ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.05.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Тема 1.02. Естествознание и его роль в культуре
Тема 1.03. Этика научных исследований. Псевдонаука
Тема 1.04. Формирование научных программ (математическая, атомистическая, континуальная)
Тема 1.06. Развитие представлений о материи
Тема 1.07. Развитие представлений о движении
Тема 1.08. Развитие представлений о взаимодействии
Тема 2.04. Общая теория относительности
3. Структурные уровни и системная организация материи
Тема 3.01. Микро-, макро-, мегамиры
Тема 3.02. Взаимосвязь структурных уровней организации материи
3.03. Организация материи на физическом уровне
Тема 3.04. Процессы на физическом уровне организации материи
Тема 3.05. Организация материи на химическом уровне
Тема 3.06. Процессы на химическом уровне организации материи
Тема 3.07. Особенности биологического уровня организации материи
Тема 3.08. Молекулярные основы жизни
4. Порядок и беспорядок в природе
Тема 4.01. Механический детерминизм. Хаотическое поведение динамических систем
Тема 4.02. Динамические и статистические теории
Тема 4.04. Принцип дополнительности
Тема 4.06. Закономерности самоорганизации
5. Эволюционное естествознание
Тема 5.02. Космогония. Геологическая эволюция
Тема 5.03. Происхождение жизни
Тема 5.04. Биологический эволюционизм
Тема 5.05. История жизни на Земле и методы исследования эволюции
Тема 4.04. Принцип дополнительности
Корпускулярно-волновой дуализм
Принцип дополнительности в квантовой механике
Измерение в квантовой механике как результат взаимодействия микрообъекта с макроприбором
Невозможность невозмущающих измерений Неотделимость наблюдателя от наблюдаемого объекта
Возможные значения физических величин: дискретный и непрерывный спектр Физические величины, имеющие определенное значение в данном состоянии Физические величины, не имеющие определенного значения в данном состоянии Принцип дополнительности в широком смысле как необходимость несовместимых, но взаимодополняющих точек зрения для полного понимания предмета или процесса
Тема 4.05. Принцип возрастания энтропии Формы энергии: тепловая, химическая, механическая, электрическая
Первый закон термодинамики - закон сохранения энергии при ее превращениях
Замкнутая (изолированная) система и незамкнутая (открытая) система Термодинамическое равновесие
Второй закон термодинамики как принцип возрастания энтропии в замкнутых системах
Энтропия как физический индикатор направления времени
Обратимые и необратимые процессы
Энтропия как измеряемая физическая величина (приведенная теплота)
Изменение энтропии тел при теплообмене между ними
Второй закон термодинамики как принцип направленности теплообмена (от горячего к холодному)
Качество (ценность) энергии
Высококачественные формы энергии: механическая, электрическая
Низкокачественная форма энергии: теплота
Понижение качества тепловой энергии с понижением температуры
Энтропия как мера некачественности энергии
Второй закон термодинамики как принцип неизбежного понижения качества энергии
Энтропия как мера молекулярного беспорядка
Статистическая природа второго начала термодинамики
Второй закон термодинамики как принцип нарастания беспорядка и разрушения структур
Энтропия как мера отсутствия информации
Основной парадокс эволюционной картины мира: закономерность эволюции на фоне всеобщего роста энтропии
Энтропия открытой системы: производство энтропии в системе, входящий и выходящий потоки энтропии
Термодинамика жизни: добывание упорядоченности из окружающей среды
Термодинамика Земли как открытой системы
Тема 4.06. Закономерности самоорганизации
Синергетика - теория самоорганизации
Синергетика - междисциплинарное направление исследований
Самоорганизация (в природных и социальных системах)
Примеры самоорганизации в простейших системах: лазерное излучение, ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского, спиральные волны
Неравновесная система
Потоки (вещества, энергии, заряда и т.д.) в неравновесных системах
Необходимые условия самоорганизации: неравновесность и нелинейность
Управляющий параметр
Пороговый характер (внезапность) самоорганизации
Точка бифуркации как момент кризиса, потери устойчивости
Рост флуктуаций вблизи точки бифуркации (теоретическое положение и примеры)
Стабилизация флуктуаций за точкой бифуркации (порядок из хаоса)
Синхронизация частей системы в результате самоорганизации
Невозможность точного прогноза будущего за точкой бифуркации
Понижение энтропии системы при самоорганизации
Повышение энтропии окружающей среды при самоорганизации
Диссипация (рассеяние) энергии в неравновесной системе
Диссипативная структура
Конкуренция диссипативных структур
Универсальный эволюционизм как научная программа современности, его цели
Принципы универсального эволюционизма:
- всё существует в развитии;
- объективность и познаваемость процессов самоорганизации;
- законы природы как принципы отбора допустимых состояний из всех мыслимых;
- фундаментальная и неустранимая роль случайности и неопределенности;
- развитие как чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций);
- непредсказуемость пути выхода из точки бифуркации (прошлое влияет на будущее, но не определяет его);
- устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления;
- коэволюция развивающейся системы и окружающей среды
5. Эволюционное естествознание
Тема 5.01.Космология
Космология – наука о строении и эволюции Вселенной
Однородность и изотропность Вселенной в больших масштабах
Химический состав Вселенной – данные спектрального анализа
Модели бесконечной в пространстве стационарной Вселенной
Эффекты общей теории относительности:
- искривление пространства вблизи тяжелых масс
- существование «черных дыр»
- понятие кривизны пространства
- гравитационные волны
Гравитационный радиус (радиус сферы Шварцшильда)
Динамическая модель Вселенной Фридмана
Обнаружение красного смещения линий в спектрах далеких галактик, что с помощью эффекта Доплера означает «разбегание галактик»
Расширение Вселенной и закон Хаббла
Космологическая модель нестационарной Вселенной Эйнштейна-Фридмана
Различные сценарии развития Вселенной: открытая, пульсирующая и закрытая модели эволюции
Проблема измерения средней плотности Вселенной
Теория Большого Взрыва (Г. Гамов)
Предсказание температуры фонового микроволнового излучения и обнаружение реликтового фона излучения
Проблема космологической постоянной и оценка возраста Вселенной
Измерение параметра Хаббла и обнаружение удельного ускорения нашего мира
Наблюдательный тест теории – анизотропия реликтового излучения
Различные эпохи нашей Вселенной: рождение пространства-времени, стадия инфляции,
рождение вещества, рождение избытка барионов, электрослабый фазовый переход,
кварки и глюоны – рождение протонов и нейтронов, первичный нуклеосинтез, доминирование темной материи, рекомбинация водорода, образование крупномасштабной структуры Вселенной
Основные наблюдательные тесты теории: распространенность легких элементов в космосе, проблема сингулярного состояния, открытие и исследование крупномасштабной структуры Вселенной, гравитационные линзы
Проблема темной материи
Устойчивость Вселенной и антропный принцип
Фундаментальные взаимодействия и мировые константы
Тема 5.02. Космогония. Геологическая эволюция
Космогония – раздел астрономии, изучающий происхождение и развитие космических тел и их систем.
Эргодическая гипотеза, позволяющая восстановить историю отдельного объекта по наблюдению многих объектов, находящихся на разных этапах эволюции
Распределение звезд по спектрам и светимостям (диаграмма Герцшпрунга – Рессела), отражающая модель эволюции звезды в зависимости от ее массы.
Спектры звезд, энергия звезд
Этапы образования звезды
Этапы эволюции звезд при разных массах
Солнце – звезда нашей планетной системы
Модель внутреннего строения Солнца
Комплекс солнечной активности
Циклы солнечной активности, признаки усиления солнечной активности и причины
Солнечное излучение, солнечный ветер, солнечно-земные связи
Магнитные поля Солнца и планет
Оценка возраста Солнца, Земли и планет
Гипотезы о происхождении Солнца и планет: гипотеза Канта – Лапласа, гипотеза О.Ю. Шмидта
Наша планета Земля, ее форма, химический состав
Магнитосфера Земли, структура магнитного поля, движения магнитных полюсов
Внутренние оболочки Земли и методы исследования ее глубин (сейсморазведка)
Электрическое поле Земли, электромагнитные вращения в ядре Земли и процессы на поверхности
Земная кора и ее эволюция (геологическая история);
Литосферные плиты, плавающие на верхней мантии – астеносфере,
Океаническая и континентальная земная кора, связь ее эволюции с эволюцией живого на ней
Процессы самоорганизации в горных породах
Процессы в ландшафтной сфере
Излучение Земли как нагретого тела
Энтропийный баланс Земли
Радиоактивность как фактор теплового баланса Земли
Возникновение океанов и атмосферы
Процессы в океане и атмосфере на грани хаоса и порядка
Атмосфера Земли, ее структура, химический состав
Прохождение солнечного света через атмосферу
Озоновый слой и причины его изменения
Климат Земли, определяемый процессами теплообмена, влагообмена и циркуляции атмосферы
Гидросфера Земли, вода и жизнь
Фрактальная геометрия природы
Возникновение биосферы как результат геологической эволюции Земли
Тема 5.03. Происхождение жизни
Первичная атмосфера Земли
Абиогенный синтез
Первичный бульон
Предбиологический отбор
Понятие о биологических мембранах
Коацерваты
Гетеротрофы
Автотрофы
Анаэробы
Аэробы
Прокариоты
Эукариоты
Голобиоз
Генобиоз
Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза панспермии, однократный абиогенез, постоянное самозарождение, стационарное состояние
Тема 5.04. Биологический эволюционизм
Эволюция, ее атрибуты: самопроизвольность, необратимость, направленность
Биологическая эволюция
Эволюционная концепция Ламарка
Дарвинизм
Сальтационизм
Синтетическая теория эволюции
Молекулярная эволюция
Генофонд
Элементарная эволюционная структура – популяция
Элементарный наследственный материал – генофонд популяции
Элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции
Элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор
Борьба за существование
Формы отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный
Микроэволюция
Макроэволюция
Дивергенция
Тема 5.05. История жизни на Земле и методы исследования эволюции
Иметь понятия о геологических эрах и периодах
Криптозой, фанерозой
Связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями
Некоторые важнейшие ароморфозы: фотосинтез, эукариоты, многоклеточные, скелет
Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:
- моллюски
- рыбы
- земноводные (амфибии)
- пресмыкающиеся (рептилии)
- птицы
- млекопитающие
- голосеменные
- покрытосеменные
- цветковые
Прокариоты
Филогенез
Онтогенез
Адаптация
Ароморфоз
Понятие о флоре, фауне
Методы исследования эволюции: палеонтология (ископаемые переходные формы,
палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм)
Методы исследования эволюции: биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты)
Методы исследования эволюции: морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм, рудиментарные органы, атавизмы)