Тема 19. Структурные уровни организации материи: микромир, макромир, мегамир.

Ключевые моменты: Понятие сложных систем и иерархия уровней сложности. Разделение мира на три уровня реальности – результат ограниченных теоретических и экспериментальных возможностей современной науки. Основные пространственные, временные и массовые параметры и характеристики объектов микромира – элементарных частиц и атомов, макромира – «человекомерных» предметов, и мегамира – звезд, галактик и скоплений. Понятие «эффекта сборки». Эпистемологические и общефилософские проблемы познания внешнего мира на различных уровнях реальности. Взаимная несводимость трех уровней организации материи на современном этапе развития естествознания. Логическая несводимость понятий теории к терминам эксперимента. Трудности наглядной интерпретации законов микромира и проблема построения целостной синтетической картины природы.

Тема 20. Пространство и время. Принципы относительности.

Ключевые моменты: Пространство и время как свойства движущейся материи. Философский и эпистемологический аспект категорий пространства и времени. Пространство и время в античной натурфилософии. Дискуссия Ньютона и Лейбница о реляционной и субстанциональной природе пространства и времени. Пространство и время в классической физике. Пространство и время в философии И. Канта и А. Бергсона. Пространство и время в синергетике. Принцип относительности и преобразования Галилея. Абсолютная независимость скорости света (опыты Майкельсона-Морли) и преобразования Лоренца. У истоков теории относительности – работы Х.А. Лоренца, А. Пуанкаре и Д.Ф. Фицджеральда. Пространство и время в специальной теории относительности (СТО) А. Эйнштейна. Пространственно-временной континуум Г. Минковского. Экспериментальные подтверждения законов специальной теории относительности. Учет и использование законов СТО в кольцевых ускорителях заряженных частиц.

Тема 21. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах и в процессах микромира.

Ключевые моменты: Понятие силы и энергии в философии и естествознании. История открытия закона сохранения энергии (Ю. Майер, Дж. Джоуль, Г. Гельмгольц). Виды энергии – тепловая, механическая, химическая, электрическая, их взаимный переход. Механический и электрический эквиваленты теплоты. Статистическая природа фундаментальных законов сохранения. Закон сохранения энергии-вещества как фундаментальный научный принцип. Связь массы и энергии (А. Эйнштейн). Предсказание и открытие элементарной частицы нейтрино при бета-распаде (В. Паули). Соотношение неопределенностей и вид законов сохранения в квантовой механике. «Кредит Гейзенберга» и обменные силы в атомном ядре. Предсказание и открытие «пи»-мезона (Х. Юкава). Связь микромира и мегамира – соотношение неопределенностей, квантовый вакуум и статистически обусловленная возможность Большого взрыва.

Тема 22. Принципы суперпозиции, неопределенности и дополнительности. Проблема наблюдателя в квантовой механике.

Ключевые моменты: Понятие поля (сфера континуального) и частицы (сфера дискретного), кванты поля как переносчики взаимодействия. Квантовомеханическое описание поведения объектов микромира. Корпускулярно-волновой дуализм частиц и фотонов и принцип дополнительности Н. Бора. Волновая функция Э. Шредингера, суперпозиция волновых функций. Соотношение неопределенностей В. Гейзенберга и ограниченный характер классического детерминизма. Что такое измерение в квантовой механике. Коллапс волновой функции и необратимость перехода микрообъекта из виртуального состояния в реальное. Суперпозиция состояний существования и несуществования и общефилософская проблема причинного детерминизма.