физической картины мира. - М., 1985.

137. Пенроуз Р. Структура пространства-времени. - М.: Мир, 1972.

138. Пенроуз Р., Риндлер В. Спиноры и пространство-время. Т. 1, 2. - М.: Мир, 1998.

139. Планк М. Единство физической картины Мира. - М.: Наука, 1966.

140. Полак Л.С. Вариационные принципы в механике, их развитие и применение в физике. - М.: Физматгиз, 1960.

141. 141. Поплавский Р.П. Термодинамика информационных процессов. М.: Наука, 1981.

142. Пригожин И. От существующего к возникающему. Время и сложность в философских науках. - М.: Наука, 1985.

143. Пригожин И. Неравновесная статистическая механика. - М.: Мир, 1964.

144. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. - М.: Мир, 1984.

145. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М.: Мир, 1986.

146. Stengers I., Prigogin I. Time, Chaos and News Lays of Nature. - Hardcover Published, 1997.

147. Проблемы гравитации. - М.: МГУ, 1986.

148. Проблемы пространства и времени в современном естествознании. - М., 1990.

149. Проблемы физики: классика и современность. - М.: Мир, 1982.

150. Пространство и время в современной физике. - Киев: Наукова думка, 1968.

151. Простые отношения в природе, пропорциональность и инвариантное подобие. - М.: Инфра, 1996.

152. Простые соотношения в Природе. - М.: Наука, 1996.

153. Прошлое и будущее Вселенной. - М.: Наука, 1986.

154. Пуанкаре А. О науке. - М., 1983.

155. Раушенбах Б.В. Пристрастие. - М.: Аграф, 1997.

156. Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. - М., 1996.

157. Редже Т. Этюды о Вселенной. - М.: Мир, 1985.

158. Рейхенбах Г. Философия пространства-времени. - М.: Прогресс, 1985.

159. Ровкин В.И. Естествознание для гуманитариев. Ч. 1, 2. - Омск, 1993, 1995.

160. Розенталь И.Л. Эволюция физики и математики. - М.: Знание, 1982.

161. Розенталь И.Л. Элементарные частицы и структура Вселенной. - М.: Наука, 1984.

162. Розенталь И.Л. Проблемы начала и конца Метагалактики. - М.: Наука, 1985.

163. Розенталь И.Л. Геометрия, динамика, Вселенная. - М.: Наука, 1987.

164. Романовский Ю.М. Процессы самоорганизации в физике, химии и биологии. - М.: Знание, 1981.

165. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. - М.: ЮНИТИ, 1997.

166. Румер Ю.Б., Рыкин М.С. Теория относительности. - М., 1960.

167. Рязанов Г.В. Путь к новым смыслам. - М., 1993.

168. Самоорганизация в природе и обществе. - СПб.: Наука, 1994.

169. Самоорганизация и наука. Опыт философского осмысления. - М.: Арго, 1994.

170. Свистунов Б.Л. Концепции современного естествознания. - Пенза, 1995.

171. Седов Е.А. Одна формула и весь мир: книга об энтропии. - М.: Знание, 1982.

172. Семенов Л. Вселенная по Кандинскому. - Знание - сила, 1995, № 10.

173. Синергетика. Труды семинара. Вып. 1. - М.: МГУ, 1998.

174. Силк Дж. Большой Взрыв. Рождение и эволюция Вселенной. - М.: Мир, 1982.

175. Скобельцин Д.И. Парадокс близнецов в теории относительности. - М.: Наука, 1969.

176. Современное естествознание в системе науки и практики. - Минск: Высшая школа, 1990.

177. Современная картина Мира. Формирование новой парадигмы. - М., 1997.

178. Сороко Э.М. Структурная гармония систем. - Минск, 1984.

179. Спиридонов О.П. Фундаментальные физические постоянные. - М.: Высшая школа, 1991.

180. Странные аттракторы. - М., 1981.

181. Тарасов Л.В. Физика в природе. - М.: Просвещение, 1988.

182. Тарасов Л.В. Мир, построенный на вероятности. - М.: Просвещение, 1984.

183. Тарасов Л.В. Этот удивительно симметричный мир. - М.: Просвещение, 1982.

184. Том Р. Теория катастроф. - М.: Мир, 1980.

185. Томпсон Дж. Неустойчивости и катастрофы в науке и технике. - М.: Мир, 1985.

186. Торн К. Черные дыры. Мембранный подход. - М.: Мир, 1988.

187. Трубецков Д.И. Колебания и волны для гуманитариев. - Саратов: Комедие, 1997.

188. Тэйлор Э., Уилер Дж. Физика пространства-времени. - М.: Мир, 1970.

189. Урманцев Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии. - М.: Наука, 1974.

190. Уилер Дж. Предвидение Эйнштейна. - М., 1970.

191. Урсул А.Д. Путь в ноосферу. - М.: Луч, 1993.

192. Урсул А.Д. Природа информации. - М., 1968.

193. Фейнберг Л.Е. Кибернетика, логика, искусство. - М.: Радиосвязь, 1981.

194. Фейнман Р. Характер физических законов. - М.: Наука, 1969.

195. Фейнман Р. КЭД - странная теория света и вещества. - М.: Наука, 1986.

196. Фейнмановские лекции по физике. - М.: Мир, 1976.

197. Физическая теория. - М.: Наука, 1980.

198. Философские проблемы естествознания. - М.: Высшая школа, 1985.

199. Философские проблемы теории тяготения Эйнштейна и релятивистской космологии. - Киев: Наукова думка, 1965.

200. Филонович С.Р. Судьба классического закона. - М.: Наука, 1990.

201. Флоренский П.А. Время и пространство//Социологические исследования, 1988, № 1.

202. Флоренский П.А. Физическое значение кривизны пространства. - Математическое образование, 1928, № 8.

203. Флоренский П. Мнимости в геометрии. - М., 1922.

204. Френкель В.А., Чернин А.Д. От альфа-распада до Большого Взрыва. - М.: Знание, 1990.

205. Фридман А.А. Мир как пространство и время. - М.: Наука, 1965.

206. Фролов В.П. Черные дыры, «кротовы норы» и «машина времени». - Знание - сила, 1991, № 8.

207. Фундаментальная структура материи. - М.: Наука, 1984.

208. Хакен Г. Информация и самоорганизация. - М.: Мир, 1991.

209. Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. - М.: Мир, 1985.

210. Хеллер А.М., Чернин А.Д. У истоков космологии. - М.: Знание, 1991.

211. Хазен А.М. Введение меры информации в аксиоматическую базу механики. - М.: Рауб, 1998.

212. Хокинг С. От Большого Взрыва до черных дыр. - М.: Мир, 1990.

213. Хокинг С. Геометрические идеи в физике. - М.: Мир, 1983.

214. Хьюзмюллер Д. Расслоенные пространства. - М.: Мир, 1970.

215. Чернин А.Д. Физика времени. - М.: Наука, 1987.

216. Чернин А.Д. Как Гамов вычислил температуру реликтового излучения или немного об искусстве теоретической физики. - УНФ, 1994.

217. Чернявский Д.С. Синергетика и информация. - М.: Знание, 1990.

218. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. - М.: Мысль, 1976.

219. Чижевский А.Л. Неизданное. Библиография. Размышления. Развитие идей. - М.: РАЕН, 1998.

220. Шафрановский И.И. Симметрия в природе. - М.: Просвещение, 1985.

221. Шевелев И.Ш., Мартуаев М.А., Шмелев И.П. Золотое сечение. - М.: Стройиздат, 1990.

222. Шевелев И.П. Формообразование. Число форма. Искусство. Жизнь. - М.: Диар, 1995.

223. Шелепин Л.А. Вдали от равновесия. - М.: Знание, 1987.

224. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. - М., 1987.

225. Шкловский И.С. Звезды: их рождение, жизнь, смерть. - М., 1984.

226. Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? - М.: Атомиздат, 1972.

227. Шредингер Э. Новые пути в физике. Статьи и речи. - М.: Наука, 1971.

228. Шубников А.В., Копцик В.А. Симметрия в науке и искусстве. - М.: Наука, 1972.

229. Шустер Г. Детерминированный хаос. - М.: Мир, 1988.

230. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. - М.: Мир, 1979.

231. Эйген М., Винклер Р. Игра жизни. - М.: Наука, 1979.

232. Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности (общедоступное изложение). - Петроград, 1922.

233. Эйнштейн А. Собрание научных трудов в 4-х томах. - М.: Наука, 1966-1967.

234. Эйнштейн А. Физика и реальность. - М.: Наука, 1965.

235. Эйнштейн и теория гравитации. - М.: Мир, 1979.

236. Эллиот Дж., Добер П. Симметрия в физике. - М: Мир, 1983.

237. Этткинс П. Порядок и беспорядок в природе. - М.: Мир, 1987.

238. Иванов Ю.И. Ритмодинамика. - М.: Мир, 1997.

239. Сонин А.С. Физический идеализм. История одной идеологической компании. - М., 1994.

240. Радунская И.Л. Кванты и музы. - М., 1980.

Темы курсовых работ, рефератов и докладов

1. Наука и научное познание [1, 2, 8, 9, 11, 26, 27, 31, 32, 40, 41, 48, 51, 52, 56, 58, 61, 62, 69, 84, 89, 105, 109, 119, 128, 154, 194]

2. Поиски единой теории Природы [9, 26, 27, 40, 51, 52, 48, 56, 58, 65, 69, 84, 89, 105, 108, 129, 139, 154, 176]

3. Физическая картина Мира [5, 9, 27, 46, 48, 50, 62, 69, 83, 84, 89, 106, 114, 128, 136, 139, 142, 170, 176, 181, 194, 196, 207]

4. Взаимодействие и взаимосвязь естественных, технических и гуманитарных наук [5, 8, 15, 16, 26, 27, 30-33, 37, 41, 44, 45, 48, 53, 56, 61, 63, 65, 66, 69, 78, 79, 87, 89, 91, 108-111, 119, 129, 134, 154, 155, 168, 169, 176, 178, 187, 198]

5. Астрономическая картина Мира [1, 4, 5, 6, 13, 26, 40, 51, 59, 60, 95, 114, 123, 125, 156, 157, 172, 210, 212, 224]

6. Материя. Специфика микро- и макромира [6, 10, 22, 36, 45, 55, 56, 63, 84, 99, 114, 131, 134, 161, 194-196, 207, 234]

7. Динамические и статистические закономерности [5, 9, 45, 47, 48, 52, 54, 56, 114, 115, 140, 142, 149, 151, 152, 160, 194, 196, 207]

8. Строение и эволюция Вселенной [1, 4, 6, 9, 13, 15-17, 40, 44, 48, 49, 56, 60, 84, 86, 89, 94, 95, 96, 100, 108, 114, 118, 119, 123, 125, 126, 136, 148, 152, 156, 157, 159, 161, 162, 172, 191, 207, 210, 212, 224, 225]

9. Физика - основа современного естествознания [1, 5, 9, 11, 17, 36, 40, 45, 48, 52, 61, 62, 68, 69, 84, 88, 89, 114, 128, 136, 139, 194, 197, 200, 207, 234]

10. Модель Большого Взрыва [1, 5, 6, 13, 26, 40, 48, 51, 53, 56, 59, 60, 61, 95, 99, 100, 109, 114, 118, 123, 125, 136, 139, 153, 156, 157, 162, 172, 174, 190, 204, 205, 207, 210, 212, 216, 224, 225]

11. Пространство и время в классической и постнеклассической физике [7, 17, 20, 22, 23, 43, 57, 80, 82, 97-99, 104, 112, 113, 124, 137, 142, 148, 150, 155, 158, 188, 201, 205, 214, 215]

12. История естествознания [2, 8, 9, 15-17, 27, 29, 30, 31, 40, 48, 55, 56, 61, 62, 65, 66, 68, 83, 91, 92, 102, 104, 111, 114, 129, 134, 136, 149, 154, 155, 160, 168, 169, 176, 177, 190, 198, 199, 234]

13. Принципы неопределенности и дополнительности в естествознании [4, 5, 7, 8, 26, 31, 32, 40, 41, 45, 46, 48, 56, 68, 105, 114, 134, 136, 139, 142, 170, 198, 227]

14. Синергетика и проявление ее законов в природе и обществе [28, 48, 49, 56, 61, 74, 76-79, 83, 92, 93, 111, 121, 142-146, 164, 168, 169, 173, 208, 209, 229, 230]

15. Проблемы и перспективы естественных наук [4, 5, 6, 9, 15, 17, 31, 32, 36, 41, 43, 46, 48-52, 55, 56, 61, 64, 66, 79, 80, 84, 88, 92, 100, 102, 105, 106, 112, 114, 120, 124, 125, 136, 142, 144, 146-149, 176, 179, 194, 207]

16. Математика и современное естествознание [35, 43, 64, 70, 73, 82, 103, 128, 132, 138, 140, 151, 155, 163, 178, 203, 213, 214, 221, 222, 228]

17. Симметрия-асимметрия в неживой и живой природе [14, 19, 38, 42, 56, 81, 84, 114, 155, 170, 183, 189, 220, 228, 236]

18. Понятие о ноосфере. Ее роль в природе [9, 15-17, 48, 49, 56, 72, 93, 108-111, 149, 153, 191, 219]

19. Самоорганизация в живой и неживой природе [15-17, 28, 48, 56, 61, 65, 71, 74-79, 83, 84, 87, 92, 93, 101, 111, 121, 142-147, 151, 152, 164, 168, 169, 209, 217, 229, 230]

20. Эволюция представлений о пространстве и времени [7, 17, 20, 22, 23, 43, 57, 80, 82, 97-99, 104, 112, 113, 124, 137, 142, 148, 150, 155, 158, 188, 201, 205, 214, 215]

21. Вселенная, Жизнь, Разум [1, 18, 21, 26, 48, 49, 69, 84, 92, 110, 224, 225]

22. Термодинамика необратимых процессов [28, 39, 45, 67, 74-79, 114, 120-122, 141-146, 164, 168, 171, 187, 223, 229]

23. Хаос и упорядочение [3, 28, 42, 44, 45, 48, 56, 65, 67, 71, 74-79, 114, 120-122, 142-146, 164, 168, 185, 187, 207, 209, 223, 229, 230, 237]

24. Теория катастроф [3, 39, 65, 74, 77, 184, 185, 229, 230]

25. ОТО и СТО. Их роль в эволюции знаний о природе [4, 5, 20, 26, 40, 50, 59, 60, 108, 109, 114, 135, 136, 139, 153, 166, 175, 176, 190, 210, 232, 233, 234]

26. Феймановская теория квантовой электродинамики (КЭД) [56, 114, 195, 196]

27. Характер физических законов [8, 9, 21, 31-34, 45, 52, 54-56, 62, 64, 66, 84, 88, 102, 106, 114, 134, 136, 139, 149, 194, 196, 197, 200, 207, 226, 227, 234]

28. Законы сохранения и симметрия [25, 34, 45, 47, 48, 54, 56, 84, 85, 114, 136, 137, 139, 170, 194]

29. Структура организации материи. Элементарные частицы [4, 5, 6, 9, 10, 36, 45, 48, 49, 56, 84, 85, 89, 99, 114, 116, 119, 131, 132, 134, 161, 170]

30. Пригожинская концепция «от существующего к возникающему» [48, 56, 78, 79, 83, 120, 121, 142-146]

31. Энтропия и ее роль в построении современной картины мира [25, 28, 56, 61, 92, 110, 111, 114, 119, 120, 130, 136, 139, 142-146, 159, 168, 208, 223]

32. Философские основания физики [5, 9, 12, 15, 17, 21, 26, 31, 32, 44, 45, 48, 56, 58, 61, 66, 68, 69, 83, 84, 91, 104, 105, 108, 109, 129, 134, 136, 149, 154, 158, 165, 167, 177, 199, 227]

33. Синергетика и информация [56, 64, 81, 83, 92, 110, 111, 141, 168, 169, 173, 192, 193, 208, 211, 217]

34. Фундаментальные принципы в современном естествознании и их всеобщность [5, 8, 9, 15, 21, 29, 31-33, 34, 36, 44, 48, 52, 54, 56, 61, 62, 69, 84, 89, 102, 104, 105, 108, 109, 111, 114, 115, 128, 132, 134, 136, 139, 160, 170, 190, 194, 196, 207]

35. Физическая и биологическая эволюция [5, 15-17, 27, 44, 48, 49, 56, 60, 61, 65, 69, 74-79, 92, 110, 111, 114, 119, 120, 130, 136, 139, 142-146, 159, 168, 208, 223]

36. Физика и геометрия. Геометродинамика [22, 35, 70, 82, 90, 151, 163, 203, 213]

37. Физические основы самоорганизации [28, 48, 56, 61, 74-79, 83, 84, 92, 93, 120-122, 142-146, 168, 169, 209, 229, 230]

38. Пространство, время, гравитация [4, 5, 6, 17, 20, 21-23, 26, 40, 43, 56, 57, 86, 95, 112, 113, 114, 126, 127, 137, 138, 147, 148, 150, 163, 199, 205, 210, 215, 235]

39. Динамический и статистический хаос. Критерии степени упорядоченности в процессах самоорганизации [56, 61, 67, 69, 71, 75-77, 92, 110, 120-122, 142-146, 164, 168, 173, 187, 209, 223, 229, 230]

40. Чем занимается астрофизика [4, 6, 13, 26, 40, 48, 50, 56, 59, 60, 95, 96, 99, 114, 118, 123, 125-127, 136, 153, 156, 161-163, 174, 204, 210, 212, 224, 225, 235]

41. Единство человека и природы [15-17, 48, 49, 53, 56, 58, 65, 66, 74, 83, 91, 93, 104, 108-111, 119, 130, 134, 136, 155, 159, 169, 177, 179, 191, 201, 202, 224, 226, 231]

42. Физика и религия [18, 21, 31, 32, 63, 66, 90, 104, 155, 167, 201-203]

43. Физика открытых систем [28, 48, 49, 56, 65, 74-79, 83, 84, 92, 93, 110, 111, 120, 121, 142-146, 164, 168, 169, 185, 187, 209, 223, 229, 230]

44. Фундаментальные физические постоянные и физическая картина мира [5, 9, 27, 36, 46, 48, 50, 56, 62, 60, 74-77, 84, 88, 105, 106, 114, 121, 128, 136, 139, 142-146, 168, 170, 171, 182, 194, 196, 205, 207]

45. Вероятностный характер физических законов [5, 25, 27, 44, 48, 56, 61, 74, 76, 84, 92, 110, 111, 115, 120, 136, 139, 142-146, 168-170, 182, 194, 196]

46. Энтропия и информация [25, 28, 42, 56, 64, 92, 120, 141, 144, 168, 169, 171, 192, 211, 217]

47. Механическая картина мира [4, 5, 9, 48, 64, 69, 84, 88, 89, 108, 109, 114, 136, 139, 165, 170, 179]

48. Сущность специальной теории относительности [4, 48, 50, 56, 135, 190, 232, 234]

49. Рождение и эволюция звезд [12, 26, 40, 95, 114, 118, 123, 125, 139, 153, 156, 157, 159, 162, 172, 174, 204, 210, 212, 224, 225]

50. Хаос, пространство, самоорганизация [20, 28, 56, 61, 69, 74, 77, 84, 92, 93, 110, 111, 120-122, 142-150, 164, 168-170, 187, 188, 207, 209, 223, 229]

51. Синергетика и принципы самодвижения материи [15-17, 48, 56, 84, 74-79, 92, 93, 110, 120, 121, 142-146, 164, 168, 169, 173, 208, 209, 223]

52. Что такое жизнь с точки зрения физики [48, 56, 84, 226, 227]

53. Принципы наименьшего производства энтропии [56, 75, 76, 92, 120, 140, 142-146, 187]

54. Гравитация [4, 40, 48, 50, 56, 86, 106, 117, 126, 147, 179, 199, 207, 234, 235]

55. Электромагнитная картина мира [48, 84, 56, 108, 109, 114, 123-127, 136, 139, 160-163, 170, 179, 204, 206, 207, 212, 214]

56. Принципы неопределенности Бора в физике и гуманитарных науках [8, 9, 31-33, 40, 41, 45, 56, 66, 84, 85, 111, 114, 129, 134, 136, 155, 159, 170, 193, 207]

57. Понятие о внутреннем, активном, астрономическом и биологическом времени [20, 22, 23, 56, 77, 79, 80, 82, 97, 98, 120, 124, 136, 142, 144-146, 173, 205, 215]

58. Фундаментальные законы природы [5, 9, 15, 21, 22, 31-33, 44, 46, 48, 56, 61, 62, 69, 83, 84, 89, 102, 105-107, 108, 109, 114, 128, 136, 139, 142, 160, 170, 176, 179, 181, 190, 194, 196, 207]

59. Проблемы механики движения в классической физике [2, 29, 34, 47, 48, 54, 56, 69, 84, 89, 94, 114, 128, 136, 149, 152, 200]

60. Понятие об общей теории относительности [4, 48, 50, 56, 135, 172, 174, 190, 204, 210, 212, 232-234, 224, 225]

61. Античастицы и антивещество [24, 56, 84, 114, 123, 125, 136, 207]

62. Бифуркации, динамический хаос и теория катастроф [3, 28, 39, 48, 56, 64, 65, 74-77, 92, 93, 110, 121, 142-146, 164, 168, 169, 180, 184, 185, 223, 229]

63. Симметрия природы и природа симметрии [14, 19, 38, 42, 56, 81, 87, 114, 155, 170, 183, 189, 220, 228, 236]

64. Структура и иерархия объектов неживой и живой природы [4, 5, 6, 9, 10, 36, 45, 48, 49, 56, 84, 85, 89, 99, 114, 116, 119, 131, 132, 134, 161, 170]

65. Вещество и поле [36, 45, 56, 84, 114, 136, 139, 207]

66. Динамические законы и классический детерминизм [29, 48, 56, 84, 94, 114, 115, 136, 139, 149, 170, 196]

67. Принципы оптимальности [5, 34, 45, 56, 140, 151, 152, 170, 207]

68. Понятие об аттракторах [3, 9, 28, 56, 65, 74-79, 92, 93, 122, 142-146, 168, 169, 180, 184, 185, 209, 229]

69. Кибернетика и ноосфера [48, 58, 64, 65, 72, 83, 105, 111, 129, 191-193, 208, 211, 217]

70. Вероятностный мир и законы эволюции [5, 9, 27, 44, 56, 61, 64, 68, 76, 79, 83, 84, 86, 105, 111, 114, 119, 136, 144, 145, 153, 182, 223]

71. Понятие о физическом вакууме [20, 21, 40, 59, 66, 84, 114, 123-127, 136, 160-163, 179, 207, 210, 212]

72. «Черные дыры» [40, 56, 59, 60, 84, 95, 99, 114, 118, 123-127, 161, 162, 186, 188, 206, 210, 212, 215, 224, 225]

73. Развитие представлений о времени от древности до наших дней [7, 20, 22, 23, 48, 56, 77, 79, 80, 82, 89, 97, 98, 112, 113, 120, 124, 136, 142, 144, 145, 148, 150, 158, 173, 188, 205, 215]

74. Природа и мысль [15-17, 18, 53, 66, 82, 100, 108-110, 136, 177, 191, 192, 224]

75. Статистические законы и вероятностный детерминизм [9, 48, 56, 84, 115, 136, 139, 143, 170, 182, 194, 196]

76. Фундаментальные взаимодействия [5, 9, 36, 48, 50, 56, 62, 69, 83, 84, 89, 114, 128, 136, 139, 142, 161, 163, 170, 176, 181, 194, 196, 207]

77. Космос и разум [15-18, 53, 66, 82, 100, 108-110, 177, 191, 192, 224]

78. Антропный принцип и современная естественнонаучная картина мира [5, 9, 27, 46, 48, 50, 56, 65, 69, 83, 84, 89, 93, 106, 110, 114, 128, 133, 136, 142, 161, 162, 170, 176, 179, 181, 191, 194, 196, 207, 210, 215, 224, 225, 231]

79. Сценарии происхождения Вселенной [1, 4, 5, 6, 9, 13, 26, 40, 48, 50, 51, 53, 56, 59-61, 84, 99, 114, 123-127, 153, 156, 157, 161-163, 174, 204-207, 210, 211, 224, 225]

80. Теории Великого объединения физических полей [9, 36, 40, 48, 56, 58, 59, 117, 118, 123-127, 136, 160-163, 179, 204, 206, 207, 212, 214]

81. Понятие динамического хаоса [28, 56, 61, 64, 65, 74-77, 84, 92, 101, 110 114, 120-122, 142-146, 168, 169, 173, 185, 209, 223, 229, 230]

82. Необратимость процессов в природе и «стрела времени» [27, 45, 59, 61, 65, 74, 76, 79, 82, 92, 124, 136, 141, 142, 146, 148, 153, 160, 162, 215]

83. Уровни организации материи [48, 49, 56, 69, 84, 87, 89, 114, 122, 131, 136, 170, 179, 207]

84. Земное эхо солнечных бурь [15-17, 22, 100, 103, 119, 136, 153, 179, 191, 218, 224, 219]

85. Элементарные частицы и структура Вселенной [4, 5, 6, 9, 10, 36, 45, 48, 49, 56, 84, 85, 89, 90, 114, 116, 119, 131, 132, 134, 149, 161, 166, 175, 176, 190, 205, 210, 233, 236]

86. Порядок-беспорядок в природе [3, 28, 42, 44, 45, 48, 56, 65, 67, 71, 74-79, 92, 93, 101, 114, 120-122, 141-146, 164, 168, 185, 187, 207, 209, 223, 229, 230]

87. Дискретность и непрерывность в природе [45, 56, 84, 114, 136, 139, 149, 170, 178, 207]

88. «Золотое сечение» и гармонизация процессов в неживой и живой природе [33, 42, 87, 151, 152, 155, 178, 189, 221, 236]

89. Космомикрофизика [40, 56, 59, 60, 84, 123-126, 131, 132, 161-163, 179, 204, 206, 207, 212, 224]

90. Проблема внеземных цивилизаций [56, 90, 110, 111, 114, 126, 159, 179, 191, 192, 224]

Вопросы к зачету и экзамену