- •Часть I
- •Введение
- •Раздел I физические принципы описания природы
- •Глава 1
- •Развитие естественно-научных картин мира и научных исследовательских программ
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2 развитие представлений о материи, движении, пространстве и времени
- •2.1. Материальность мира. Развитие представлений о материи и движении
- •2.2. Эволюция представлений о пространстве и времени:
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3 структурные уровни и системная организация материи
- •3.1. Вселенная: микро-, макро - и мегамир
- •3.2. Структуры микромира
- •3.3. Процессы в микромире
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 4 смена физических картин мира
- •4.1. Механистическая картина мира
- •4.2. Электромагнитная картина мира
- •4.3. Квантово-полевая картина мира
- •4.4. Детерминистическое описание мира. Динамические закономерности в природе. Вероятностные и статистические законы
- •4.5. Необходимость и случайность. Принцип причинности и соответствия
- •4.6. Квантово – механическая концепция на современном уровне. Фундаментальные взаимодействия
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 5 концепция относительности пространства и времени
- •5.1. Специальная теория относительности (сто)
- •5.2. Общая теория относительности (ото)
- •5.3. Современная естественно - научная картина мира
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 6 принципы симметрии и законы сохранения
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 7 статистические и термодинамические свойства макросистем
- •7.1. История развития представлений о природе тепловых явлений и свойств макросистем. Термодинамика
- •7.2. Статистические свойства макросистем. Основные положения молекулярно-кинетической теории
- •Контрольные вопросы:
- •Раздел II космологическая модель вселенной (мегамир)
- •Глава 1
- •Вселенная
- •1.1. Исследование Вселенной. Астрофизика
- •1.2. Космонавтика
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 2 структура метагалактики
- •2.1. Галактики
- •2.2. Звезды
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 3 эволюция представлений о космологической модели вселенной
- •3.1. Особенности развития современной космологии
- •3.2. Модель Вселенной
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 4 солнечная система
- •26 Планеты Солнечной системы
- •4.1. Формирование и эволюция Солнечной системы
- •4.2. Солнце
- •4.3. Состав Солнечной системы
- •Малые тела Солнечной системы
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 5 геологическая эволюция
- •5.1. Земля как планета, ее отличия от других планет земной группы
- •5.2. Атмосфера Земли, ее структура и химический состав
- •5.3. Климат, погода и ее прогнозирование
- •5.4. Гидросфера Земли
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 6 взаимосвязь космоса и живой природы
- •Контрольные вопросы:
- •Заключение Перспективы развития физики XXI века
- •Список использованной литературы
- •Глоссарий
- •Именной указатель
- •Основные сокращения и обозначения
- •Иерархическая последовательность от микро- к макро- и мегамиру
- •Сравнительная таблица основных параметров планет
- •Содержание
- •Космологическая модель вселенной (мегамир)
Контрольные вопросы:
Что представляет собой по структуре Метагалактика?
Какова причина неравномерного распределения звезд и галактик в пространстве?
В чем заключается однородность и нестационарность Вселенной?
Что представляет собой «темное вещество» Вселенной?
Что представляет собой галактика, и какова их роль во Вселенной?
Как отличаются галактики по форме?
Как отличаются галактики по активности?
Что склонны образовывать галактики?
Опишите галактику «Млечный путь».
Что такое квазары и каковы их основные характеристики?
Что представляют собой звезды и каковы их основные характеристики?
Опишите эволюцию звезд.
Что такое черные дыры? Как они образуются?
Как возникают нейтронные звезды, и какова их характеристика?
Как возникают сверхновые звезды?
Опишите газо – пылевую среду.
Глава 3 эволюция представлений о космологической модели вселенной
Модели Вселенной, как и любые другие, строятся на основе тех теоретических представлений, которые существовали или существуют в данное время в космологии.
- космологические представления Аристотеля: шарообразная, неоднородная Вселенная.
- геоцентрическая система мира Птолемея представляла собой первую универсальную математическую модель мира, в которой время было бесконечным, а пространство конечным, включающим равномерное круговое движение небесных тел вокруг неподвижной Земли.
- гелиоцентрическая система мира Н. Коперника выдвигала концепции единого однородного пространства, центром которого является Солнце, и равномерности течения времени. Теория Коперника не только изменила существующую модель Вселенной, но и направила движение естественно – научной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства.
- космологическая теория Д. Бруно связала воедино бесконечность Вселенной и пространства. Представляя Вселенную как «целое бесконечное», как «единое, безмерное пространство», он делает вывод о безграничности пространства, ибо оно «не имеет края, предела и поверхности».
- ньютоновская космология опирается на строгие математические обоснования, представленные в классической механике. Ее вершиной стала теория тяготения, провозгласившая универсальный закон природы – закон всемирного тяготения: сила тяготения универсальна и проявляется между любыми материальными телами независимо от их конкретных свойств. И. Ньютон пришел к выводу, что Вселенная является неконечной, а бесконечной. Лишь в этом случае в ней может существовать множество космических объектов – центров гравитации. В рамках ньютоновской гравитационной модели Вселенной утверждается представление о безграничной, бесконечной, однородной и неизменной Вселенной. Изменяться могут конкретные космические системы, но не мир в целом. В ньютоновской концепции возникли 2 парадокса, связанные с постулатом бесконечности Вселенной.
- гравитационный – если Вселенная бесконечна и в ней существует бесконечное количество небесных тел, то сила тяготения будет бесконечно большая и Вселенная должна сколлапсировать, а не существовать вечно;
- фотометрический – если существует бесконечное количество небесных тел, то должна быть бесконечная светимость неба, что не наблюдается. Эти парадоксы разрешает современная космология, в границах которой было введено представление о расширяющейся и эволюционирующей Вселенной.