Тема 3. Научная методология.

Структура научного познания (субъект, предмет, метод, язык). Специфика научного знания (эссенциализм, объективизм, системность, обоснованность). Понятие метода и методологии. Уровни естественно-научного познания (эмпирический и теоретический). Методы эмпирического исследования (наблюдение, эксперимент, измерение). Теоретические методы исследования (формализация, аксиоматический метод, гипотетико-дедуктивный). Общелогические методы (анализ, синтез, абстрагирование, идеализация, обобщение, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, статистические методы). Формы организации научного знания (научная проблема, научная идея, гипотеза, теория, концепция, картина мира). Основные критерии оценки научного знания.

Литература [4,5,6,7,8,9,15,16,19,26]

Тема 4. Концептуально-методологические парадигмы в современном естествознании (диалектика, эволюционизм, системный подход, синергетика).

Понятие концептуально-методологических парадигм в науке. Понятие диалектики и ее роль в науке. Развитие – центральная категория диалектики. Диалектические законы (закон единства и борьбы противоположнос­тей, взаимного перехода количественных и качественных изменений, закон отрицания отрицания). Диалектический подход в естествознании.

Эволюционизм как общенаучный принцип. Понятие эволюции в биологии. Основные принципы универсального эволюционизма (усложнение структурной организации, видообразование, естественный отбор, конкурентная борьба, микро- и макроэволюции и др.). Проблемы коэволюции. Физическая, химическая и биологическая эволюции как звенья единого глобального эволюционного процесса.

Системный подход в современной науке. Система, структура, элемент как основные категории системного подхода. Системность мира. Классификация систем (по субстрату, по происхождению, по поведению, по отношению к управлению, по отношению к цели, по степени связанности, по отношении к среде).

Синергетика - теория самоорганизации систем. Порядок и беспорядок в природе. Хаос и его конструктивная роль. Предмет синергетики. Особенности систем рассматриваемых в синергетике (сложность, нелинейность, открытость, диссипативность). Самоорганизация в живой и неживой природе. Основные понятия синергетики – хаосомность, аттрактор, бифуркция, флуктуация. Мир с позиций синергетики.

Литература [4,5,6,7,8,9,16,26,31,37]

Тема 5. Концептуальные основания физики. Современная физическая картина мира.

Представление о материи в современном естествознании. Формы движения материи. Уровни организации материи (микромир, макромир и мегамир).

Макромир и механика Ньютона. Законы Ньютона и их смысл. Принцип относительности Галилея и равноправие всех инерциальных систем отсчета. Абсолютность пространства и времени в механике Ньютона.

А. Эйнштейн как основоположник современной физической картины мира. Его вклад в развитие теории относительности и квантовой механики. Проблема эфира в классической физике. Опровержение существования эфира в эксперименте Майкельсона-Морли. Преобразования Галилея классической механики как частный случай преобразований Лоренца. Понятие четырёхмерного пространственно-временного континуума О. Минковского. Следствия специальной теории относительности. Зависимость времени и пространства от скорости. Релятивистское изменение массы. Парадокс близнецов. Неевклидовы геометрии Н. Лобачевского, Я. Больяи, Б. Римана как математический фундамент общей теории относительности. Общая теория относительности как современная теория гравитации. Её экспериментальное подтверждение. Следствия общей теории относительности: искривление пространства и замедление времени. Теория относительности и космология. Представление о пространстве и времени в современной физической картине мира (всеобщие, общие и специфические свойства). Принципы относительности по отношению к пространству и времени.

Развитие представлений о структуре атома (модели атома М. Планка, Э. Резерфорда, Н. Бора). Роль и значение квантовой механики в физике. Кванты энергии. Постоянная Планка. Корпускулярно-волновой дуализм. Волновая функция. Пределы принципа наглядности в квантовой механике. Соотношение неопределенностей В.Гейзенберга. Принцип суперпозиции. Вероятностная предсказуемость. Динамические и статистические закономерности. Принцип дополнительности Н.Бора. Роль наблюдателя в квантово-механической картине мира.

Квантовая теория поля. Рождение и поглощение частиц. Вакуум как состояние поля с наименьшей энергией. Виртуальные частицы. Систематика элементарных частиц. Принципы симметрии. Четыре типа взаимодействий (гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое). Близкодействие и дальнодействие. Проблема создания единой теории поля. Современное состояние данной проблемы.

Физика макроскопических процессов. Законы сохранения (энергии, импульса, момента количества движения). Понятие энтропии и принцип ее возрастания. Начала термодинамики. Гипотеза тепловой смерти Вселенной.

Литература [4,5,6,7,8,9,16,21,23,26,27,34,]