Тема 2.3. Фундаментальные взаимодействия и закономерности в природе

Физическая система: её состояние и эволюция. Движение и изменение состояний системы. Формы движения. Взаимодействие как основа движения материи. Типы фундаментальных взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, слабое, сильное. Теория "Великого объединения" типов взаимодействий. Принципы суперпозиции взаимодействий. Законы взаимодействий, их качественная определённость и многообразие. Динамические и статистические закономерности в природе и соотношение между ними.

Понятие термодинамической системы. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах. Первое и второе начала термодинамики. Принцип возрастания энтропии. Проблема "тепловой смерти" Вселенной. Энтропия и флуктуации. Энтропия как мера беспорядка в системе. Хаос и порядок в природе. Энтропия и информация. Границы применения принципа энтропии.

Принципы относительности. Теория относительности и пересмотр пространственно-временных представлений. Естественнонаучные предпосылки создания теории относительности: разработка теории поля (М. Фарадей, Д. Максвелл), появление неэвклидовой геометрии (Н.И. Лобачевский, Б. Риман, Г. Минковский) и др. Основные положения специальной теории относительности А. Эйнштейна. Формирование представлений о неразрывном единстве материи, движения, пространства и времени. Общая теория относительности. Эквивалентность инерциальной и гравитационной масс. Связь массы и энергии. Зависимость пространственно-временных параметров от тяготения. Экспериментальная проверка положений теории относительности и её мировоззренческое значение.

Тема 2.4. Принципы симметрии и законы сохранения

Фундаментальные законы и принципы как результат естественнонаучного познания.

Понятие о симметрии. Радиально - лучевая, билатеральная симметрия и симметрия винта. Симметрия в живой и неживой природе. Закон симметрии П.Кюри. Симметрия и ассиметрия. Стереоизометрия. Зеркальная ассиметрия и жизнь. Симметрия материальных объектов и физических законов.

Основополагающие принципы естествознания (принципы симметрии и законы сохранения физических величин). Принципы симметрии в физике. Пространственно - временные (внешние) и внутренние принципы симметрии. Принципы актуализма. Законы сохранения физических величин. Законы сохранения энергии, импульса (количества движения), момента импульса (момента количества движения). Законы сохранения как правила запрета. Физические законы и преобразования подобия. Принципы внутренней симметрии в микромире (сохранение электрического заряда, перестановочная симметрия, принцип запрета Паули). Связь между свойствами симметрии физической системы и законами сохранения (теорема Э. Нетер). Роль симметрии в познании природы.

Естественнонаучный и мировоззренческий смысл принципа соответствия. Философский смысл принципа соответствия как выражение соотношения абсолютной и относительной истин. Методологическое значение принципа для разработки новых научных теорий.

Тема 2.5. Современные представления об эволюции Вселенной

Развитие представлений о строении и свойствах Вселенной в истории науки. Идея гелиоцентризма (Аристарх Сомосский). Геоцентрическая система Птоломея. Гелиоцентрическая система Н. Коперника ("Об обращении небесных сфер"). Идея о бесконечности Вселенной и о звездных мирах (Дж. Бруно). Космологические воззрения и практическое изучение небесных объектов Г. Галилеем. Законы движения планет (И. Кеплер). Создание первой модели Галактики (У. Гершель). Космический эволюционизм (И. Кант, П. Лаплас).

Традиции и революция в астрономии ХХ века. Релятивистская космология. (А. Эйнштейн, А.А. Фридман). Модели стационарной и нестационарной Вселенной. Открытие Метагалактики. Концепция расширяющейся Вселенной. "Красное смещение" и закон Э. Хаббла. Гипотезы Г.А. Гамова "горячей Вселенной" и Ж.Леметра Большого взрыва. Модель стандартной Вселенной и основные стадии ее эволюции: сингулярности, расширения, сжатия, пульсации. Эры эволюции Вселенной: адронная, лептонная, эра вещества и излучения. Предсказание и обнаружение реликтового излучения. Формирование теорий структуры и эволюции Вселенной.

Парадоксы и затруднения современной картины Вселенной. Концепция множественности Вселенных. Проблема поиска и возможности существования внеземных цивилизаций. Становление оснований постклассической космологии и астрономии.