 |
Преподаватель: С.В. Соловьев.
|
|
|
|
Год
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»
Преподаватель: С.В. Соловьев.
1. Естествознание как отрасль научного познания
Понятие науки и критерии научности. Классификации наук. Эмпирический и теоретический уровни познания. Виды научных законов. Естественнонаучные методы. Понятие научной парадигмы и научной революции. Роль естествознания в современной культуре.
2. Естественнонаучные знания Древнего Востока
Первые цивилизации и предпосылки возникновения научных знаний. Характерные черты восточной преднауки. Достижения народов Древнего Египта, Месопотамии, Индии, Китая в математике, астрономии, химии, медицине.
3. Античное естествознание. Физика
Ранняя греческая натурфилософия: милетская школа, пифагорейцы, атомистика Демокрита. Учение о материи и теория движения Аристотеля. Статика и гидростатика Архимеда (понятия центра тяжести, теория рычага, закон плавания тел). Оптика Евклида.
4. Античное естествознание. Астрономия
Космология Аристотеля. Работы Гиппарха: теория движения Солнца и Луны, открытие прецессии, метод параллакса, классификация и каталогизация звезд. Геоцентрическая теория движения планет Птолемея: постулаты, математический аппарат, историческое значение.
5. Естествознание в эпоху Средневековья
Достижения арабов в математике, астрономии, оптике, медицине (Аль-Бируни, Авиценна и другие). Университетская наука Западной Европы. Зарождение экспериментального метода (Оксфордская школа). Анализ механического движения (Парижская школа). Арабская и европейская алхимия: теория и практика.
6. Естествознание в эпоху Возрождения
|
|
|
Ренессансный переворот в мировоззрении. Великие географические открытия и развитие наук о Земле. Революция в астрономии: гелиоцентрическая теория Коперника и её историческое значение. Математика и механика (Тарталья и другие). Науки о живом: анатомия, медицина, биология (Везалий, Парацельс и другие).
7. Естествознание XVII века. Механика
Работы Галилея: анализ равномерного и ускоренного движения. Понятие инерциальной системы отсчета. Принципы инерции, относительности и суперпозиции. Законы падения тел и колебания маятника. Работы Ньютона: 1-й, 2-й, 3-й законы динамики. Закон всемирного тяготения и принцип дальнодействия.
8. Естествознание XVII века. Астрономия
Возникновение оптической астрономии и открытия Галилея. Борьба за утверждение гелиоцентризма. 1-й, 2-й, 3-й законы планетных движений Кеплера. Небесная механика Ньютона: анализ центростремительного ускорения Луны, 1-я и 2-я космические скорости, траектории движения спутников.
9. Естествознание XVIII века. Физика и астрономия
Развитие принципов механицизма: флюидные теории теплоты, электричества, магнетизма. Оптика: корпускулярная и волновая теории света. Электростатика и гальваника (Франклин, Кулон, Вольта). Звездная и галактическая астрономия (Гершель). Небулярная теория Канта-Лапласа.
10. Естествознание XVII-XVIII веков. Химия и биология
Становление научной химии в работах Бойля и Лавуазье. Проблема горения: флогистонная и кислородная теории. Закон сохранения вещества. Систематика К.Линнея. Возникновение микроскопической биологии (ван Левенгук и другие). Эмбриология: теория преформизма и эпигенеза.
11. Естествознание XIX века. Термодинамика
Теория тепловых машин Карно, понятие КПД. Открытие закона сохранения и превращения энергии (Майер, Джоуль, Гельмгольц). 1-е и 2-е начала термодинамики, понятие энтропии (Клаузиус, Кельвин). Гипотеза тепловой смерти Вселенной. Статистическая термодинамика Максвелла и Больцмана.
|
|
|
12. Естествознание XIX века. Электродинамика
Открытие Эрстеда. Работы Ампера, Ома, Ленца. Электромагнитная индукция и теория поля Фарадея-Максвелла. Принцип близкодействия. Эксперименты Герца и открытие электромагнитных волн. Концепция мирового эфира.
13. Естествознание XIX века. Химия и биология
Развитие атомно-молекулярного учения, понятие валентности. Количественные законы (Дальтон, Авогадро и другие). Теория химического строения веществ (Бутлеров, Вант-Гофф). Периодический закон химических элементов (Менделеев). Прогресс в цитологии, клеточная теория (Шванн, Шлейден, Флемминг и другие). Эволюционные теории Ламарка и Дарвина.
14. Специальная (СТО) и общая (ОТО) теории относительности
1-й и 2-й постулаты СТО, принцип относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца и релятивистские эффекты. Пространственно-временной континуум Минковского. Понятие Риманова пространства, принцип эквивалентности масс и гравитационные эффекты ОТО. Экспериментальное подтверждение СТО и ОТО.
15. Квантовая механика (физика атома)
Планетарная модель атома Резерфорда. Идеи Планка и квантовая модель Бора (1-й и 2-й постулаты). Корпускулярно-волновой дуализм де Бройля, волновая механика Шрёдингера. Принципы соотношения неопределенностей Гейзенберга. Принцип запрета Паули. Квантовые числа и порядок застройки электронных оболочек атома.
16. Физика атомного ядра
Открытие и исследование радиоактивности (Кюри, Резерфорд и другие). Строение атомных ядер, энергия связи нуклонов, дефект массы. Альфа- и бета- распад, закон радиоактивного распада. Цепная реакция деления урана и её применение (Ферми, Оппенгеймер и другие). Реакции термоядерного синтеза, водородная бомба (Теллер, Сахаров и другие). Перспективы термоядерной энергетики.
17. Физика элементарных частиц
Свойства элементарных частиц и их классификация. Теория кварков, кварковая структура адронов. Фундаментальные физические взаимодействия и их проявления в природе. Частицы-переносчики взаимодействий. Квантовая теория поля и вакуум. Поиск бозонов Хиггса. Программа «Великого объединения» и «супергравитации».
|
|
|
18. Планетология
Теории происхождения солнечной системы (Койпер, Хойл, Шмидт). Планеты земной группы и планеты-гиганты: физические характеристики, атмосферы, рельеф поверхности, строение недр, спутники. Астероиды, и кометы. Пояс Койпера и кольцо Оорта. Программы исследования Солнечной системы автоматическими зондами.
19. Астрофизика
Спектральные классы и другие характеристики звёзд. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела. Длина Джинса и теория звездообразования. Теория звездного нуклеосинтеза (Эддингтон, Бете). Порог Чандрасекхара и эволюция звезд. Нестационарные звезды: цефеиды, новые, сверхновые, нейтронные звёзды (пульсары). Радиус Шварцшильда и черные дыры.
20. Галактическая астрономия и космология
Классификация и строение галактик, их звездное население. Радиогалактики и квазары. Крупномасштабная структура Вселенной. Космологические идеи Эйнштейна. Теории нестационарной вселенной (Фридман, Леметр). Красное смещение спектров, постоянная Хаббла. Теория «горячей Вселенной» Гамова и открытие реликтового излучения. Современные представления о Большом Взрыве.
21. Геология
Геофизические методы исследования. Принципы геохронологии, законы Стено. Строение геосферных оболочек, их минеральный и химический состав (атмосфера, гидросфера, кора, мантия, ядро). Теория мобилизма Вегенера. Теория тектоники литосферных плит. Зоны спрединга и субдукции, дрейф континентов. Будущее Земли.
22. Молекулярная биология
Химические элементы-органогены. Биополимеры и их свойства. Функции липидов и углеводов. Структура нуклеиновых кислот – ДНК и РНК (Крик, Уотсон). Механизмы генетического кода: репликация, транскрипция, трансляция. Свойства генетического кода. Механизмы синтеза белков и их структура. Функция ферментов. Генная инженерия и её перспективы.
23. Генетика
Понятие гена и генома. Аллельные гены. Гомо- и гетерозиготность. 1-й, 2-й, 3-й законы Менделя (доминантные и рецессивные признаки гибридов, их расщепление по генотипу и фенотипу). Генные мутации и их виды, явление кроссинговера. Хромосомная теория наследственности Моргана. Синтетическая теория эволюции (СТЭ).
|
|
|
24. Биоэволюция
Концепции происхождения жизни: биогенез и абиогенез. Теория панспермии. Теория биохимической эволюции Опарина и её разновидности (генобиоз и голобиоз). Развитие жизни на Земле в Архее, Протерозое, Палеозое, Мезозое и Кайнозое. Проблема существования жизни и разума во Вселенной.
25. Антропология
Место человека в биологической систематике. Вклад Дарвина в теорию происхождения человека. Абиотические предпосылки антропогенеза и его этапы: понгиды, гоминиды, палеоантропы, архантропы, неоантропы. Социальные факторы антропогенеза. Теории происхождения сознания (Павлов и другие). Экология человека: биоритмы, работоспособность, здоровье и долголетие.
26. Постнеклассическое естествознание XXI века
Особенности современного этапа развития наук о природе: НТР, информационная революция, системный подход в исследованиях. Синергетика – теория самоорганизации (Хакен, Пригожин и другие). Процессы самоорганизации в природе. Глобальный эволюционизм и антропный принцип. Виды симметрий и законы сохранения в макро- и микромире.
|
|
|
