6. Квантово-полевая картина мира

Квантовая механика. Законы движения микрочастиц во внешних полях. Квантовая гипотеза Планка – Эйнштейна. Теория фотоэффекта – закономерности в спектрах нагретых тел.

Теория атома Н. Бора. Стационарная орбита и стационарное состояние.

Луи де Бройль. Корпускулярно-волновой дуализм. Сочетание волновых и корпускулярных свойств – фундаментальное свойство материи. Обнаружение волновых свойств электронов.

7. Элементарные частицы

Реальные частицы. Виртуальные частицы. Античастицы. Аннигиляция. Кварки. Теория конфаймента. Фермионы и бозоны.

Вакуум – невозбужденное состояние поля.

8. Физические взаимодействия

Четыре вида фундаментальных физических взаимодействий. Теория большого объединения.

8. Принципы современной физики

Принцип симметрии и законы сохранения.

Принцип В. Паули. Закономерности заполнения электронных оболочек атомов, периодичность их свойств, валентность.

Принцип дополнительности Н. Бора. «Несовместимости» дополняют друг друга при описании объектов.

Волновая механика. Уравнение Э. Шредингера. Волновая функция – вероятностное описание электрона в атоме.

Принцип неопределенности В. Гейзенберга. Вероятностный характер поведения микрочастиц. Фундаментальными являются статистические, а не динамические закономерности. Влияние наблюдателя на результат эксперимента.

Принцип суперпозиции. Результирующий эффект. Аннигиляция электрона и позитрона.

10. Фундаментальные основы современной химии

Базовое понятие химии – валентность. Эмпирическая химическая формула. Молекулярная формула. Химическое уравнение. Структурные формулы. Основные цели современной химии. Четыре концептуальные системы химических знаний.

Современное определение «химический элемент». Атом элемента как сложная квантово-механическая система. Проблема химического соединения. Химические связи.

11. Учение о химических процессах

Взаимосвязь между химическими, физическими и биологическими процессами. Современные химические технологии. Катализаторы. Энергетическая активация реагента. Химия экстремальных состояний: плазмохимия, элионные технологии.

12. Формирование идеи самоорганизации. Термодинамика закрытых систем

Понятие «энтропия». Второй закон термодинамики. Поведение изолированных макросистем. Стремление к равновесию, хаосу.

13. Открытые системы. Синергетика

Самоорганизация в открытых системах. Алгоритм самоорганизующихся систем. Переход от менее сложных и менее упорядоченных систем к более сложным и более упорядоченным. Синергетика Г. Хакена. Термодинамика неравновесных процессов И. Пригожина. Нелинейные процессы. Неравновесность. Скачок. Точка бифуркации. Диссипативные структуры.

Эволюция и самоорганизация. Энтропия и информация.

Преобразования энтропии в процессах «порядок – хаос» и «хаос – порядок».

14. Эволюция Вселенной. Модель расширяющейся Вселенной

Космологические модели Эйнштейна и Фридмана. Красное смещение. Э. Хаббл. Расширение Вселенной. Теория Большого взрыва. Сингулярность.

15. Планета Земля. Общая характеристика планеты. Состав и строение внутренних сфер Земли. Внешние сферы Земли.

16. Эволюция поверхности Земли

Ассиметрия Земли. Гипотеза Г.Н. Каттерфельда.

Гипотеза дрейфа материков А. Вегенера. Пангея. Лавразия и Гондвана.

Другие гипотезы.

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ

1. Развитие взглядов на материальный мир в истории науки

2. Эволюция образа природы в культурных традициях народов мира

3. Загадки Вселенной

4. Неразгаданные загадки Земли

5. Симметрия в природе

6. История создания теории относительности

7. Биоэнергетика с точки зрения современной физики

8. Современная естественнонаучная картина мира

9. Гипотезы о происхождении живого вещества

10. Вселенная как единое, органически цельное

11. Эволюционные теории органического мира

12. Негэнтропия солнечного излучения в биосфере

13. Эволюция человечества

14. Коэволюция человека и биосферы

15. Синергетика как общенаучный подход

16. Ноосфера как планетарное явление

17. Антропный принцип

18. Теория космических эр Циолковского

19. Кибернетика – управление сложными системами

20. Порядок и хаос в мире

21. Этнология Гумилева

22. Парадоксы науки

23. Есть ли жизнь и разум во Вселенной

24. Функциональная ассиметрия головного мозга и типы познавательной деятельности

25. Энергоинформационный обмен в природе

26. Генетическая программа человека и природа интеллектуальных способностей

27. Идеи «устойчивого развития»

28. Космические ритмы Земли

ТЕМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ (ЭССЕ):

1. Возникновение жизни. Современные гипотезы и ваша позиция.

2. Влияние естественных наук на духовную жизнь общества.

3. Восприятие окружающего мира и реальность.

4. Материя и информация.

5. Перспективы эволюции человечества.

6. Согласно синергетике, у любой системы есть выбор пути развития. Опишите возможные пути биологической, психологической и социальной эволюции человечества.

7. Создание искусственного интеллекта разными путями: генная инженерия (искусственный отбор) или кибернетика. Обсудить возможные последствия каждого пути.