- •План лекций по учебной дисциплине «Концепции современного естествознания» Составитель: д. Ф.-м. Наук, профессор Никитенко в.А.
- •Цель изучения курса «ксе». Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
- •Цель изучения курса. Научный метод познания
- •Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
- •Развитие представлений о материи
- •Развитие представлений о движении
- •2. Пространство, время, симметрия
- •2.1. Принципы симметрии, законы сохранения
- •2.2. Эволюция представлений о пространстве и времени
- •3. Структурные уровни и системная организация материи
- •Микро-, макро-, мегамиры
- •Системные уровни организации материи
- •Структуры микромира
- •Химические системы
- •Особенности биологического уровня организации материи
- •Порядок и беспорядок в природе
- •4.1.. Концепции квантовой механики
- •4.2. Динамические и статистические закономерности в природе
- •4.3. Принцип возрастания энтропии
- •4.4. Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма
- •5.Панорама современного естествознания
- •5.1. Космология (мегамир)
- •5.2.Общая космогония (структуры мегамира)
- •5,3. Геологическая эволюция
- •5.5. Эволюция живых систем
- •5.6. История жизни на Земле и методы исследования эволюции (эволюция и развитие живых систем)
- •5.7. Генетика и эволюция ( факультативно )
- •6. Биосфера и человек
- •Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы)
- •Биосфера
- •Человек в биосфере
- •Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье). Естествознание и научно-технический прогресс
- •Основная и дополнительная литература Основная
- •Дополнительная
3. Структурные уровни и системная организация материи
Микро-, макро-, мегамиры
Вселенная в разных масштабах: микро-, макро- и мегамир
Критерий подразделения: соизмеримость с человеком (макромир) и несоизмеримость с ним (микро- и мегамир)
Основные структуры микромира: элементарные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы
Основные структуры мегамира: планеты, звёзды, галактики
Единицы измерения расстояний в мегамире: астрономическая единица ( Среднее расстояние от Земли до Солнца ), световой год, парсек (межзвёздные и межгалактические расстояния)
Звезда как небесное тело, в котором естественным образом происходили, происходят или с необходимостью будут происходить реакции термоядерного синтеза.
Атрибуты планеты:
- не звезда
- обращается вокруг звезды (например, Солнца)
- достаточно массивно, чтобы под действием собственного тяготения стать шарообразным
- достаточно массивно, чтобы своим тяготением расчистить пространство вблизи своей орбиты от других небесных тел
Галактики — системы из миллиардов звёзд, связанных взаимным тяготением и общим происхождением
Наша Галактика, её основные характеристики:
- гигантская (более 100 млрд. звёзд)
- спиральная
- диаметр около 100 тыс. световых лет
- галактический год
Пространственные масштабы Вселенной: расстояние до наиболее удалённых из наблюдаемых объектов более 10 млрд. световых лет
Вселенная, Метагалактика, разница между этими понятиями
Системные уровни организации материи
Иерархичность природных структур как отражение системности природы: структуры данного уровня входят как подсистемы в структуру более высокого уровня, обладающую интегративными свойствами
Иерархические ряды природных систем:
- физических (фундаментальные частицы — составные элементарные частицы — атомные ядра — атомы — молекулы — макроскопические тела)
- химических (атом — молекула — макромолекула – вещество)
- астрономических (звёзды с их планетными системами — галактики — скопления галактик — сверхскопления галактик)
Структуры микромира
Элементарные частицы
Фундаментальные частицы – по современным представлениям, не имеющие внутренней структуры и конечных размеров (например, кварки )
Частицы и античастицы
Классификация элементарных частиц:
- по массе: с нулевой массой (фотон); лёгкие (лептоны); тяжёлые (адроны)
- по времени жизни: стабильные (протон, электрон, нейтрино), нестабильные (свободный нейтрон) и резонансы (нестабильные короткоживущие)
Взаимопревращения элементарных частиц (распады, рождение новых частиц при столкновениях, аннигиляция)
Возможность любых реакций элементарных частиц, не нарушающих законов сохранения (энергии, заряда и т.д.)
Вещество как совокупность корпускулярных структур (кварки — нуклоны — атомные ядра — атомы с их электронными оболочками)
Размеры и масса ядра в сравнении с атомом. Ядерные реакции и основы ядерной энергетики. Методы изучения микромира.
Список рекомендуемой литературы: / 1-3, 6, 10 /
Контрольные задания и вопросы:
1. Введите понятие микро-, макро- и мегамир.
2. Перечислите основные структуры микромира.
3. Перечислите основные структуры мегамира.
4. Сформулируйте основные единицы измерения в микро- и мегамире.
5. В чем отличие звезды от планеты? Основные атрибуты планеты.
Что такое галактика? Опишите нашу Галактику.
Пройдитесь по иерархическому ряду природных систем.
Что понимают под элементарными и фундаментальными частицами?
Введите понятие частиц и античастиц.
Проведите классификацию элементарных частиц.
Опишите взаимные превращения элементарных частиц.
Размеры и масса ядра, его состав. Основы ядерной энергетики.
Лекция №5
ПЛАН ЛЕКЦИИ:
Химические системы
Особенности биологического уровня организации материи