- •Научные и технологические революции в XIX и XX веке.
- •Две физические реальности. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.
- •Структурные уровни организации материи:-микро,-макро,-мегамир.
- •5.Фундаментальные понятия в механической картине мира: материя,время,пространство,движение,взаимодействие.
- •6.Понятие состояния физической системы
- •10. Динамические и статистические закономерности. Необратимость в сложных системах.
- •11. Распределение Максвелла. Распределение Больцмана.
- •12. Энтропия в равновесных системах. Энтропия – мера хаоса. Стрела времени
- •13. Вероятностная трактовка энтропии
- •14. Принципы дальнодействия и близкодействия в электромагнетизме.
- •15. Пространство и время в классической механике и сто
- •18. Что такое «парадокс близнецов»? Объясните его с помощью формул Лоренца
- •19. Эмпирические доказательства теории относительности.
- •20. Волна как распространяющееся возмущение поля. Назовите основные характеристики волнового движения.
- •22. Корпускулярные свойства света
- •23. Назовите важнейшие законы и открытия в областим электричества и магнетизма,положенные в основу эмкм.
- •24. В чем отличие силовых линий электрического и магнитного полей?
- •26. В чем заключается суть электронной теории г. Лоренца?
- •27. Опишите модель атома, предположенную Резерфордом. Модель атома Бора
- •28. Волны де Бройля и корпускулярно-волновой дуализм
- •29. Область применимости законов и принцип соответствия. Принцип неопределенности Гейзенберга.
- •30. Объясните понятие «квантовый объект». Понятие состояний в квантовой механике
- •31. Уравнение Шредингера. Волновая функция. Физический смысл волновой функции.
- •32.(74) Фундаментальные физические взаимодействия
- •33. Понятие физического вакуума в современной научной картине мира
- •34. Охарактеризуйте сущность современного эволюционизма.
- •36. Диаграмма Герцшпрунга — Рассела
- •37. Что такое галактика? Основные типы галактик. Что такое Метагалактика?
- •38. Поясните термин «красное смещение». Что такое «эффект Доплера»?
- •39. Запишите и объясните закон Хаббла.
- •40.Эволюционный путь звезды
- •41. В чем заключаются концепции развития геосферных оболочек?
- •42. Сопоставьте и проанализируйте понятие биосфера и ноосфера.
- •43.(53) Основные гипотезы происхождения жизни на Земле
- •44. В чем особенности термодинамики и энергетики живых систем?
- •45.Единое происхождение планет сс.
- •46.Поясните распространенность химических элементов в солнечной системе?
- •48. Что такое геохронология? На какие части (по степени изученности) подразделяется история Земли?
- •49.Какие элементы называются органогенами и почему? Какие элементы образуют химический состав живых систем?
- •50. Что такое самоорганизация
- •51. Что такое эволюционная химия? Что можно сказать о естественном отборе хим. Элементов и их соединений в ходе хим. Эволюции?
- •52. Что означает саморазвитие каталитических систем? теория Руденко.
- •55. Теория биохимической эволюции. Абиогенный синтез.
- •57. Что такое гиперцикл? Гиперциклы и зарождение жизни
- •58. Сформулируйте идеи эволюционной биологии на молекулярно-генетическом уровне
- •59. В чем суть концепций голобиоза и генобиоза?
- •61. Биологический уровень организации материи. Специфика живого
- •62. Молекулярные основы жизни
- •63. Генетический код. Свойства генетического кода
- •64. Генетика и эволюция. Законы Менделя. Доминантная и рецессивная наследственность.
- •65. Наследственная и ненаследственная изменчивость Наследственная изменчивость обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций в последующих скрещиваниях.[1]
- •66. Назовите и объясните основные положения эволюционной теории Дарвина
- •68. Что такое микроэволюция? Что такое макроэволюция?
- •69. Назовите и поясните основные факторы эволюции. Что является движущей силой эволюции?
- •70. Назовите формы естественного отбора. Что такое стабилизирующий отбор? Что такое движущий отбор?
- •71. Объясните понятия расы, этноса, нации. Какие понятия связаны с биологическими особенностями, а какие - с социально-культурными?
- •73. Антропный принцип. Сильная и слабая версии антропного принципа
- •74. Фундаментальные взаимодействия и мировые константы
- •75. Законы сохранения и симметрия.
- •76.Диссипация энергии
- •77.Неравновесные диссипативные системы.Энтропия и информация
- •79.Порядок и хаос. Бифуракция и параметры порядка
- •80.Примеры самоорганизации в неживой природе. Самоорганизация в социальных системах.
18. Что такое «парадокс близнецов»? Объясните его с помощью формул Лоренца
Парадо́кс близнецо́в — мысленный эксперимент, при помощи которого пытаются «доказать» противоречивость специальной теории относительности. Согласно СТО, с точки зрения «неподвижных» наблюдателей все процессы у двигающихся объектов замедляются. С другой стороны, принцип относительности декларирует равноправие инерциальных систем отсчёта. На основании этого строится рассуждение, приводящее к кажущемуся противоречию. Для наглядности рассматривается история двух братьев-близнецов. Один из них (далее путешественник) отправляется в космический полёт, второй (далее домосед) — остаётся на Земле. Чаще всего «парадокс» формулируется следующим образом:
Формулировка I. С точки зрения домоседа часы движущегося путешественника имеют замедленный ход времени, поэтому при возвращении они должны отстать от часов домоседа. С другой стороны, относительно путешественника двигалась Земля, поэтому отстать должны часы домоседа. На самом деле братья равноправны, следовательно, после возвращения их часы должны показывать одно время.
Тем не менее, согласно СТО отставшими окажутся часы путешественника. В таком нарушении видимой симметричности братьев и усматривается противоречие.
В основе СТО лежат преобразования Лоренца. Для понимания сути парадокса близнецов необходим аккуратный анализ основных кинематических эффектов, которые из них следуют. Рассмотрим две системы отсчёта и , пространственные оси которых параллельны друг другу. Пусть система движется относительно вдоль оси со скоростью , тогда:
где — координата и время события, измеренные в «неподвижной» системе отсчёта , а — координата и время того же события для наблюдателя, связанного с «движущейся» системой .
19. Эмпирические доказательства теории относительности.
Эффекты, связанные с ускорением систем отсчёта
Первый из этих эффектов — гравитационное замедление времени, из-за которого любые часы будут идти тем медленнее, чем глубже в гравитационной яме (ближе к гравитирующему телу) они находятся. Данный эффект был непосредственно подтверждён в эксперименте Хафеле — Китинга.
Непосредственно связанный с этим эффект — гравитационное красное смещение света. Под этим эффектом понимают уменьшение частоты света относительно локальных часов (соответственно, смещение линий спектра к красному концу спектра относительно локальных масштабов) при распространении света из гравитационной ямы наружу (из области с меньшим гравитационным потенциалом в область с большим потенциалом). Гравитационное красное смещение было обнаружено в спектрах звёзд и Солнца и надёжно подтверждено уже в контролируемых земных условиях в эксперименте Паунда и Ребки.
Гравитационное отклонение света
Искривление пути света происходит в любой ускоренной системе отсчёта. Детальный вид наблюдаемой траектории и гравитационные эффекты линзирования зависят, тем не менее, от кривизны пространства-времени. Эйнштейн узнал об этом эффекте в 1911 году, и, когда он эвристическим путём вычислил величину кривизны траекторий, она оказалась такой же, какая предсказывалась классической механикой для частиц, движущихся со скоростью света. В 1916 году Эйнштейн обнаружил, что на самом деле в ОТО угловой сдвиг направления распространения света в два раза больше, чем в ньютоновской теории, в отличие от предыдущего рассмотрения[2]. Таким образом, это предсказание стало ещё одним способом проверки ОТО.
С 1919 года данное явление было подтверждено астрономическими наблюдениями звёзд в процессе затмений Солнца, а также с высокой точностью проверено радиоинтерферометрическими наблюдениями квазаров, проходящих вблизи Солнца во время его пути по эклиптике[41].