- •Естествознание как единая наука о природе. Иерархия уровней культуры. Специфика науки как вида деятельности. Критерии научного знания. Проблема познаваемости мира.
- •Критерии научности. Структура научного знания. Эмпирический и теоретический уровни научного знания.
- •Методы и средства научного познания.
- •Наука как социальное явление. Лженаука. Модели развития науки.
- •Древнегреческий этап развития естествознания.
- •Классический период в истории естествознания (общая характеристика).
- •7.Механистическая (механическая) картина мира и причины ее краха.
- •8.Неклассический этап развития естествознания.
- •9.Постнеклассический этап развития естествознания.
- •Механика Ньютона как пример динамической теории. Идеализации и ограниченность классической механики.
- •Триумф небесной механики. Механический детерминизм как фундамент классического мировоззрения.
- •Фундаментальная симметрия пространства и времени, ее связь с законами сохранения.
- •Концепции дальнодействия и близкодействия. Понятие материального поля. Классические представления о природе света.
- •Непрерывность и дискретность в описании структуры материи.
- •Историческое развитие концепции пространства и времени в естествознании. Специальная теория относительности Эйнштейна. Постулаты сто.
- •Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности. «Сокращение» длины движущихся объектов. «Замедление» хода движущихся часов.
- •Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией.
- •19.Концепция искривленного 4-мерного пространства-времени в общей теории относительности.
- •20Современная наука о пространстве и времени. Описание пространства и времени в ведущих физических теориях.
- •21Развитие представлений о природе тепловых явлений. Начала термодинамики. Цикл Карно.
- •3 Начала термодинамики.
- •22Проблема необратимости и ее статистическое решение.
- •23Термодинамический и статистический смысл понятия энтропии.
- •24Проблема «тепловой смерти» Вселенной: формулировка, развитие и современное решение.
- •25.Динамические и статистические закономерности в естествознании. Особенности описания состояний в динамических и статистических теориях. Проблема детерминизма.
- •26Зарождение и развитие квантовых представлений в естествознании.
- •27Квантовая механика как пример статистической теории. Описание состояния и движения микрообъектов. Принцип суперпозиции квантовых состояний.
- •28Принцип дополнительности и его применение к описанию динамики микрообъектов. Корпускулярно-волновой дуализм
- •29Принцип неопределенности Гейзенберга как частное выражение принципа дополнительности.
- •30Основные представления о квантовой теории атомов и зонной теории кристаллов.
- •31 .Историческое развитие идей атомизма. Квантовый механизм взаимодействия элементарных частиц. Современные представления о классификации элементарных частиц.
- •32Фундаментальные взаимодействия в природе. Их характеристика и перспективы объединения.
- •Парадоксы классической космологии и их разрешение. Модели Вселенной.
- •34Современная космология о ранних стадиях эволюции Вселенной.
- •35.Возможности и элементы спектральной астрономии.
- •36.Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.
- •36.Строение Земли и основные характеристики ее оболочек. Термодинамика Земли.
- •37Образование и основные этапы эволюции Земли.
- •38.Специфика живого. «Критерии жизни».
- •39. Иерархия уровней организации живой материи.
- •40.Гипотезы возникновения жизни на Земле. Биохимическая эволюция.
- •41.Развитие идеи эволюции в биологии. Эволюция биосферы.
- •42.Особенности эволюционных процессов в природе, их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.
- •43.Общие свойства систем, способных к самоорганизации.
- •44.Примеры самоорганизующихся систем в физике. Конвективные ячейки Бенара. Лазеры.
- •45.Открытые диссипативные системы в химии и биологии. Примеры самоорганизации.
- •46.Синергетический подход к анализу экономических явлений и моделированию социальных процессов. Примеры.
- •47.Проблемы прогнозирования в контексте синергетики. Динамический хаос. Фракталы.
Концепции дальнодействия и близкодействия. Понятие материального поля. Классические представления о природе света.
Эти две концепции родились из попытки ответить на вопрос: каким образом действие силы передается от одного тела к другому?
Сила должна передаваться мгновенно через пустое пространство, не принимающее участия в передаче взаимодействия( в этом суть концепции дальнодействия)
Если в каждой точке сплошной среды задать некую физическую величину или свойства ( температуру, плотность, скорость) то говорят что задано поле этой величины.
Если в каждой точке пространства на помещенную туда частицу действует сила, то говорят, что частица находится в поле сил.
Каждая частица имеющая заряд создает поле и действует на другую заряженную частицу попадающую в это поле.
Сила передается не через пустое пространство. Силу можно определить в каждой точке.
Заряд – свойство объекта участвовать в электромагнитном взаимодействии.
Концепция близкодействия:
Взаимодействие между телами осуществляется посредством тех или иных полей непрерывно распределенных в пространстве.
Волновая теория Гюйгенса объясняла оптические свойства света: поляризация, дифракция.
Он предложил рассматривать свет как упругую волну.
Согласно классике свет – это процесс распространения колебаний электромагнитного поля происходящий в вакууме со скоростью света.
Непрерывность и дискретность в описании структуры материи.
существуют 2 противоположные концепции.
1. Континуальная концепция (Аристотель). Материя напоминает сплошную среду, материя бесконечно делима и ее свойства изменяются непрерывно от точки к точке.
2. Атомистическая (корпускулярная) - Демокрит. Материя дискретна (прерывна, делима до определенного предела(атомов).
В классике дискретные и непрерывные были противоположны и независимы друг от друга. После создания квантовой теории в начале XX века стало ясно, что дискретные и непрерывные свойства нельзя противопоставлять друг другу. Выяснилось, что любое поле состоит из специфических частиц квантов. В поведении макрообъектов обнаруживаются корпускулярные и волновые свойства. В микромире понятие частицы и волны выступают как дополнение характеристики и могут относиться к одному объекту.
Историческое развитие концепции пространства и времени в естествознании. Специальная теория относительности Эйнштейна. Постулаты сто.
Субстанциональная (Пифагорейцы, Зенон)- пространство и время-объективные, самостоятельные сущности не зависящие ни от друг друга, ни от материи и материальных процессов в них протекающих.
Реляционная (Аристотель, Лейбниц, Гегель, Эйнштейн)- Пространство и время – особый вид отношений между взаимодействующими материальными объектами. Свойства пространства и времени определяются характером протекающих в них материальных процессов.
СТО позволила по новому взглянуть на пространство и время. Оказалось, что пространство и время не абсолютны, а зависят от состояния движения наблюдателя.
Любое событие можно представить в виде точки в четырехмерном пространстве времени с координатами (Х,Y,Z,T) пространство и время связаны.
В основу СТО Эйнштейн заложил 2 постулата, которые являются обобщением опытов.
1. Принцип относительности: все законы природы не меняются (инвариантны) при переходе от одной ИСО в другую (равноправие всех ИСО).
2. Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме одинакова во всех ИСО и не зависит от движения источников и приемников света.