- •1) Цели естествознания. Принцип познаваемости природы. Теории, гипотезы и законы в естествознании.
- •2) Кризисы и революции в естествознании. Физические революции как основные вехи развития естествознания. Современное естествознание и необходимость очередной физической революции.
- •3) Научная методология, представление об абсолютной и относительной истине.
- •4) Явление самоорганизации в природе. Основные понятия синергетики: флуктуации, бифуркации, аттракторы, фракталы.
- •5) Концептуальные представления о материи, движении, пространстве и времени.
- •6) Понятие о структурных уровнях организации материи. Мегамир, макромир и микромир.
- •7) Постулаты теории относительности Эйнштейна. Достоинства и недостатки постулативного метода.
- •8) Механика как основа физики. Основные законы и понятия механики.
- •9) Законы сохранения количества движения (импульса), энергии и момента количества движения.
- •10) Фундаментальные взаимодействия в природе.
- •11) Концептуальные представления о различиях в строении твёрдых, жидких и газообразных тел. Роль давления и температуры в агрегатных переходах.
- •12) Концепция атомизма от Демокрита до наших дней. Планетарная модель атома Резерфорда. Постулаты Бора.
- •Квантовые постулаты Бора
- •13) Корпускулярно-волновой дуализм, волны де Бройля и принцип неопределённости Гейзенберга.
- •14) Основные представления современной химии. Эволюционная химия.
- •15) Взаимосвязь атомно-молекулярного строения и химических свойств веществ. Периодическая таблица Менделеева.
- •16) Химические связи, химическое равновесие и принцип Ле Шателье. Экзотермические и эндотермические реакции.
- •17) Представления об устройстве Вселенной. Космологические парадоксы как результат не учёта всех физических факторов. Закон Хаббла «Красного смещения» спектров далёких галактик.
5) Концептуальные представления о материи, движении, пространстве и времени.
Мир является материальным. Он состоит из различных предметов и процессов, которые превращаются друг в друга, возникают и исчезают, отражаются в сознании, существуя независимо от него. Ни один из этих предметов, взятый сам по себе, не может быть отождествлен с материей, но все их многообразие, включая их связи, составляет материальную действительность.
Всеобщими атрибутами и основными способами существования материи являются движение, пространство и время.
Пространство - есть форма бытия материи, характеризующая ее протяженность, сосуществование и взаимодействие материальных тел во всех системах.
Время - форма бытия материи, выражающая длительность ее существования, последовательность смены состояний всех материальных систем.
Время и пространство обладают общими свойствами. К ним относятся:
– объективность и независимость от сознания человека;
– их абсолютность как атрибутов материи;
– неразрывная связь друг с другом и движением;
– единство прерывного и непрерывного в их структуре;
– зависимость от процессов развития и структурных изменений в материальных системах;
– количественная и качественная бесконечность.
Различают монологические (направление, непрерывность, необратимость) и метрические (связанные с измерениями) свойства пространства и времени.
Наряду с общими характеристиками пространства и времени, им свойственны некоторые особенности, которые характеризуют их как различные атрибуты материи, хотя и тесно связанные между собой.
Так, к всеобщим свойствам пространства относятся:
протяженность, т.е. взаимное расположение и существование различных тел, возможность прибавления или уменьшения какого-либо элемента;
связность и непрерывность, которая проявляется физическим воздействием через поля различного характера перемещения тел;
относительная прерывность, т.е. раздельное существование материальных тел, каждому из которых присущи свои границы и размеры.
Общее свойство пространства - это трехмерность, т.е. все материальные процессы происходят в пространстве 3-х измерений. Кроме всеобщих свойств пространство обладает и локальными свойствами. Например, симметрия и асимметрия, месторасположение, расстояние между телами, конкретные формы и размеры. Все эти свойства зависят от структуры и внешней связи тел, скорости их движения, взаимодействия с внешними полями.
Пространство одной материальной системы непрерывно переходит в пространство другой системы, поэтому оно практически незаметно, отсюда его неисчерпаемость как в количественном так и в качественном отношении.
К всеобщим свойствам времени относятся:
– объективность;
– неразрывная связь с атрибутами материи (пространством, движением и др.);
– длительность (выражающая последовательность существования и смены состояний тел) образовывается из возникающих друг за другом моментов времени, которые составляют весь период существования тела от его возникновения и до перехода в другие формы.
Существование каждого тела имеет начало и конец, поэтому время существования этого тела конечно и прерывно. Но при этом материя не возникает из ничего и не уничтожается, а только меняет формы своего бытия. Отсутствие разрывов между моментами и интервалами времени характеризует непрерывность времени. Время одномерно, ассиметрично, необратимо и направлено всегда от прошлого к будущему.
Специфические свойства времени:
– конкретные периоды существования тел (они возникновенны до перехода в иные формы);
– одновременность событий (они всегда относительны);
– ритм процессов, скорость изменения состояний, темп развития процессов, и др.
Но не смотря на индивидуальные свойства, отличающие друг от друга пространство и время, в мире нет материи, которая бы не обладала пространственно-временными свойствами, так же, как время и пространство не существуют сами по себе, вне материи или независимо от нее.
Существование любого материального объекта возникает только благодаря взаимодействию образующих его элементов. Взаимодействие приводит к изменению его свойств, отношений, состояний. Все эти изменения, рассмотренные в самом общем плане, представляют собой неотъемлемую характеристику бытия материального мира. Изменение в форме обозначены понятием движения.
Движение – это изменение вообще.
Оно характеризуется тем, что
– неотделимо от материи, поскольку является атрибутом (неотъемлемым существенным свойством объекта, без которого объект не может существовать ) материи. Нельзя мыслить материю без движения, как и движение без материи;
– движение объективно, изменения в материю может внести лишь практика;
– движение – есть противоречивое единство устойчивости и изменчивости, прерывности и непрерывности,
– движение никогда не сменяется абсолютным покоем. Покой – это тоже движение, но такое при котором не нарушатся качественная специфика предмета (особое состояние движения);
Типы движения, наблюдаемые в объективном мире, условно можно разделить на количественные и качественные изменения.
Количественные изменения связаны с переносом материи и энергии в пространстве.
Качественные изменения всегда связаны с качественной перестройкой внутренней структурой объектов и превращением их в новые объекты, обладающие новыми свойствами. По сути речь идет о развитии. Развитие – это движение, связанное с преобразованием качества предметов, процессов или уровней и форм материи. Развитие разделяется на динамическое и популяционное. Динамическое – осуществляется как усложнение объектов, через раскрытие потенциальных возможностей скрытых в предшествующих качественных состояниях, причем превращения не выходят за рамки существующего вида материи (развитие звезд ). При популяционном развитии осуществляется переход от качественных состояний, характерных для одного уровня материи, к качественному состоянию следующего (переход от неживой природы к живой). Истоком популяционного движения служит самодвижение материи, по принципу ее самоорганизации.
Перечисленные формы движения материи и их связь с видами материи и их развитием схватывается в следующих принципах:
Каждому уровню организации материи соответствует специфическая форма движения;
Между формами движения существует генетическая связь, т.е. высшие формы движения возникают на базе низших;
Высшие формы движения качественно специфичны и несводимы к низшим.
Многообразие видов движения получает единство через такие всеобщие формы, как пространство и время.
Существуют качественно разнообразные формы движения материи. Идея о формах движения материи и их взаимосвязей выдвинута Энгельсом (ОН НАС ПРЕСЛЕДУЕТ). В основу классификации форм движения он положил следующие принципы:
формы движения соотносимы с определенным материальным уровнем организации материи, т.е. каждому уровню такой организации должна соответствовать своя форма движения;
между формами движения существует генетическая связь, т.е. форма движения возникает на базе низших форм;
высшие формы движения качественно специфичны и несводимы к низшим формам.
Исходя из этих принципов и опираясь на достижения науки своего времени, Энгельс выделил 5 форм движения материи и предложил следующую классификацию: механическое, физическое, химическое, биологическое и социальное движение материи. Современная наука открыла новые уровни организации материи и обнаружила новые формы движения.
Эта классификация к настоящему времени устарела. В частности, сейчас неправомерно физическое движение сводить только к тепловому. Поэтому современная классификация форм движения материи включает:
пространственное перемещение;
– электромагнитное движение, определяемое как взаимодействие заряженных частиц;
– гравитационную форму движения;
– сильное (ядерное) взаимодействие;
– слабое взаимодействие (поглощение и излучение нейтрона);
– химическую форму движения (процесс и результат взаимодействия молекул и атомов);
– геологическую форму движения материи (связанную с изменением в геосистемах - материках, слоях земной коры и т. д.):
– биологическую форму движения (обмен веществ, процессы, происходящие на клеточном уровне, наследственность и т. д.;
– социальную форму движения (процессы, происходящие в обществе).
Очевидно, что развитие науки и дальше будет постоянно вносить свои коррективы и в эту классификацию форм движения материи. Однако, представляется, что в обозримом будущем она будет осуществляться исходя из принципов, сформулированных Ф. Энгельсом.