Гончарова Оксана Владимировна Кандидат биологических наук, доцент Концепции современного естествознания: учебно-методический комплекс
Вид материала | Учебно-методический комплекс |
СодержаниеСеминар № 3. Законы сохранения. Пространство-Время. Симметрия Семинар № 4. Концепции иерархичности устройства мироздания |
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Концепции современного естествознания Направления, 781.33kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины концепции современного естествознания Специальность, 187.08kb.
- Учебно-методический комплекс Для студентов всех специальностей, кроме специальности, 519.51kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины концепции современного естествознания для студентов, 331.69kb.
- Середина Елена Владимировна, кандидат географических наук, доцент, доцент кафедры учебно-методический, 653.52kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине, 197.84kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине, 223.53kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине, 721.84kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине, 259.56kb.
- Слонов Тимур Людинович, кандидат биологических наук, доцент, Крапивина Елена Александровна,, 925.19kb.
Семинар № 3. Законы сохранения. Пространство-Время. Симметрия
Вопросы к теме:
- Открытие законов сохранения:
- история формирования и роль для развития естествознания;
- законы сохранения;
- понятие о неконсервативных и консервативных силах.
- Предмет молекулярной физики и круг изучаемых ею вопросов.
- Понятие о макро и микроскопической энергиях.
4. История развития представлений о пространстве и времени в философии и естествознании.
- развитие понятия пространства и геометрия Евклида;
- время: восприятие, философские и научные толкования;
- пространство и время как инвариантные самостоятельные сущности (пустота древнегреческих атомистов);
- абсолютное пространство-время классической науки и его характеристики;
- пространство и время как система отношений между материальными телами (пространство и время Аристотеля, современные представления);
- концепция мирового эфира;
- геометрия и физика в понимании пространства-времени;
- неклассические геометрии Лобачевского и Римана и понятия пространства-времени;
- фрактальность;
- время и необратимость;
- классический закон сложения скоростей и его нарушение в опыте Майкельсона-Морли; следствие из опыта Майкельсона-Морли;
- представление о внутреннем времени объектов (концепция метаболического времени А.П.Левича, хронобиология и хрономедицина);
- взаимосвязь между пространством, временем, материей и ее движением;
5. Понятие о симметрии (греч. соразмерность – правильность формы или неизменность законов) и ее проявлениях
- понятие симметрии в естествознании;
- симметрии пространства и времени;
- теорема Эмми Нётер о взаимосвязи симметрий с законами сохранения;
- законы сохранения энергии, импульса, момента импульса и соответствующие симметрии пространства, времени;
- эволюция как цепочка нарушения симметрий;
- важнейшие виды симметрии в физике, химии и биологии;
- сопоставление конкретного закона сохранения с соответствующей симметрией пространства-времени (Выполнить практические задания).
6. От принципа относительности Г. Галилея и понятия инерциальных систем (однородность и изотропность пространства и абсолютное время) к понятию относительности пространства-времени А.Эйнштейна
- принцип относительности Галилея;
- постулаты Эйнштейна;
- основные релятивистские эффекты (следствия из постулатов Эйнштейна);
- Специальная теория относительности (СТО), возникновение и основные понятия СТО; парадоксы пространства-времени, связанные с движением;
- привести примеры, для которых предсказания СТО и классической механики совпадают (Выполнить практические задания).
- Общая теория относительности (ОТО) и перемена взглядов на топологию пространства и течение времени;
- принцип эквивалентности гравитационного поля и поля сил инерции; взаимосвязь материи и пространства-времени, эмпирические доказательства ОТО; соответствие ОТО и классической механики;
- развитие Метагалактики с позиций СТО и ОТО; сверхновые звезды, черные дыры и др. загадки Вселенной.
Основная литература:
- Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник под ред. акад. РАН М.Ф.Жукова. – М.: ЮКЭА, 2005. – С. 30-119, 169-218, 338-380, 432-437.
- Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пос. – М.: Альфа-М, ИНРА-М, 2007. – С. 227-232, 278-288, 315-333, 371-376.
- Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пос. – М.: Высшее образование, 2006. – С. 97-109.
Дополнительная и рекомендуемая литература: 4-14.
Раздел 3. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
Семинар № 4. Концепции иерархичности устройства мироздания
Вопросы к теме:
- Понятие об иерархичности и масштабах Мироздания
- микро-, макро-, мегамиры; критетерии подразделения;
- Мегамир
- единицы измерения расстояний в мегамире;
- атрибуты планеты, звезды, галактики;
- характеристики нашей Галактики;
- пространственные масштабы Вселенной.
- Сопоставление основным масштабным уровням материи их характеристики и соответствующих структурных элементов (Выполнить практические задания).
- Системные уровни организации материи
- системность, целостность, иерархичность природы;
- аддитивные и интегративные свойства (интегративность);
- иерархические ряды природных систем: физических, химических, астрономических;
- совокупности, не являющиеся системами;
- Нахождение в природном объекте характерных свойств систем (Выполнить практические задания).
- Структуры микромира
- основные формы материи – вещество, поле и физический вакуум;
- иерархия структур микромира;
- основные элементарные частицы, критерии их классификации;
- фундаментальные (истинно элементарные) частицы;
- основные законы природы, определяющие возможность и ход процессов в микромире.
- основные формы материи – вещество, поле и физический вакуум;
- Процессы в микромире
- взаимопревращения элементарных частиц;
- основные законы природы, определяющие возможность и ход процессов в микромире;
- явление естественной радиоактивности, ее вероятностный характер;
- основные виды радиоактивного распада;
- цепной характер деления ядер урана;
- термоядерные реакции, необходимые для них условия;
- звезды как естественные термоядерные реакторы;
- понятие дефекта массы;
- относительные величины энергий реакций ядерного синтеза, деления ядер, химических процессов (в сравнении).
Основная литература:
- Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник под ред. акад. РАН М.Ф.Жукова. – М.: ЮКЭА, 2005. – С. 51-73, 121-144, 238-286, 444-509, 683-709.
- Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пос. – М.: Альфа-М, ИНРА-М, 2007. – С. 288-290, 346-357, 367-371, 376-544.
Дополнительная и рекомендуемая литература: 4-14.