 |
Организация материи на физическом уровне
|
|
|
|
Тема 1.01. Научный метод
Научный метод познания
Уровни научного познания: эмпирический, теоретический
Гипотеза
Научная теория
Теорема
Критерии научного знания: объективность, достоверность, точность, системность
Методы научного познания:
- наблюдение
- эксперимент
- индукция
- дедукция
-анализ
- синтез
- моделирование
- абстрагирование
Принцип верификации
Принцип фальсификации
Принцип соответствия
Функции науки: объяснительная, описательная, прогностическая, мировоззренческая, систематизирующая, производственно-практическая
Тема 1.02. Естествознание и его роль в культуре
Естествознание
Естественные науки: физика, химия, биология, геология, астрономия, экология
Дифференциация наук
Интеграция наук
Математика как язык естествознания
Гуманитарные науки
Естественнонаучная культура
Гуманитарная культура
Две культуры и взаимосвязь между ними
Тема 1.03. Этика научных исследований. Псевдонаука
Этические принципы научных исследований:
-самоценность истины
- исходный критицизм
- свобода научного творчества
- новизна научного знания
- равенство ученых перед лицом истины
- общедоступность истины
Псевдонаука
Псевдонауки:
- астрология
- парапсихология
- уфология
- биоэнергетика
- девиантная наука
Отличительные признаки псевдонауки:
- фрагментарность
- некритический подход к исходным данным
- невосприимчивость к критике
- несоответствие фактам
- отсутствие законов
- нарушение этических норм
Биоэтика
Естественнонаучные картины мира
Научная (естественнонаучная) картина мира как образно-философское обобщение достижений естественных наук
|
|
|
Научные картины мира: механическая, электромагнитная, неклассическая (1-я половина XX в.), современная эволюционная
Тема 1.06. Развитие представлений о материи
Материя
Формы материи: вещество, поле, физический вакуум
Дискретность
Континуальность
Виртуальные частицы
Элементарные частицы
Атомно-молекулярное учение
Учение о составе
Учение о строении вещества
Тема 1.07. Развитие представлений о движении
Формы движения материи: механическая, физическая, химическая, биологическая
Взаимосвязь форм движения и их несводимость друг к другу
Движение как изменение состояния
Механическое движение, его основные характеристики: материальная точка, траектория, скорость, ускорение, путь, импульс тела, момент импульса
Тема 1.08. Развитие представлений о взаимодействии
Фундаментальные взаимодействия: гравитационное, слабое, электромагнитное, сильное
Характеристики фундаментальных взаимодействий
Дальнодействие
Близкодействие
Квантово-полевой механизм передачи взаимодействий
Принцип суперпозиции
Пространство, время, симметрия
Тема 2.01. Принципы симметрии, законы сохранения
Понятие симметрии в естествознании
Изотропность
Анизотропия
Инвариантность
Однородность
Простейшие симметрии (асимметрии) пространства и времени и связанные с ними законы сохранения (несохранения)
Теорема Нетер
Симметрия природных объектов
Виды симметрий: геометрические, динамические, калибровочные
Симметрия и асимметрия живого
Асимметричность (хиральность) молекул живого
Тема 2.02. Эволюция представлений о пространстве и времени
Пространство и время Аристотеля (пространство как категория места, время как мера движения)
Абсолютное и относительное пространство Ньютона
Абсолютное и относительное время Ньютона
Мировой эфир
|
|
|
Опыт Майкельсона-Морли
Инвариантность скорости света
Единство пространства и времени как формы существования движущейся материи в современной научной картине мира
Тема 2.03. Специальная теория относительности
Специальная теория относительности (СТО)
Инерциальные системы отсчёта
Принцип относительности Галилея
Принципы СТО: принцип относительности, инвариантность скорости света
Следствия СТО:
- относительность одновременности
- релятивистское сокращение длины
- замедление времени
- увеличение инертной массы в движущейся системе координат относительно неподвижной системы отсчета
- пространственно-временной интервал между событиями, его инвариантность
- сохранение причинно-следственных связей между событиями
- единство пространства и времени, пространственно-временной континуум
- эквивалентность массы и энергии
Тема 2.04. Общая теория относительности
Общая теория относительности (ОТО): распространение принципа относительности на неинерциальные системы отсчета
Неинерциальные системы отсчёта
Принцип эквивалентности гравитационного поля и сил инерции
Эмпирические доказательства ОТО:
- отклонение луча в поле тяготения Солнца
- изменение частоты электромагнитной волны в поле тяготения
- смещение перигелия орбиты Меркурия
Понятие гравитационного радиуса
Гравитационный коллапс
Черные дыры
Структурные уровни и системная организация материи
Тема 3.01. Микро-, макро-, мегамиры
Структуры мегамира: звезды, планетные системы, галактики, межзвёздная среда
Критерии деления на микромир, макромир и мегамир
Пространственные масштабы Вселенной
Единицы измерения расстояний в мегамире: астрономическая единица, световой год, парсек
Временные масштабы Вселенной
Явления, позволившие оценить время существования Вселенной: эффект Доплера, закон Хаббла
Характеристики звезд, определяемые из наблюдений: светимость (мощность излучения), масса, радиус, спектральный состав излучения
Спектр электромагнитных излучений (радиоволны, инфракрасный, видимый, ультрафиолетовый диапазоны, рентгеновское и гамма-излучение)
Вселенная, Метагалактика
Скопления и сверхскопления галактик
|
|
|
Квазары
Млечный Путь - наша Галактика
Состав Солнечной системы: планеты, спутники планет, астероиды, кометы, метеороиды, магнитные поля, пылевая материя, солнечный ветер и космические лучи
Планета земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс
Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун
Пояс астероидов
Облако Орта
Пояс Койпера
Созвездия – участки звездного неба с группами звезд, выделенные для ориентировки Звезды
Источники энергии звезд: термоядерный синтез и энергия гравитационного сжатия
Планетарные туманности
Гиганты и сверхгиганты
Пульсар - нейтронная звезда
Сверхновые звезды
Движения Солнца в Галактике
Солнце – нормальная звезда
Тема 3.02. Взаимосвязь структурных уровней организации материи
Целостность природы
Системность природы
Иерархичность природы и систем
Аддитивные свойства (аддитивность)
Интегративные свойства (интегративность)
Витализм
Редукционизм
Организация материи на физическом уровне
Элементарные частицы
Основные характеристики элементарных частиц: масса, заряд, спин, время жизни
Классификация элементарных частиц:
- по участию в фундаментальных взаимодействиях (адроны, лептоны)
- по массе покоя (фотоны, лептоны, мезоны, барионы)
- по времени жизни: стабильные, квазистабильные, нестабильные
Переносчики фундаментальных взаимодействий (фотоны, гравитоны, глюоны, мезоны)
Способность элементарных частиц к взаимным превращениям, не нарушающим законов сохранения
Физическое поле как совокупность виртуальных частиц
Принцип тождественности частиц
Вакуум как состояние поля с наименьшей энергией, состоящее из
виртуальных частиц
Тема 3.04. Процессы на физическом уровне организации материи
Явление естественной радиоактивности
Закон радиоактивного распада как статистический закон
Состав излучения при радиоактивности
Выделение энергии при радиоактивном распаде
Превращения элементов при радиоактивном распаде
Ядерные реакции расщепления ядер атомов под действием нейтронов
Методы получение искусственных радиоактивных элементов
Открытие атомного ядра, измерение его размеров, массы и заряда
Энергия связи нуклонов ядер атомов (дефект массы)
Реакция цепного деления урана
Реакции синтеза легких атомных ядер и выделение энергии
Типы термоядерных реакций в звездах и эволюция звезд
|
|
|
|
|
|
