- •1. Естествознание. История естествознания.
- •2. Основные теории (концепции) естествознания.
- •1. Физика
- •5.Биология
- •3. Физика. Классическая механика.
- •4. Специальная теория относительности.
- •5. Общая теория относительности.
- •6. Квантовая физика. Гипотеза Планка. Уравнение Шредингера.
- •2. (Правило частот): при переходе атома из одного стационарного состояния в другое испускается или поглощается один фотон.
- •7. Квантовая теория поля. Виртуальный механизм взаимодействия элементарных частиц. Спин.
- •8. Изотопический спин. Типы взаимодействий. Объединение типов взаимодействий.
- •9. Классификация элементарных частиц.
- •10. Калибровочная инвариантность. Спонтанное нарушение симметрии.
- •11. Иерархия познания и группа симметрий. Симметрия и законы сохранения.
- •12. Классическая космология.
- •13. Теория «инфляционной вселенной».
- •14. Химия. Стехиометрические законы. Строение атома. Заполнение электронных оболочек.
- •15. Взаимодействие между атомами и молекулами. Молекулярные связи.
- •16. Геология. Геологическое время и его измерение.
- •17. Строение Земли.
- •18. Эволюция Земли.
- •19. История развития геологических теорий.
- •20. Биология. Происхождение и эволюция жизни. Вещественная основа жизни.
- •21. Земля в период возникновения жизни.
- •22. Начало жизни на земле
- •23. Свойства живой системы.
- •24. Структура нуклеиновых кислот.
- •25. Структура и функции белков.
- •26. Строение и разновидности клеток.
- •27. Модели динамики популяций.
- •28.Эволюция. Теории эволюции.
- •Случайна ли эволюция?
- •29. Геобиологические циклы. Составляющие биосферы.
- •30. Адаптация популяций в биоценозах.
- •31. Ресурсы и численность населения Земли.
- •32. Основные понятия моделирования и математического моделирования.
- •33. Модель Франка сердечно-сосудистой системы.
- •34. Математическое моделирование фармакокинетических процессов. Основные понятия.
- •35. Фармакокинетические модели при различных способах введения лекарственных веществ.
- •1 Способ. Однократное введение лв (инъекция)
- •2 Способ. Непрерывное введение препарата с постоянной скоростью (инфузия).
- •3 Способ. Сочетание непрерывного введения лв(2 способ) с введением нагрузочной дозы (1 способ).
- •36. Траектория всплытия подводной лодки.
- •37. Колебания колец Сатурна.
- •38. Движение шарика, присоединенного к пружине.
- •39. Иерархия моделей. Различные варианты действия заданной внешней силы.
- •40. Движение точки крепления. Две пружины.
- •41. Учет сил трения.
- •42. Два типа нелинейных моделей системы «шарик-пружина».
- •43. Общая схема принципа Гамильтона.
- •44. Получение модели «шарик-пружина» с помощью принципа Гамильтона.
- •45. Колебание маятника в поле сил тяжести.
- •46. Использование принципа Гамильтона для построения моделей механических систем (добавление постоянной внешней силы в систему «шарик-пружина»).
- •47. Жидкость в u-образном сосуде.
- •48. Электрический колебательный контур.
- •49. Малые колебания при взаимодействии двух популяций.
- •50. Динамика скопления амеб.
9. Классификация элементарных частиц.
По величине спина все элементарные частицы делятся на фермионы с полуцелым спином и бозоны с целым спином.
Важнейшей характеристикой частиц является масса покоя. Все частицы делятся на три класса:
1) барионы (тяжелые частицы);
2) мезоны (средние частицы);
3) лептоны (легкие частицы).
Вне этих классов остаются фотоны.
Барионы и мезоны участвуют в сильном взаимодействии, лептоны – нет. Барионы вместе с мезонами иногда объединяются в один класс – адроны.
|
|
Типы частиц по спину |
слабое |
э/м |
сильное |
Лептонный заряд |
Барионный заряд |
|
Фотон |
Бозон |
- |
+ |
- |
- |
- |
|
Лептон |
Фермион |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
|
Мезон |
Бозон |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
Барион |
Фермион |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
К барионам относятся протон, нейтрон, гиперон, часть резонансов. Наиболее стабильными барионами являются протон и нейтрон (вместе они составляют группу нуклонов). Первый из них, насколько это сегодня известно, абсолютно стабилен, второй испытывает бета-распад с временем жизни, близким к 1000 с. Более тяжёлые барионы распадаются за время от 10−23 до 10−10 с. Все барионы – фермионы. Масса их больше либо равна массе протонов. Барионы участвуют во всех типах взаимодействия.
Мезоны (пи-мезон, к-мезон и другие) не обладают барионным зарядом и являются бозонами. Все мезоны – нестабильные частицы. Также участвуют во всех типах взаимодействий. Время жизни пи-мезона составляет 10−24 - 10−23 секунд.
Для адронов справедлива следующая формула: Q=I3+(B+S+C-b)/2, где Q – электрический заряд, пропорциональный 1/3 заряда электрона, B – барионный заряд, S – странность (S по модулю принимает занчение 0,1,2,3), C – очароване (принимает такие же значения, как и S), b – красота (b по модулю принимает занчение 0,1), I3 – число проекций изоспина.
К лептонам относится мюон, нейтрино, электрон. Лептоны являются феримонами, не участвуют в сильных взаимодействиях и обладают лептонным зарядом.
Особо выделяют фотон, так как он не относиться ни к лептонам (не обладает лептонным зарядом), ни к адронам (не участвует в сильных взаимодействиях). Фотон участвует только в электромагнитных взаимодействиях. Его спин равен 1, а масса покоя равна 0.
Если частица обладает ненулевым значением одного из квантовых чисел Q, L, B,C, b, то у него непременно есть «двойник» - античастица с противоположными знаками указанных чисел. У двойников одни и те же значения массы M, времени жизни (тау), спина (j) и изоспина I. При встрече друг с другом частица и античастица аннигилируют, то есть превращаются в другие частицы.
Иногда в особый класс выделяют кванты переносщики взаимодействия: фотон (электромагнитное взаимодействие), w+, w--, w0 – мезоны(слабое взаимодействие), глионы (слабое взаимодействие), гравитоны (гравитационное взаимодействие).
Также иногда выделяют класс кварков, обладающих в отличие от «подлинных» элементарных частиц дробными величинами электрического и барионного зарядов. Все частицы, участвующие в сильном взаимодействии состоят из кварков.