Раздел №5 Синергетика

Мир как множество систем разного уровня сложности и организации (изолированные, простые, сложные, обратимые во времени, открытые и т.д.). Самоорганизующиеся и саморазвивающиеся системы – предметная сфера синергетических исследований. Математическое моделирование сложных, открытых систем как методология и организационный принцип синергетики.

Особенности самоорганизующихся систем: открытость, неравновесность, нелинейность, необратимость, постоянный приток (исток) вещества, энергии, информации. Отсутствие эффекта суперпозиции, наличие оптимального «коридора нелинейности», структурообразование. Петли обратной связи среды и системы. Эффект диссипативности.Хаос как фактор самоорганизации, насыщения материи неопределенностью. Созидательные функции хаоса. Закономерности самоорганизации: аттракторы, точка бифуркации; флуктуация. Переход от хаоса к порядку как предмет математического моделирования в синергетике. Необратимость, вероятность, случайность - объективные свойства хаотических систем. Обратимость как нарушение симметрии. Всплеск энтропии и ее роль в необратимости развития случайного направления в эволюции системы.

Условия формирования новых структур: открытость, неравновесность, флуктуации. Гипотеза рождения материи :возбужденный вакуум, точка бифуркации, некое событие, спонтанная флуктуация.

Возникновение Вселенной как результат первичного всплеска энтропии. Стрела времени ( по И. Эддингтону)

Раздел № 6 Современные астрономические и космологические модели мира.

Эволюция предмета астрономии: от исследования Солнечной системы к изучению звезд и галактик. Рождение космологии как науки о физико-геометрических свойствах Вселенной. Новые средства и способы исследования космоса и его объектов: рентгеновские снимки, радиолокация, оптические средства нового поколения.

Предмет исследования: электромагнитные волны, космические лучи, гравитационные волны, квазары, радиогалактики, нейтронные звезды, пульсары, распад и рождение звезд, реликтовое излучение и т.д.

Объект современной астрономии и космологии: нестационарная, динамичная Вселенная в своем развитии и эволюции.

Солнечная система. Физические характеристики: планет, спутников, астероидов, комет, метеоритных тел и т.д.

Межгалактическая среда: различие формы вещества, полей, солнечный ветер, космическая пыль, космические ядра и т.д.

Планеты Солнечной системы. Планеты земной группы и планеты- гиганты. Возникновение, строение планет, их спутников. Внегалактические планетные системы. Химический состав планет Солнечной системы.

Звезды и их характеристики. Химический состав звезд. Гидростатическое и тепловое равновесие звездных тел как саморегулирующихся систем. Звездообразование, особенности процесса в разных поколениях звезд. Эволюция звезд: стационарное состояние, желтый, красный, белый, темный карлик и гравитационный коллапс. Пути развития коллапса.

Черные дыры, их природа и свойства: замедляют время, искривляют пространство. Гравитационный коллапс и изменение геометрии пространства-времени. Галактики как наблюдаемая часть Вселенной, их характеристики: спиральные, эллиптические, дискообразные, неправильной формы. Зависимость формы Галактик от ее размеров, массы, светимости.

Млечный путь – наша Галактика, место нахождения Солнечной системы. Состав галактического вещества, возраст галактик, Галактический год. Строение Галактик. Загадки «темного скрытого вещества». Дрейф галактик. Галактики-каннибалы «Вириальный парадокс». Фридмановская модель функционирования Вселенной, гипотеза рождения Вселенной по Г. Гамову. Инфляционная теория физического вакуума как первый акт рождения Вселенной. Большой взрыв – как второй акт этого процесса. Сценарии будущего Вселенной: «закрытые» и «открытые» модели Вселенной. Антропный принцип.