Философия науки и техники / Limar - Filosofskiye problemi nauki i tekhniki 2011

35.Кудрявцев П.С.Курс истории физики. М, 1992 36.Кузнецов Б.Г. Принципы классической физики. М., 1958. 37.Кузнецов В.И. Общая химия. Тенденции развития. М., 1989.

38. Кун Томас. Структура научных революций – М.: Изд. АСТ, 2002 39 Куражковская Е.А., Фурманов Г.Л. Философские пробле-

мы геологии. М., 1975.

40.Курдюмов С.П., Князева Е.Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем.- М., 1994 41.Лем Станислав. Сумма технологий – М. Изд. АСТ, 2002

42.Лем Станислав. Молох – М. Изд. АСТ, 2005 43. Научно-технический прогресс. Словарь.- М., 1987г. 44.Новиков И.Д. Эволюция Вселенной- М., 1990

45.Мамчур Е.А. и др. Отечественная философия науки: предварительные итоги. М., 1997.

46.Медведев В.И. и др. Экологическое сознание. М., 2001 47.Оллер З. Химия на пути в третье тысячелетие. - М, 1995 48.Олейников Ю.В. Экологическая альтернатива НТР. М., 1987.

49.Поппер Карл. Предположения и опровержения. – М.: Изд. АСТ.; 2004 50.Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса.- М., 2001

51.Принцип развития и историзма в геологии и палеобиологии /Отв. ред. В.Н.Дубатолов, А.Т.Москаленко. Новосибирск, 1990.

52.Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России -М., 1995 53.Рабинович В.Л. Алхимия как феномен средневековой культуры. М., 1979.

54.Рожанский И.Д. Развитие естествознания в эпоху античности. М., 1979.

55.Романовская Т.Б. Наука ХIХ ― ХХ веков в контексте истории культуры. М., 1995.

56.Сачков Ю.В. Проблема стиля мышления в естествозна-

нии. Философия и естествознание. М., 1974.

57.Сачков Ю.В. Естествознание в системе культуры.- М,1989 58.Сорохтин О.Т., Ушаков С.А. Глобальная эволюция Земли. М., 1991.

59.Теория и методология экологической геологии / Под ред. В.Т.Трофимова. М., 1997.

60.Тейяр де Шарден Пьер. Феномен человека. – М.: Изд. Айрис-пресс.2002 61.Фукуяма Фрэнсис. Великий разрыв. – М.: Изд. АСТ, 2003

62.Фен Дж. Машины. Энергия. Энтропия. - М., 1986 63.Хаин В.Е., Рябухин А.Г. История и методология геологических наук. М., 1997.

64.Щербаков А.С. Философские вопросы геологии. М., 1999. 65.Экологические функции литосферы /Под ред. В.Т.Трофимова. М., 2000.

66.Элиот Дж., Добер П. Симметрия в физике. Том 1.- М., 1983.

67.Эшби У.Росс. Конструкция мозга. – М., Мир. 1998

3.2.0.0.Практический раздел:

3.2.1.0.Тема 1. Движение, пространство и время в классической и ре-

лятивистской картинах мира

1. Свойства движения, пространства и времени и их роль для естествознания.

2.Единство движения, пространства и времени и его научное подтверждение.

3. Основные принципы общей и специальной теории относительности и их методологическая роль для развития естествознания.

/2, с.197 – 273;3, с.49 – 77;4, с.109 – 129;7, с.58 – 80;8, с.237 – 269; 9, с.16-18; 10, с.36 – 45; 11;15; 20; 22; 23; 27; 28; 36/

3.2.1.1.Темы докладов и рефератов и информационные источники к ним.

1. Развитие представлений о движении и взаимодействии./2, с.197 – 201;3, с.69 – 76;10, с.3641; 11;15; 19; 20; 22; 23; 27; 36/

2.Принципы классификации форм движения и взаимодействий в современном естествознании./1, с.108 - 111; 2, с.201 – 210; 3, с.194 – 200; 10, с.36 – 41; 11;15; 19; 20; 22; 23; 28; 36/ 3.Развитие представлений о пространстве и времени./ 2, с.211 -216; 3, с.

69– 76; 4, с.109 – 111; 7, с.58 – 59; 8, с.237 – 241; 10, с.36 – 41; 11;19; 20; 22; 23; 28; 36/

3.Специальная теория относительности и мировоззренческие выводы из нее./ 2, с.216 – 223; 4, с.121 – 124;6, с.252 – 260; 7, с.59 – 69; 10, с.36 – 41;

11;19; 22; 23;

28; 32; 36/

4. Общая теория относительности и ее методологическая роль./2, с.223 – 228; 4, с.124 -129; 6,с.260 -268; 7, с.69 – 80; 8,с.117120; 10, с. 36 – 41; 11;19; 22; 23; 28; 36/ 5.Чем отличается скорость света от других скоростей?/ 3, с.270 – 278; 11; 36/

6.Основные масштабы расстояний во Вселенной и методика их оценок./3, с.49 – 55; 11; 36/ 7. Причины необратимости времени?/ 3, с.62 – 65; 8, с.254 – 269; 11; 36/

8.Основания периодизации и методика исчисления времени./ 3, с.55 – 59; 11; 36/

3.2.1.2. Глоссарий

Астрономическая единица длины ( а. е. ) – среднее расстояние от Земли до Солнца, принимаемое за 149,6 млн.км.

Близкодействие - принцип, согласно которому взаимодействие каждого типа передается собственным полем со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме.

Время - форма протекания процессов в последовательности одного после другого или последовательность сосуществования сменяющих друг друга явлений.

Глобальный эволюционизм – представление о всеобщем характере эволюции во Вселенной, подтвержденное теориями в разных областях естествознания.

Гравитация – всемирное тяготение, самое слабое из известных взаимодействий.

Дальнодействие – принцип, согласно которому взаимодействие передается мгновенно через пустоту на любые расстояния.

Движение – изменение вообще, любое взаимодействие систем и смена их состояний.

Дискретный – прерывный, состоящий из отдельных отрезков.

Золотое сечение – принцип гармонии пространственных величин, введенный Леонардо да Винчи, согласно которому большая часть отрезка

относится к меньшей, как весь отрезок относится к большей его части ( АВ : ВС = АС : АВ )

Изотропность – одинаковость свойств объектов (пространства, времени, вещества и др.) по всем направлениям.

Календарь - система счисления времени, в основании которой лежат периодические циклы природных явлений; по Солнцу – смене времен года, по Луне – смене фаз Луны. Современный календарь Григорианским (новый стиль), введен папой Григорием ХШ в 1582 г. вместо Юлианского (старый стиль) введенного Юлием Цезарем в 46 г.до н.э.

Метрика пространства-времени – геометрические свойства четырехмерного пространства-времени в теории относительности, зависящие от находящейся в пространстве-времени материи.

Парсек – астрономическая единица длины = 206 265 а.е. = 3 св.годам Пространство – порядок расположения сосуществующих объектов в форме одного возле другого.

Редукция – сведение сложного к простому, составного к элементарному. Световой год – единица расстояния, равная пути, который проходит свет за год.

Симметрия – однородность, пропорциональность, гармония каких либо объектов.В физике – свойство физических величин, описывающих поведение системы оставаться неизменными при определенных преобразованиях этих величин.

3.2.1.3.Тесты текущего контроля

1. Автором идеи абсолютного пространства и времени в классической картине мира является: а) Б.Паскаль; б) И.Ньютон; в) Г.Лейбниц.

2.Какие из перечисленных свойств непосредственно не относятся к свойствам времени?: а) трехмерность; б) необратимость; в) длитель-

ность.

3.Какие из перечисленных свойств непосредственно не относятся к свойствам пространства?: а) прерывность; б) непрерывность; в) одно-

мерность

4.Автором гелиоцентрической системы в Новое время был:

	а) Н.Коперник; б) И.Кеплер; в) Г.Галилей
5.	Расстояние между звездами измеряют в: а) километрах; б) парсеках;
в) метрах.
6.	В релятивистской картине мира свойства пространства и времени:

а) независимы друг от друга; б) относительны; в) абсолютны.

7.В настоящее время в нашей стране официально признанным календарем является: а) юлианский; б) церковно-славянский; в) григорианский

8.Автором общей теории относительности (ОТО) является:

а) А.Эйнштейн;	б) Луи де Бройль; в) С.И.Вавилов
9. Постоянство	скорости света в вакууме было открыто в опытах:
а) А.Майкельсона и Э. Морли; б) Г.Галилея; в) Х.Гюйгенса

10. С возрастанием скорости движения системы ее относительные размеры в направлении движения: а) уменьшаются; б) остаются неизмен-

ными; в) увеличиваются.

3.2.2.0. Тема2. Электромагнитная картина мира и естественнонаучное ее подтверждение.

1.Основные идеи электромагнитной теории Максвелла. Свободные и связанные заряды. Магнитный поток. Макроток. Ток смещения. Циркуляция вектора напряженности.

2.Поле. Микрополе. Макрополе. Принцип близкодействия. Различие вещества и поля. Электромагнитная картина мира.

/ 2, с.203204;3, с. 124 – 133,180 -213, 270 -302;4, с.87 – 92,135 – 137;6,с.280 – 304;6, с.252 – 304;7,с.46 – 58,80 – 94;8, с.63 – 66;9; 10. с.36 - 38; 11;18;19; 22; 23; 36/

3.2.2.1. Темы докладов и рефератов и информационные источники к ним

1.История формирования понятия «поле»/3, с.189 -194; 4, с.87 – 89; 7, с.47 – 58;11; 18; 36/ 2.Основные идеи электромагнитной теории/ 3, с.194 – 200; 4, с.89 – 92;6,

с.282 – 283;7, с.46 -59;10 с.37 – 38; 11; 18; 36/ 3.Электромагнитная природа света/ 3, с. 270 – 285; 11; 36/

4.Фундаментальные типы взаимодействий в физике/ 3. с.194 – 200; 4, с.129 – 132; 6, с.280 – 287;11; 18; 19; 22; 28; 36/

5.Вещество и его основные агрегатные состояния/ 3, с.200 – 205; 11;18; 19; 28; 36/

6.Особенности строения металлов и их основных физических свойств/3, с. 124 – 133, 205 – 213; 11; 36/

7.Свойства полупроводников и диэлектриков/ 3, с.205 – 213; 11; 36 /

8.Методологические установки неклассической физики /6,с.277 – 280/

3.2.2.2. Глоссарий

Вакуум – состояние разреженного газа при давлениях ниже атмосферного. В квантовой теории поля – низшее энергетическое состояние поля, в котором среднее число частиц – квантов поля - равно нулю, но в нем могут рождаться виртуальные частицы, влияющие на различные процессы.

Внутренняя энергия – энергия, которая складывается из кинетической энергии частиц тела и энергии взаимодействия атомов в молекулах. По-

тенциальная и кинетическая энергия движения тела как целого не входит в внутреннюю энергию.

Возбужденное состояние – неустойчивое состояние квантовой системы с энергией, превышающей энергию основного состояния.

Волновая функция (вектор состояния) – основная величина, определяющая состояние системы в квантовой механике и позволяющая находить вероятности( по квадрату ее модуля) и средние значения величин.

Волны – возмущения, распространяющиеся с конечной скоростью в пространстве и несущие энергию без переноса вещества. Могут быть поперечными и продольными; сложные волны могут быть представлены как суперпозиция гармонических волн, характеризующихся амплитудой, фазой, скоростью, частотой или длиной волны.

Волны де Бройля – волны, соответствующие каждой движущейся частице ( с импульсом р и энергией Е ) согласно концепции корпускуляр- но-волнового дуализма материи с длиной l = h \ p и частотой v = E \ h, где h –постоянная Планка.

Газ – агрегатное состояние вещества, при котором кинетическая энергия теплового движения его частиц существенно превышает потенциальную энергию взаимодействия между ними. Все частицы газа движутся независимо и свободно, заполняя весь предоставленный объем.

Диэлектрик – вещество, обладающее малой электропроводимостью. Индукция - возбуждение электрического поля в проводнике при перемещении его в магнитном поле или при изменении магнитного поля вокруг него.

Квант – минимальное количество энергии, на которое может измениться физическая величина или носитель какого-либо поля (квант электромагнитного поля – фотон, гравитационного – гравитон, звукового – фонон)

Квантовая механика – раздел физики, изучающей законы движения и взаимодействия микрочастиц, лежащие в основе современного понимания строения материи на уровне атомов.

Квантовая теория поля - релятивистская теория, определяющая взаимодействия и взаимопревращения элементарных частиц; включает теорию известных взаимодействий в физике (электромагнитного, слабого и сильного ядерного).

Магнитосфера – область околопланетного пространства, заполненная разряженной плазмой, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками заряженных частиц (солнечным ветром)

Плазма - газ в сильно ионизированном состоянии. В плазме концентрации положительных и отрицательных зарядов равны.

Поле физическое – особая форма материи, создаваемая частицами (гравитационное, электромагнитное, поле ядерных сил и др.) и перено-

сящая их взаимодействия; система с бесконечным числом степеней свободы.

Полупроводники – вещества, электропроводимость которых при комнатной температуре находится между металлами и диэлектриками. С ростом температуры их электропроводимость повышается. Носителями тока являются электроны проводимости и дырки, в идеальных кристаллах их концентрации равны.

Поляризация света – одно из фундаментальных свойств света, упорядоченность в ориентации векторов напряженностей электрического и магнитного полей световой волны в плоскости, перпендикулярной распространению света.

Слабое взаимодействие – короткодействующее взаимодействие микрочастиц, превращающее одни элементарные частицы в другие; переносится с помощью векторных бозонов; проявляется при взрыве сверхновых звезд.

Спин – собственный момент количества движения микрочастицы, всегда присущий этому виду частиц, определяющий их свойства и обусловленный их квантовой природой; может быть целым (0,1,2,…) или полуцелым (1/2,3/2,…)

Фотон – квант электромагнитного поля, переносчик электромагнитного взаимодействия заряженных частиц, нейтральная элементарная частица с нулевой массой покоя и спином, равным 1.

Четность (пространственная, зарядовая, комбинированная) – квантовое число, характеризующее симметрию волновой функции при ряде дискретных преобразований.

3.2.2.3. Тесты текущего контроля

1.Любая частица материи обладает свойствами: а) частиц и волн;

б) только частиц; в) только волн.

2. Чем мельче размеры системы, тем связь между ее элементами: а) сла-

бее; б) сильнее; в) равновеснее.

3. Установить соответствие между понятиями «волна» и «частица» и их

характеристиками:
а) волна_______________________	фаза, масса, за-
ряд,амплитуда, частота, время жизни
б) частица_______________________

4 Собственный момент движения частицы это: а) спин; б) момент

инерции; в) момент силы.

5. Взаимодействия зарядов осуществляются обменом: а) фотонов;

б) протонов; в) электронов.

6.Слабое взаимодействие переносится: а) бозонами; б) фотонами; в) гра-

витонами.

7.Сильное взаимодействие переносится: а) глюонами; б) фотонами; в)

бозонами.

8. Установить соответствие между видами взаимодействий и формой их проявления: химические реакции, движение планет; соединение квар-

ков и антикварков в адроны; В-распад. а) сильные __________________

б) электромагнитные__________

в) гравитационные____________

г) слабые______________________

9.Действие статистических законов более характерно для: а) мегамира;

б) микромира; в) макромира.

10 Кому принадлежит высказывание относительно неисчерпаемости материи: «Электрон так же неисчерпаем, как и атом. Природа беско-

нечна»

а) В.И.Вернадскому; б) В.И.Ленину; в) А.Эйнштейну.

3.2.3.0.Тема 3. Концепция атомизма

1.Развитие представлений о микромире.

2.Квантовая физика и ее роль в развитии представлений о микромире.

/1, 302305; 2, с.178 – 196; 3, с.133 -171; 4,с. 89 -134;6,с.268 -304;7, с.138

–149; 8, с.58 -67;9, с.37 – 40; 10, с. 26 – 30; 11;19;22; 23; 28; 36/

3.2.3.1.Темы докладов и рефератов и информационные источники к

ним

1. Научная революция в физике на рубеже Х1Х – ХХ веков./ 1, с.302 – 303; 3, с.133 -143; 4,с.89 – 96;6,с.252 – 280; 7, с.138 – 142; 8, с.58 – 61; 11; 19;22; 23; 28; 36/ 2.Структурные уровни организации материи./1, с.303 – 305; 2, с.178 -181;

3, с.165 – 171; 4, с.129 -132;6,с.280 – 287; 8, с.6163;9, с.37 – 40;10, с.26 – 30; 11;19; 22; 23; 28; 36/ 3.Элементарные частицы и их особенности. /2. с.188 -190; 3, с.161 – 165;

4, с.102 – 103, 132 - 134; 6,с.287 – 304;8, с.64 – 66;9, с.37 – 40; 10, с.26 – 30; 11;19; 22; 23; 28; 36/ 4.Индивидуальные и групповые характеристики элементарных частиц./ 2,

с.190 – 194;6,с.287 – 289; 9, с.37 – 40; 10, с.26 -30; 11; 36/ 5.Поиск первичных, фундаментальных частиц и его итоги./ 2, с. 194 –

196; 3, с.161 – 171;6, с.290 – 304;7, с.145 – 150; 9, с.37 – 40; 10, с.26 – 30; 11; 19; 22; 23; 28; 36/

6.Возможности реакций деления ядра атома./ 3, с.155 – 161; 10, с.26 – 30; 11; 19; 22; 23; 28; 36/ 7. Современные представления о строении атома./ 3, с.133 – 150; 4, с.100

– 102;6, с.270 -280;7, с.142 – 145; 8, с.62 -67; 9, с.37 – 40; 10, с.26 – 30; 11; 19; 22; 23; 28; 36/

3.2.3.2. Глоссарий

Адроны – общее название элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии (барионы и мезоны, включая все резонансы)

Альфа – распад – вид радиоактивного распада атомных ядер, когда испускаются а-частицы.

Аннигиляция – превращение элементарной частицы и античастицы при их столкновении в другие частицы, например электрона и позитрона в фотоны.

Антивещество – материя, образованная античастицами. На ускорителях получены ядра антидейтерия и антигелия.

Античастица – элементарная частица, масса и спин которой точно равны массе и спину данной частицы, а электрический заряд, магнитный момент и другие соответствующие характеристики равны по величине, но противоположны по знаку. Например, позитрон является античастицей электрона, антипротон –протона, антинейтрон – нейтрона и т.д.

Атом – мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства; в центре атома – заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома; вокруг движутся электроны, образующие электронные оболочки, размеры которых определяют размер атома.

Барионы – элементарные частицы с полуцелым спином и массой, которая не меньше массы протона (нуклоны, гипероны и многие резонансы). Все барионы, кроме легкого протона, нестабильны и в свободном состоянии распадаются на протоны.

Бета – распад – самопроизвольное превращение ядер, сопровождающееся испусканием или поглощением электрона и антинейтрино или позитрона и нейрино. Известны три вида: электронный распад (превращение нейтрона в протон), позитронный распад (обратный процесс), электронный захват.

Бозон – элементарная частица с нулевым или целочисленным спином (фотоны, глюоны, гравитон, векторные бозоны и др).

Виртуальные частицы - элементарные частицы в промежуточных, ненаблюдаемых состояниях, существованием которых в квантовой механике объясняют взаимодействия и превращения частиц.

Глюон – гипотетическая электрически нейтральная частица с нулевой массой и спином, равным 1, переносящая сильное ядерное взаимодей-

ствие. Соединяет кварки в адроны при переносе сильного взаимодействия.

Кварки – гипотетические частицы с дробным зарядом и со спином ½, из которых, возможно, состоят все адроны.

Космические лучи – поток частиц высоких энергий, приходящих на Землю из космического пространства (протоны, а-частицы, ядра атомов), а также рожденное этими частицами вторичное излучение при возбуждении атомов атмосферы, которое включает все известные элементарные частицы.

Лептоны – элементаные частицы со спином ½, участвующие в электромагнитном, слабом и гравитационном взаимодействиях и не участвующие в сильном взаимодействии.

Мезоны - нестабильные элементарные частицы, имеющие целый или нулевой спин и относящиеся к адронам; являются переносчиком ядерных сил.

Нейтрино – стабильная нейтральная элементарная частица, имеющая спин ½, участвующая только в слабом и гравитационном взаимодействиях и относящаяся к лептонам. Ее масса равна почти нулю.

Нейтрон – нейтральная элементарная частица (нестабильная в свободном состоянии, но стабильная в ядрах атомов) со спином ½ и массой чуть больше массы протона, относящаяся к барионам.

Нуклоны – общее название частиц, составляющих ядра атомов, - протонов и нейтронов.

Протон – стабильная элементарная частица с массой в 1840 масс электрона и со спином ½, которая вместе с нейтронами образует атомное ядро; относится к барионам; ядро легкого изотопа водорода.

Термоядерные реакции – реакции слияния легких ядер в более тяжелые. Они происходят при высоких температурах и сопровождаются выделением огромной энергии; являются основным источником энергии звезд.

Ядро – в физике положительно заряженная центральная часть атома, содержащая почти всю его массу; состоит из нуклонов.

3.2.3.3.Тесты текущего контроля

1.Автором идеи об атомарном строении материи был:

а) М.В.Ломоносов; б) Демокрит; в) Гей-Люссак

2.Идею о стационарных орбитах электронов в атомах впервые высказал:

а) Н.Бор; б) Э.Резерфорд; в) П.Ланжевен.

3Какие частицы в современной физике называются элементарными?:

а) частицы, не содержащие в себе других частиц; б) атомы; в) ядра атома.

4 Какую частицу открыл Дж.Дж.Томпсон: а) электрон; б) протон;