2. Пространство, время, симметрия 1

Тема 2-02-01. Принципы симметрии, законы сохранения 1

Тема 2-02-02. Эволюция представлений о пространстве и времени 7

Тема 2-02-03. Специальная теория относительности 14

Тема 2-02-04. Общая теория относительности 20

2. Пространство, время, симметрия

Тема 2-02-01. Принципы симметрии, законы сохранения

Свойство симметрии пространства, выражающееся в том, что при повороте любой системы вокруг любой оси на любой угол ход любого процесса в этой системе не изменяется, называется …

обратимостью

однородностью

изотропностью

изохронностью

Среди изображенных геометрических фигур наиболее симметрична …

Согласно закону усложнения системной организации, сформулированному К. Ф. Рулье в 1837 г., историческое развитие природных систем приводит к усложнению их организации путем нарастающей дифференциации функций и подсистем, выполняющих эти функции. При этом степень симметричности природных систем …

может как повышаться, так и понижаться

с необходимостью понижается

с необходимостью повышается

остается постоянной

Свойством хиральности не обладают …

автомобили

молекулы белков

обручальные кольца

автоматы Калашникова

Полный импульс изолированной системы остается постоянным. Этот закон сохранения обусловлен …

однородностью времени

однородностью пространства

изотропностью пространства

трехмерностью пространства

Действие закона сохранения импульса демонстрирует неизменность физических законов при…

замене знака времени на противоположный

переносе системы отсчёта в пространстве

сохранении числа частиц в системе

изменении начала отсчёта времени

В столовой посетителям предлагается несколько первых блюд. Из них однородным можно считать …

суп с фрикадельками

суп-пюре

суп с клецками

борщ

Как пространство, так и время обладают симметрией …

однородности

независимости  от движения наблюдателя

изотропности

независимости от присутствия материальных тел

Относительно симметрий времени справедливо утверждение, что время …

неоднородно и анизотропно

однородно и изотропно

неоднородно, но изотропно

однородно и анизотропно

Однородным, но анизотропным можно считать …

сосновый брусок без сучков

сосну в целом

сосновую шишку

сосновый брусок с сучками

В естествознании под симметрией понимается …

взаимно согласованное расположение частей объекта, образующее гармоничную форму

инвариантность относительно тех или иных преобразований

соразмерность, пропорциональность строения объекта

инвариантность относительно поворотов, отражений и других геометрических преобразований

При образовании галактик из газа, равномерно заполнявшего юную Вселенную, симметрия распределения вещества …

оставалась неизменной

могла повышаться и понижаться

понижалась

повышалась

Из однородности времени, согласно теореме Нетер, вытекает закон …

сохранения момента импульса

возрастания энтропии

сохранения энергии

сохранения импульса

Относительно симметрий пространства справедливо утверждение, что пространство …

однородно и изотропно

однородно и анизотропно

неоднородно и анизотропно

неоднородно, но изотропно

К свойствам симметрии природного объекта можно отнести его …

однородность

пластичность

покровительственную окраску

анизотропность

В ходе эмбрионального (зародышевого) развития симметрия живого организма …

практически не изменяется

может изменяться в разные стороны в зависимости от видовой принадлежности

всегда повышается

всегда понижается

К свойствам симметрии природного объекта можно отнести его …

однородность

пластичность

Симметрия – это инвариантность, неизменность относительно тех или иных преобразований. Пластичность – это легкость изменения формы. Поэтому она не может считаться проявлением инвариантности.

изотропность

покровительственную окраску

Симметрия – это инвариантность, неизменность относительно тех или иных преобразований. Окраска объекта является покровительственной, если при переводе взгляда с объекта на окружающие предметы зрительное ощущение не изменяется. Таким образом, покровительственная окраска – это действительно проявление инвариантности, то есть симметрии. Однако это симметрия не самого объекта, а системы «объект + его окружение». В одном окружении окраска будет покровительственной, в другом – нет.

Осевой симметрией (инвариантностью относительно поворота вокруг некоторой оси на некоторый угол) обладают …

пауки

Если поворачивать паука вокруг любой горизонтальной оси, в конце концов он окажется на боку или на спине, что ему далеко не безразлично. Если вращать паука вокруг вертикальной оси, то будут меняться местами его головная часть (с ротовым аппаратом и глазами) и хвостовая, что также существенно для этого животного. Даже если у паука много глаз, обеспечивающих круговой обзор, они, как правило, неравноценны, и потому их ориентация в пространстве относительно препятствия или добычи имеет значение.

простейшие одноклеточные

зебры

Зебры относятся к высшим животным, наименее симметричным земным организмам, и столь высокой симметрией, как осевая, явно не обладают.

морские звезды

И пространство, и время, и Вселенная в целом (рассматриваемая в самых больших масштабах) обладают симметриями …

изотропности

Вы ошиблись! Время в нашем мире анизотропно

независимости своих основных свойств от выбора местоположения наблюдателя и скорости его движения

однородности

неизменяемости основных свойств с течением времени

Вы ошиблись! Вселенная с течением времени развивается, эволюционирует, в ней возникают принципиально новые структуры – атомы, планеты, звезды, галактики, которых не было в момент ее возникновения и которые, по-видимому, исчезнут в будущем.

Установите соответствие между живым организмом и симметричностью его строения и функционирования: 1) простейшее одноклеточное 2) морская звезда 3) зебра

самая высокая, практически сферическая симметричность

промежуточная степень симметричности

полное отсутствие симметричности

низкая симметричность

Установите соответствие между понятием и его определением: 1) симметрия вообще (в естественных науках и математике) 2) симметрия в обыденном понимании 3) однородность

инвариантность относительно того или иного преобразования

правильное, соразмерное, взаимно согласованное расположение частей

равенство, одинаковость свойств объекта во всех его точках

равенство, одинаковость свойств объекта во всех возможных направлениях

Установите соответствие между понятиями и симметрией их свойств: 1) пространство 2) время 3) тело человека

однородно, но анизотропно

неоднородно и анизотропно

однородно и изотропно

изотропно, но неоднородно

Установите соответствие между свойствами симметрии пространства и времени и соответствующими им по теореме Э. Нётер фундаментальными законами сохранения: 1) однородность пространства 2) однородность времени 3) изотропность пространства

закон сохранения энергии

закон сохранения импульса

закон сохранения энтропии

закон сохранения момента импульса

Из однородности пространства и времени, согласно теореме Э. Нётер, непосредственно вытекают законы сохранения …

момента импульса

Закон сохранения момента импульса (количества вращательного движения) вытекает не из однородности, а из изотропности пространства.

электрического заряда.

Закон сохранения электрического заряда вытекает не из симметрий пространства и времени, а из симметрий одного из фундаментальных взаимодействий – электромагнитного, в котором участвуют далеко не все существующие в пространстве-времени нашего мира материальные объекты.

импульса

энергии

Изотропность пространства относится к __________ формам симметрии.

системным

геометрическим

зарядовым

калибровочным