Тема 5. Современные концепции физики

Цель: Ознакомить с современными концепциями пространства и времени.

Основная проблема: рассмотрение свойств пространства и времени.

Ведущая идея: взаимосвязь пространства, времени и материи.

Тема 5. Современные концепции физики

Развитие представлений о пространстве и времени. Свойства пространства и времени. Структурные уровни организации материи. Структура мегамира и макромира. Структура микромира. Движение и физическое взаимодействие. Теории великого объединения и суперобъединения. Типы взаимодействия.

Практическая работа № 5. Тема 5. Современные концепции физики

Вопросы для обсуждения:

Структурные уровни организации материи. Структура мегамира и макромира

Мир как иерархически организованная совокупность систем. Системы неживой и живой природы. Микромир. Макромир. Мегамир. Структура мегамира (планеты, звезды белыекарлики, нейтронные звезды, черные дыры, звездные скопления, галактики, метагалактика). Единицы расстояния в мегамире. Структура макромира (вещество, физическое тело, параметры физических тел).

Развитие представлений о пространстве и времени

Развитие представлений о пространстве и времени в доньютоновский период. Абсолютное и относительное пространство и время в классической механике. Основные положения механической и электромагнитной картин мира.

Свойства пространства и времени

Общие свойства пространства. (протяженность, беспрерывность, трехмерность). Общие свойства времени (длительность, необратимость, одномерность). Общие свойства пространства и времени (изотропность, однородность, анизотропию, неоднородность).

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Назовите структурные элементы неживой природы.

2. Назовите структурные элементы живой природы

3. В каких единицах измеряют время в мегамире, макромире и микромире?

4. В каких единицах измеряют расстояние в мегамире, макромире и микромире?

5. Дайте определение понятиям: астрономическая единица, световой год, парсек.

6. Каким образом образуются белые карлики, нейтронные звёзды и черные дыры?

7. Какие виды звёздных скоплений вы знаете? Перечислите особенности звёздных скоплений.

8. Какие существуют виды галактик? Перечислите особенности разных видов галактик.

9. В классической механике Ньютон различал два типа понятий: абсолютные и относительные пространство и время. Что подразумевал Ньютон под этими понятиями?

10. Какие следствия для времени, размеров тел и массы вытекают из специальной теории относительности?

11. Дайте определение понятиям изотропность и анизотропия.

Задание для индивидуальной работы

Подготовить конспект обсуждаемых вопросов на практическом занятии по методу пресс.

Темы рефератов:

1. Современная концепция физической картины мира.

2. Фундаментальные физические теории.

 

Основная литература

1. Садохин А.П. Концепции современного естествознания: [учебное пособие] / А.П. Садохин. — 2-е изд., стер. — М.: КНОРУС, 2012. — 408 с.

2. Горелов А. А. Концепции современного естествознания: [учеб. пособие] / А. А. Горелов. - М.: Юрайт, 2011. - 345 с.

3. Стрельник О.Н. Концепции современного естествознания. [Конспект лекций] / Стрельник О.Н. - М.:Юрайт. 2011– 223 с.

Дополнительная литература

1. Анисимов А. Что нас ждет в торсионном поле / А. Анисимов // Человек. - 1994. - № 5.

2. Винокуров И. Психотронная война: от мифов – к реалиям / И. Винокуров, Г.М. Гуртовой. – М.: Мистерия, 1993. – 366 с.

3. Паркер Б. Мечта Эйнштейна. В поисках единой теории строения Вселенной / Барри Паркер; Перевод с английского В. И. и О. И. Мацарских, под редакцией Я. А. Смородинского. - М.: Наука, 1991. – 223 с.

4. Хокинг С. Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр / Стивен Хокинг; пер. с англ. Н.Я. Смородинской. - СПб.: Амфора, 2001. – 268 с.

5. Покровский В.В. Космос, Вселенная, теория всего почти без формул, или Как дошли до теории суперструн / Покровский В.В. М.: НАУКУ - ВСЕМ Шедевры научно-популярной литературы, 2012. - 208 с.

6. Концепции современного естествознания. Конспект лекций: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / сост. Воробьев Д. Н. – Чебоксары: Чуваш. гос. пед. ун-т, 2011. – 148 с.

Тема 6. Современные космологические концепции

Цель: Разъяснить проблемы космологии и космогонии.Ознакомить с современными космологическими концепциями.

Основная проблема: рассмотрение теории большого взрыва и моделей развития Вселенной.

Ведущая идея: формирование современных представлений о возникновении и развитии Вселенной.

Тема 6. Современные космологические концепции

Космология и космогония. Классические космологические модели Вселенной. Космологические парадоксы и современные космологической модели. Происхождение Вселенной. Концепция Большого взрыва. Структурная самоорганизация Вселенной. Эволюция звезд. Существования и проблема поиска внеземных цивилизаций.

Практическая работа № 6. Тема 6. Современные космологические концепции

Вопросы для обсуждения:

Космология и космогония

Космология как раздел астрономии. Предмет и объект космологии. Роль физики и математики в космологии. Постулат современной космологии. Космогония как раздел астрономии. Предмет и объект космогонии.Отличия между космологией и космогонией.

Классические космологические модели Вселенной

Космологические модели античности. Геоцентрическая концепция, Аристотеля, Птолемея Гелиоцентрическая модель Николая Коперника. Полицентрическая модель Вселенной.

Космологические парадоксы и современные космологической модели

Фотометрический парадокс. Гравитационный парадокс. Термодинамический парадокс Релятивистская модель Вселенной. Модель расширяющейся Вселенной

Существования и проблема поиска внеземных цивилизаций

Условия возникновение жизни. Поиск внеземных цивилизаций международные программы, использование электромагнитных сигналов. Поиск астроинженерных следов. Поиск следов пребывания представителей внеземных цивилизаций на Земле. Научный анализ проблемы внеземных цивилизаций. Необходимые условия для возникновения жизни. Современные оценки возможности существования разумной жизни.

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Что понимают под понятиями кластеры феломенты?

2. Что являются предметом и объектом космологии и космогонии?

3. Какое положение является главным постулатом современной космологии?

4. Дайте краткую характеристику геоцентрической гелиоцентрической и полицентрической картинам мира.

5. В чём суть фотометрического, гравитационного и термодинамического парадокса?

6. Какие модели Вселенной были предложены А. Фридманом?

7. Какие формы имеют Вселенные в разных моделях предложенных А. Фридманом?

8. Охарактеризуйте релятивистскую модель Вселенной А Эйнштейна.

9. В чём суть космологического принципа А. Фридмана?

10. Какие условия необходимы для возникновения жизни подобной Земной?

Задание для индивидуальной работы

Подготовить конспект обсуждаемых вопросов на практическом занятии по методу пресс.

Темы рефератов:

1. Рождение и эволюция Вселенной.

2. Рождение и эволюция звёзд.

Основная литература

1. Садохин А.П. Концепции современного естествознания: [учебное пособие] / А.П. Садохин. — 2-е изд., стер. — М.: КНОРУС, 2012. — 408 с.

2. Горелов А. А. Концепции современного естествознания: [учеб. пособие] / А. А. Горелов. - М.: Юрайт, 2011. - 345 с.

3. Стрельник О.Н. Концепции современного естествознания. [Конспект лекций] / Стрельник О.Н. - М.:Юрайт. 2011– 223 с.

Дополнительная литература

1. Болдинг К. Большие проблемы Большого взрыва / К. Болдинг // Истоки, наука высших измерений. - М.: Бхактиведанта, 1990. - C. 1.

2. Вайнберг С. Первые три минуты / Стивен Вайнберг. - М.: Эксмо, 2011. – 208 с.

3. Дэникен Э. фон. Воспоминания о будущем / Эрих фон Деникен; пер. с нем. А.Б.Минервина. - СПб.: Русское географическое общество, 1992. – 125 с.

4. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир: В 2-х т.; Пер. с англ. М.В. Зубкова, Д.А. Петелина, Н.О. Фомина. - М.: Мир, 1993. – 424 с. + 336 с., ил.

5. Хокинг С. От Большого взрыва до черных дыр: краткая история времени. - М.: Мир, 1990. – 168 с.

6. Покровский В.В. Космос, Вселенная, теория всего почти без формул, или Как дошли до теории суперструн / Покровский В.В. М.: НАУКУ - ВСЕМ Шедевры научно-популярной литературы, 2012. - 208 с.

7. Концепции современного естествознания. Конспект лекций: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / сост. Воробьев Д. Н. – Чебоксары: Чуваш. гос. пед. ун-т, 2011. – 148 с.