ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.01.2020
Просмотров: 26514
Скачиваний: 397
СОДЕРЖАНИЕ
Теоретико-концептуальный и естественноисторический
1. Принципы, методы и философские концепции науки и естественнонаучного познания
1.1. Определение науки и естествознания как отрасли науки
1.2. Наука и ненаука. Принципы или критерии научности
1.3. Структура, эмпирический и теоретический уровни и цель естественнонаучного познания
1.5. Философия науки и динамика научного познания в концепциях К. Поппера, Т. Куна и И. Лакатоса
2.1. Роль и значение мифов в становлении науки и естествознания
2.2. Античные ближневосточные цивилизации
2.3. Античная Эллада (Древняя Греция)
2.8. Древняя Месоамерика — естествознание народа майя
2.9. Древние и средневековые Византия и Русь
2.10. Западноевропейское средневековье
3.1. Объекты физического познания и структура физических наук
3.2. Концепции предклассического механистического естествознания
3.3. Ньютоновы принципы классического механистического естествознания
3.4. Энергия, теплота, закон сохранения энергии и первое начало (принцип) термодинамики
4.3. Концепции и принципы квантового естествознания
5. Фундаментальные принципы и обобщенные положения современного физического естествознания
5.1. Концепции пространство и время
5.2. Принципы относительности движения — классический, релятивистский и к средствам наблюдения
5.3. Концепции корпускулярности, континуальности и корпускулярно-волнового дуализма
5.4. Концепции симметрии, инвариантности и законы сохранения
5.5. Концепции физического вакуума
5.6. Основополагающие принципы и понятия физического естествознания
5.7. Физическое естествознание как целостная система знаний
6. Космологические и космогонические концепции естествознания о Вселенной
6.1. Вселенная как понятие и объект познания
6.2. Планеты, звезды, галактики и их структуры во Вселенной
6..5. Реликтовое излучение Гамова
6.6. Космологический Горизонт и крупномасштабная (ячеистая) структура Вселенной
7. Естествознание о Земле и планетах Солнечной системы
7.2. Геосферы и эволюция Земли
7.3. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы
7.4. Географическая оболочка Земли
8. Концепции и принципы химического естествознания
8.1. Эволюция звезд, происхождение химических элементов и планетная химическая эволюция
8.2. Донаучный этап химии — ремесленная химия и алхимия античности и средневековья
8.3. Главная задача химии и основные этапы ее развития
8.4. Концепции химии об элементах и периодический закон Менделеева химических элементов
8.5. Концепции структуры химических соединений (структурной химии)
8.6. Концепции и законы химических процессов (реакций)
8.7. Концепции и принципы эволюционной химии и самоорганизации эволюционных химических систем
9. Концепции и принципы биологического естествознания
9.1. Объекты биологического познания и структура биологических наук
9.2. Гипотезы возникновения жизни и генетического кода
9.3. Концепции начала и эволюции жизни
9.4. Системная иерархия организации живых организмов и их сообществ
9.5. Экосистемы, экология и взаимоотношения живых существ
9.6. Основные концепции этологии
9.7. Энергетические и энтропийные процессы (энергетика) жизни
10. Концепции и гипотезы естествознания о человеке
10.1. Теическая гипотеза происхождения человека (творение Бога)
10.2. Эволюционные концепции происхождения человека
10.3. Мутационные гипотезы происхождения человека
10.5. Теория пассионарности Л. Н. Гумилева
10.6. Совместная эволюция человека и биосферы
11. Антропный принцип и мега-история Вселенной
11.1. О понятии мега-истории Вселенной
11.2. Предыстория антропного принципа
11.3. Этапы и процессы панкосмогенеза
11.4. О базовых параметрах Вселенной и Галактики (Млечного Пути)
11.5. Тонкая согласованность физических законов и мировых констант
11.6. Магия (мистика) больших чисел
11.7. Слабая формулировка антропного принципа
11.8. Сильная и сверхсильная формулировки антропного принципа
11.9. О кризисе планетарного цикла мега-истории Вселенной
12. Концепции постнеклассического естествознания и теорий самоорганизации
12.1. Возникновение и становление концепций постнеклассического естествознания
12.2. Динамика возникновения диссипативных структур
12.3. Устойчивость структур и механизм их эволюции
12.5. Природные диссипативные структуры (стихии)
12.6. Фракталы, сети и сетевые структуры природы и общества
12.7. Фундаментальные концепции постнеклассического естествознания
12.8. К проблеме постнеклассического межкультурного диалога естественных и гуманитарных наук
13. Математика и естественнонаучная реальность мира
13.1. Математизация как принцип целостности естествознания
13.2. Математика, математическая истина и теория познания
13.3. Непостижимая эффективность математики
Темы рефератов по разделу «Концепции естествознания Новейшего времени» (2 семестр)
Тематика рефератов «Биографические очерки и творчество великих ученых»
РАЗДЕЛ III. Контрольно-аттестационный
Принципы, методы, философские концепции науки и естественнонаучного познания
Концепции и принципы классического и неклассического физического естествознания
Концепции и принципы химического естествознания
Концепции и принципы биологического естествознания
Концепции естествознания о человеке, антропный принцип и Мега-история Вселенной
Концепции постнеклассического естествознания и теории самоорганизации
а) дополнительности;
б) запрета Паули;
в) абсолютности пространства и времени;
г) неопределенности Гейзенберга;
д) правильно а) и в);
е) правильно а), б) и г);
ж) правильны все ответы.
3-5.82. Какой принцип относится к принципам пост-неклассического естествознания:
а) подчинения Хакена;
б) неопределенности Гейзенберга;
в) запрета Паули;
г) наименьшего действия Мопертюи;
д) независимости явлений от неускоренного движения.
3-5.83. Теория пространства и времени Эйнштейна, столетие которой отмечалось в 2005 году, широко известна в отечественной литературе под аббревиатурой (кратко) СТО. Правильное это декодируется (расшифровывается) как:
а) специализированная теория отношений;
б) специальная теория одновременности;
в) специальная теория оптимальности;
г) специальная теория относительности;
д) специальная теория обобщения;
е) специальная теория отображений;
ж) специальная теория отражения.
3-5.84. Возрастание энтропии физической системы ведет в ней к:
а) повышению температуры;
б) увеличению беспорядка;
в) повышению порядка;
г) переходу в стационарное состояние;
д) появлению признаков самоорганизации.
3-5.85. В системе происходит структурная перестройка таким образом, что увеличивается беспорядок. Какое утверждение соответствует происходящему процессу?
а) энтропия системы возрастает;
б) энтропия системы убывает;
в) энтропия системы не изменяется;
г) происходит выделение тепла из системы.
3-5.86. Системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом, энергией и информацией, называются:
а) нестационарными;
б) динамическими;
в) открытыми;
г) самоорганизующимися.
3-5.87. Какое одно приведенное утверждение является некорректным?
а) полная механическая энергия системы частиц сохраняется;
б) силы внутреннего трения в замкнутой системе частиц могут только уменьшать полную механическую энергию системы;
в) кинетическая энергия нерелятивистской частицы пропорциональна квадрату скорости частицы;
г) потенциальная энергия сжатой пружины пропорциональна квадрату величины линейного сжатия.
3-5.88. В природе существуют четыре вида взаимодействия — электромагнитное, гравитационное, сильное (ядерное) и слабое. Среди ответов нужно выбрать ту совокупность взаимодействий, в которой они расположены в порядке возрастания интенсивности взаимодействия:
а) слабое, электромагнитное, сильное;
б) гравитационное, сильное, электромагнитное;
в) слабое, гравитационное, электромагнитное;
г) слабое, сильное, электромагнитное.
3-5.89. Мерой хаотичности движения молекул в физике и химии считается:
а) температура;
б) импульс;
в) энергия;
г) энтропия;
д) скорость движения.
3-5.90. Абсолютная температурная шкала называется также именем ученого, предложившего ее:
а) Кельвина;
б) Фаренгейта;
в) Цельсия;
г) Реомюра.
3-5.91. Величина, определяющая количество движения в системе, это:
а) энергия;
б) скорость;
в) импульс;
г) энергия;
д) квадрат скорости;
е) ускорение.
3-5.92. Какое из приведенных ниже утверждений верно?
а) энергия без потерь может превращаться из одной формы в любую другую;
б) физический смысл имеет только абсолютное значение энергии;
в) полная энергия изолированной системы меняется;
г) потенциальная энергия падающего тела всегда больше его кинетической энергии.
3-5.93. Какое одно утверждение, приведенное ниже, верно?
а) система с большей упорядоченностью имеет более низкую энтропию и наоборот;
б) любой физический процесс в изолированной системе понижает энтропию системы;
в) энтропия системы не зависит от ее состояния; г) энтропия системы всегда больше ее энергии;
д) энергия и энтропия системы совпадают при абсолютном нуле температуры.
3-5.94. Какое одно утверждение, приведенное ниже, верно?
а) система с большей упорядоченностью имеет более высокую энтропию и наоборот;
б) любой физический процесс в изолированной системе повышает энтропию системы;
в) все реальные физические процессы обратимы;
г) во всех биологических системах энтропия всегда отрицательна;
д) энергия и энтропия взаимопревращаемы.
3-5.95. Какое одно утверждение, приведенное ниже, верно?
а) энтропия может превращаться в энергию;
б) любой физический процесс в изолированной системе понижает энтропию системы;
в) понижение энтропии всегда повышает энергию системы;
г) во всех биологических системах энтропия отсутствует.
3-5.96. Правильно выбранные последовательности электромагнитных излучений в порядке убывания длин волн (энергий), это:
а) радиоволны, ультрафиолетовые лучи, инфракрасные лучи;
б) радиоволны, инфракрасные лучи, ультрафиолетовые лучи;
в) ультрафиолетовые лучи, радиоволны, инфракрасные лучи;
г) инфракрасные лучи, радиоволны, ультрафиолетовые лучи.
3-5.97. Увеличению процесса беспорядка в системе соответствует:
а) возрастание энтропии;
б) убывание энтропии;
в) энтропия остается неизменной;
г) возрастание энергии;
д) убывание энергии.
3-5.98. Какое перечисленное ниже излучение обладает наибольшей энергией?
а) микроволновое;
б) инфракрасное;
в) гамма-излучение;
г) реликтовое.
3-5.99. Процесс передачи внутренней энергии без совершения механической работы, называется:
а) теплообмен;
б) броуновское движение;
в) фотосинтез;
г) эффект Комптона.
3-5.100. Ученый, давший имя единице измерения энергии, это:
а) Кулон;
б) Джоуль;
в) Вольта;
г) Ампер;
д) Эрстед.
3-5.101. Какое утверждение относительно энергетического состояния системы верно?
а) при обратимом процессе система возвращается в исходное состояние;
б) система закрыта, если она обменивается энергией с окружающей средой;
в) система закрыта, если она обменивается веществом с окружающей средой;
г) система открыта, если в ней идут процессы диффузии.
3-5.102. Действие закона сохранения биомассы Вернадского основывается на:
а) законе сохранения энергии;
б) постоянстве неэнтропии;
в) биогенетическом законе Геккеля;
г) теории диссипативных структур Пригожина;
д) законе сохранения массы.
3-5.103. Какое утверждение относительно процессов в системе верно?
а) все реальные процессы необратимы;
б) при электролизе происходит перенос энергии;
в) при теплопередаче происходит перенос вещества;
г) все реальные процессы обратимы.
3-5.104. Какое выражение(я) верно?
а) полная энергия изолированной системы остается неизменной;
б) энтропия может превращаться в энергию;
в) возрастание энтропии повышает порядок;
г) верны ответы а), б);
д) верны ответы б), в);
е) верны ответы б), в);
ж) все ответы неверны.
3-5.105. Какое выражение о процессах в системе верно?
а) система с большей упорядоченностью имеет более высокую энтропию и наоборот;
б) любой физический процесс в изолированной системе повышает энтропию системы;
в) оба утверждения верны;
г) оба утверждения неверны.
3-5.106. Какое выражение относительно энергии системы верно!
а) энергия без потерь может превращаться из одной формы в другую;
б) полная энергия изолированной системы не меняется;
в) оба утверждения верны;
г) оба неверны.
3-5.107. Сколько есть способов размещения 10 частиц по двум половинкам сосуда?
Указание: если число частиц равно N, причем п частиц в одной половинке сосуда, a (N - п) частиц в другой половинке, то число способов W, которыми можно осуществить такую расстановку, определяется формулой: W = N!/n! (N - n)!
Для N = 10 найдите все Wn (n = 0, 1, 2, ...5).
Убедитесь, что максимальное число Wn будет при n = 5.
3-5.108. В сосуде содержится N молекул идеального газа. Подсчитайте изменение энтропии при переходе газа из начального состояния, когда все молекулы собраны в одной половинке сосуда, в конечное состояние, когда молекулы распределены по всему объему сосуда, и, следовательно, в обеих половинках сосуда содержится одинаковое число молекул N.
Указание 1. Сначала необходимо определить число способов размещения молекул (термодинамическую вероятность) по половинкам сосуда в начальном и конечном состоянии.
Указание 2. Затем по формуле Больцмана S = klnw найти энтропию начального и конечного состояния (к — постоянная Больцмана). Необходимо учесть то обстоятельство, что для больших чисел N справедлива формула Стерлинга: InN! = NlnN - N.
Тесты к главам 6 и 7
Космологические и космогонические концепции и гипотезы естествознания о Вселенной, о Земле и планетах Солнечной системы
6-7.1. Основателем космологических моделей на основе общей теории относительности стал:
а) Эйнштейн;
б) Гамов;
в) Фридман;
г) Хаббл;
д) Эддингтон;
е) Лемэтр.
6-7.2. Законы движения планет были установлены:
а) Николаем Коперником;
б) Джордано Бруно;
в) Иоганном Кеплером;
г) Галилео Галилеем;
д) Тихо Браге;
е) Исааком Ньютоном;
ж) Рене Декартом.
6-7.3. Без какого фундаментального принципа невозможно обойтись при построении общей теории относительности (теории тяготения Эйнштейна)?
а) релятивистского принципа относительности;
б) принципа, утверждающего соответствие между массой частицы и ее волной;
в) принципа тождественности тяжелой и инертной масс;
г) принципа относительности к средствам наблюдения.
6-7.4. Укажите время (столетие) астрономических открытий Коперника и Бруно:
а) ХШ век;
б) XVI век;
в) XVII век;
г) XV век.
6-7.5. Какой коэффициент (постоянная) связывает частоту и энергию космического реликтового излучения:
а) постоянная Больцмана;
б) коэффициент Лоренца;
в) постоянная Планка;
г) постоянная Хаббла;
д) постоянная Стефана-Больцмана.
6-7.6. Реликтовое излучение, как физическое явление — это:
а) космическое фоновое излучение следствие взрыва ранней горячей Вселенной;
б) инфракрасное излучение из центра Галактики;
в) излучение реликтовых звезд;
г) межгалактическое излучение сверхновых звезд;
д) инфракрасное излучение звезд.
6-7.7. Какое утверждение относительно характеристик Вселенной является неправильным?
а) возраст Вселенной от 10 до 20 миллиардов лет;
б) кривизна Вселенной возрастает;
в) средняя плотность Вселенной ниже критической;
г) самые далекие наблюдаемые объекты Вселенной находятся на расстоянии порядка 10 миллиарда световых лет.
6-7.8. Какое утверждение о характеристиках Солнечной системы является неправильным?
а) Солнечная система возникла примерно 5 миллиардов лет назад из газово-пылевого облака;
б.) хвосты комет имеют постоянную длину;
в) периоды обращения планет возрастают с увеличением расстояния от Солнца;
г) астероидный пояс находится между Марсом и Юпитером;
д) неправильные утверждения а) и г).
6-7.9. Какое утверждение из классической физики и астрономии является некорректным?
а) под действием постоянной силы частица движется с постоянным ускорением;
б) в поле тяготения Солнца небесные тела могут двигаться только по эллиптическим орбитам;
в) в инерциальной системе отсчета нет сил инерции;
г) изменение им пульса частицы обусловлено изменением не только скорости частицы, но и изменением ее массы.
6-7.10. Какая из внутренних (глубинных) геосфер Земли демпфирует (гасит) давление поднимающегося к земной коре вещества верхней мантии:
а) Мохоровича;
б) астеносфера;
в) Гуттёнберга;
г) Ван Алена;
д) мезосфера.
6-7.11. Какой ученый не относится к тем, без которых Ньютон не создал бы классической механики?
а) Галилей;
б) Кеплер;
в) Кулон;
г) Декарт;
д) Коперник;
е) Джордано Бруно.
6-7.12. Английский астроном Джеймс Джинс положил в основание теории происхождения планет Солнечной системы гипотезу:
а) небулярную;
б) катастрофическую;
в) электромагнитную;
г) магнитогидродинамическую;
д) реликтового излучения.
6-7.13. Закон, устанавливающий скорость расширения Вселенной, носит имя:
а) Доплера;
б) Хаббла;
в) Эйнштейна;
г) Герцшпрунга-Рассела.
6-7.14. Какая мировая постоянная (константа) позволяет определить возраст Вселенной?
а) постоянная Планка;
б) постоянная Хаббла;
в) постоянная Эйнштейна;
г) постоянная Фридмана;
д) постоянная Больцмана;
е) постоянная Ридберга.
6-7.15. Какое фундаментальное астрономическое наблюдение открыл великий американский ученый Хаббл?
а) линии в спектре Солнца;
б) реликтовое излучение;
в) разбегание галактик;
г) черные дыры;
д) спиральные рукава Персея и Стрельца Млечного Пути;
е) ядра галактик.
6-7.16. Что известно современной науке о центре Вселенной?
а) он находится в Туманности Андромеды;
б) он находится в Магеллановых Облаках;
в) он еще не определен, но будет, определен;
г) он находится в сингулярности, породившей Большой Взрыв;
д) так как Вселенная однородна и изотропна, его нет.
6-7.17. Найдите одно верное утверждение:
а) согласно общей теории относительности, искривление траектории тела, движущегося в поле тяготения, происходит из-за действия силы тяготения;
б) геометрические свойства искривленного пространства-времени определяются массой или энергией материи в этом пространстве;
в) вблизи массивных тел пространство является евклидовым;
г) только гравитационное поле искривляет пространство-время.
6-7.18. Под понятием Метагалактика в современной космологии понимается:
а) первая сотня ближайших к нам галактик;
б) сосредоточие черных дыр Вселенной;
в) доступные для наблюдения квазары Вселенной;
г) доступная для наблюдения Вселенная.
6-7.19. Одна из возможных стадий эволюции звезд приводит к образованию:
а) нейтринных звезд;
б) нейтронных звезд;
в) протонных звезд;
г) позитронных звезд.
6-7.20. Самая древняя из наук о природе — это:
а) физика;
б) биология;
в) астрономия;
г) химия;
д) антропология.
6-7.21. Движение — способ существования материи. Естествознание выделяет основные формы движения материи: механическую, тепловую, электромагнитную, ядерную, химическую, биологическую и общественную. Какие формы движения материи существуют на «нормальной» звезде (звезде типа нашего Солнца), какой ответ правильный и наиболее полный?
а) механическая, ядерная;
б) ядерная, тепловая, механическая, электромагнитная;
в) ядерная, химическая, тепловая;
г) механическая, электромагнитная, биологическая, химическая;
д) магнитогидродинамическая, механическая, химическая.
6-7.22. Установите (из приведенных ниже) одно верное утверждение относительно взаимосвязи пространства, времени и материи (по Эйнштейну):
а) пространство, время и материя существуют независимо друг от друга;
б) пространство и время взаимосвязаны, но не зависят от материи;
в) время — физическая величина, описывающая порядок явлений в искривленном материей пространстве;
г) материя искривляет пространство, но не влияет на ход времени;
д) пространство и время искривляют материю.
6-7.23. Какая величина принципиально определяет темп расширения Вселенной и возможность смены расширения на сжатие?