- •Идеи атомистики в античной науке, школа Демокрита-Эпикура.
- •11. Ньютон: механика земных и небесных тел, закон всемирного тяготения, законы динамики, представления о пространстве и времени.
- •12. Классическая электродинамика, работы Кулона, Ампера. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Теория электромагнитного поля Максвелла.
- •13. Основные концепции классического естествознания: корпускулярная и континуальная концепции, концепции дальнодействия и близкодействия.
- •1. Корпускулярная и континуальная концепции.
- •2. Концепция дальнодействия и близкодействия.
- •14. Основные концепции классического естествознания: классический детерминизм и физикализм.
- •15. Классические представления о пространстве и времени. Связь свойств пространства и времени и законов сохранения, понятие симметрии.
- •Б) Пространственные отношения в природе
- •16. Теория относительности рйнштейна: предпосылки создания, опят Майкельсона-Морли. Постулаты социальной теории относительности.
- •§ 2. Постулаты специальной теории относительности (сто).
- •17. Специальная теория относительности.
- •18. Импульс и энергия в специальной теории относительности, понятие массы покоя.
- •19. Общая теория относительности, принцип эквивалентности, экспериментальные подтверждения.
- •20. Классическая термодинамика: три начала термодинамики. Понятие тепловой машины. Необратимость термодинамических процессов.
- •21. Квантовая механика: Гипотеза Планка Объяснение фотоэффекта Эйнштейном и гипотеза корпускулярно-волнового дуализма. Волны де Бройля.
- •22. Теория атома. Ядерная модель Резерфорда. Теория атома Бора. Квантовые числа, принцип запрета Паули.
- •23. Квантовая механика: волновая функция Шредингера, статистическая интерпретация волновой функции, принцип суперпозиции состояний.
- •24. Основные концепции неклассического естествознания: концепция корпускулярно-волнового дуализма, принцип неопределенности Гайзенберга. Принципы дополнительности и соответствия н. Бора.
- •25. Основные концепции неклассического естествознания: неклассическая концепция измерения. Концепция моделирования состояния. Вероятностный характер законов.
- •26. Неклассическая стратегия научного мышления
- •27. Современная космологическая модель: образование и эволюция Вселенной. Теории инфляции и Большого взрыва.
- •28. Современная космологическая модель: основной космологический принцип. Теории открытой и пульсирующей Вселенной. Антропный принцип.
- •29. Образование Вселенной
- •30. Образование и эволюция звезд. Черные дыры.
- •31. Эволюция Солнца. Понятие солнечной активности, солнечного ветра. Солнечная система.
- •34. Атмосфера Земли. Магнитосфера. Радиационные пояса.
- •35. Химия: основные законы (сохранения массы, постоянство состава, периодический закон Менделеева)
- •36. Химический элемент и химическое соединение. Химические связи. Структурная концепция.
- •37. Химический процесс и химическая система. Реакции Белоусова-Жаботинского. Катализаторы. Химическая эволюция.
- •38. Основные концепции происхождения жизни. Отличие живой материи от неживой.
- •39. Биология. Строение и основные функции клетки.
- •40. Биология. Свойства днк и рнк. Понятие гена. Генетический код.
- •41. Законы генетики. Генная инженерия. Генномодифицированные организмы.
- •1. Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием.
- •2. Закон расщепления, или второй закон Менделя.
- •42. Биологическая эволюция. Теории Ламарка и Дарвина. Синтетическая теория эволюции.
- •43. Человек, как результат биологической эволюции. Трудовая теория происхождения человека.
- •44. Биосфера. Учение Вернадского о ноосфере.
- •47. Кибернетика: общие законы управления. Понятие обратной связи.
- •48. Информация, основные свойства. Информационная картина мира. Метод математического моделирования.
- •49. Синергетика: самоорганизация систем в терминах: бифуркация, аттрактор, неустойчивость, фракталы. Рол флуктуации. Понятие хаоса.
- •50. Концепция всеобщего эволюционизма. Постнеклассический этап в развитии науки. Интеграции естественно-научного и социально-гуманитарного знания.
§ 2. Постулаты специальной теории относительности (сто).
Теория относительности занимается описанием событий в различных системах отсчета.
СТО (релятивистская теория) была впервые опубликована в 1905 году. Первоначально Эйнштейна интересовало, что происходит с электрическими и магнитными полями при скоростях, близких к скорости света. Но созданная им теория описывала не только поведение этих полей. В ней речь шла о понятиях: пространство, время, масса, электрические и магнитные поля. В ней говорилось о том, что происходит с пространством, временем и массой, когда тела движутся со скоростями близкими к скорости света.
Как понимали пространство и время до Эйнштейна? Пространство – это пустота, в которой существует все остальное. Время – это хронологическая последовательность событий в этой пустоте.
В начале и Эйнштейн рассматривал пространство и время по отдельности. На самом деле все намного сложнее. Теория Эйнштейна утверждает, что пространство – это физический «объект». Он может изменяться от точки к точке, растягиваться, искривляться.
СТО – это, на первый взгляд, слегка модернизированная механика Ньютона. СТО описывает ИСО, движущиеся с любыми скоростями.
Основные постулаты СТО:
Принцип относительности. Все инерциальные системы отсчета равноправны. Во всех инерциальных системах отсчета не только механические, но и другие явления природы протекают одинаково.
Принцип постоянства скорости света (порождает принцип причинности). Во всех инерциальных системах отсчета скорость света в вакууме одинакова и равна м/с.
17. Специальная теория относительности.
Основные постулаты СТО:
Принцип относительности. Все инерциальные системы отсчета равноправны. Во всех инерциальных системах отсчета не только механические, но и другие явления природы протекают одинаково.
Принцип постоянства скорости света (порождает принцип причинности). Во всех инерциальных системах отсчета скорость света в вакууме одинакова и равна м/с.
Преобразования Лоренца и следствия из них.
При переходе из одной ИСО в другую координаты и время изменяются в соответствии с преобразованиями Лоренца.
Из преобразований Лоренца следует:
Сокращение длин движущихся отрезков ,
Замедление хода движущихся часов ,
Относительность одновременности ,
Релятивистский закон сложения скоростей
. .
Предельный характер скорости света (порождает принцип причинности).
Инварианты преобразований Лоренца.
Инварианты – это величины, которые не изменяются при переходе из одной ИСО в другую ИСО.
Скорость света в вакууме м/с.
Преподаватель математики Эйнштейна в Цюрихском политехникуме Минковский объединил понятия пространства и времени в единый пространственно-временной континуум. Всякое событие характеризуется четырьмя координатами: х, y, z, ct. В этом пространстве событие изобразится точкой, которую принято называть мировой точкой. Всякой частице в четырехмерном пространстве соответствует линия, которая называется мировой линией ( для покоящейся частицы она имеет вид прямой линии, параллельной оси t). Интервалом между событиями называется величина
При переходе из одной ИСО в другую изменяются длины отрезков, изменяются интервалы времени, а пространственно-временной интервал не изменяется (инвариантен относительно преобразований Лоренца).
.
Ранее мы убедились, что промежуток времени t и расстояние l не являются инвариантными. Следовательно каждое из слагаемых, образующих величину s, изменяется при переходе от одной СО к другой, сама же величина s остается постоянной.
s20 – временеподобный интервал ( lct )
Для событий разделенных временеподобным интервалом не существует СО, в которой они происходят одновременно, зато имеется СО, в которой они происходят в одной и той же точке пространства (l2=0). Следовательно, события разделенные временеподобным интервалом могут быть связаны причинно-следственной связью (образование и распад элементарных частиц ).
s20 – пространственноподобный интервал ( lct )
События, разделенные таким интервалом, ни в какой СО не могут быть пространственно совмещенными, но для них всегда можно найти СО, в которой они происходят одновременно (t2=0).
Возьмем мировую точку О некоторого события за начало отсчета времени и координат. На рисунке представлена плоскость {x,t} в четырехмерном пространстве (y=0=z). Движение частицы со скоростью с вдоль оси х изобразится линиями х=ct. Мировые линии всех частиц, проходящих через мировую точку О, будут лежать внутри светового конуса.
Для любой точки А, лежащей в верней части светового конуса (абсолютного будущего), sОА – временеподобный ( во всех системах событие А происходит после О). Для любой точки В, лежащей в нижней части конуса, sОВ –тоже временеподобный, однако во всех системах событие В происходит перед О.
Для любого события C и D, мировая точка которых лежит в абсолютно удаленных областях, интервалы sОС и sОD являются пространственно подобными, и следовательно, события О и С и О и D происходят в разных точках пространства. Понятие одновременности для этих событий относительно.