Тема 5. Принципы симметрии. Пространство и время.

1. Каковы обыденные представления о пространстве и времени?

2. Что такое сакральное пространство?

3. В чем различие между биологическим, физическим и социальным временем?

4. Как понимал пространство и время немецкий философ Иммануил Кант?

5. Можно ли понимать пространство как особого рода вещь, вмещающую в себя все другие вещи?

6. Можно ли понимать время как особого рода поток, в котором пребывают вещи?

7. Почему невозможно построить машину времени?

8. В каком смысле пространство и время можно понимать как абсолютные?

9. Взаимодействует ли тело с тем участком пространства, которое оно занимает?

10. Можем ли мы изменить ход течения времени?

11. Можем ли мы изменить направление времени?

12. В чем заключается однородность пространства?

13. В чем заключается изотропность пространства?

14. В чем заключается трехмерность пространства? Почему наше пространство трехмерно?

15. Возможно ли существование четырехмерного пространства? Что оно собой должно представлять?

16. В чем заключается антропный принцип?

17. Что такое неевклидово пространство?

18. Чем пространство Лобачевского отличается от пространства Римана?

19. Что такое симметрия?

20. Чем отличается осевая симметрия от зеркальной?

21. Приведите примеры симметрии в архитектуре?

22. В чем заключается правило золотого сечения?

23. В каком смысле симметричны законы природы?

24. Что такое группы симметрии?

25. Приведите примеры групп симметрии.

26. Какие типы симметрии различают в классической механике?

27. Почему у животных и насекомых имеется равное число конечностей с каждой стороны?

28. Почему некоторые люди предпочитают писать правой, а некоторые - левой рукой?

29. Почему у человека две почки и только одно сердце?

30. Зачем нам два глаза и два уха?

31. Почему нельзя бегать по салону самолета во время полета?

32. Что ответил Наполеон корнету, предложившему вооружить армию двустволками?

33. Какова связь принципов симметрии с законами сохранения?

34. Какие уровни понимания природы выделяет Е. Вигнер?

35. В чем суть парадокса обратимости времени в классической физике?

36. Сформулируйте теорему Э. Нетер.

37. Что такое симметрия по заряду?

38. Что такое антивещество? Почему мы не наблюдаем его в естественных условиях?

39. Для всякой ли частицы существует соответствующая античастица?

40. Что такое антимир? Существует ли он?

Тема 6. Принцип относительности.

1. Сформулируйте классический принцип относительности Галилея.

2. Можно ли, находясь в трюме корабля, как-нибудь определить, движется ли он равномерно или покоится?

3. На неподвижном корабле груз, брошенный вертикально вниз с мачты, упадет у ее основания. Куда упадет аналогичным образом брошенный груз на корабле, движущемся прямолинейно с постоянной скоростью?

4. Каким образом Фуко доказал вращение Земли вокруг своей оси? Что такое «маятник Фуко»?

5. Сформулируйте галилеево правило сложения скоростей.

6. Можно ли сказать, что скорость любого тела абсолютна, а ускорение относительно?

7. Всегда ли свет движется со скоростью 300000 км/с?

8. Если поезд движется со скоростью 60 км/час, а проводник идет по вагону к голове поезда со скоростью 5 км/час, то какова скоростью проводника относительно платформы? Что изменится в этой ситуации, если вместо движения проводника мы будем рассматривать движение света?

9. Можно ли применять галилеево правило сложения скоростей к описанию световых явлений?

10. Что такое светоносный эфир? Существует ли он на самом деле?

11. В чем заключался эксперимент Майкельсона-Морли? Какова была его цель и была ли она достигнута?

12. Каким образом Лоренц объяснил отрицательный результат эксперимента Майкельсона-Морли?

13. Что происходит с линейными размерами тела при увеличении скорости его движения?

14. Каковы должны быть линейные размеры тела, движущегося относительно нас со скоростью света?

15. Для наблюдателя, находящегося на космическом корабле, движущемся с околосветовой скоростью относительно Земли какие-то два события происходят одновременно. Покажутся ли они одновременными наблюдателю, находящемуся на Земле?

16. Некоторые нестабильные элементарные частицы существуют миллиардные доли секунды, что значительно превосходит разрешающие способности современной экспериментальной техники. И тем не менее экспериментаторы регистрируют существование подобных частиц. Почему это происходит?

17. Почему космический корабль нельзя разогнать до скорости света?

18. Почему фотоны, в отличие от других физических объектов, способны перемещаться со скоростью света?

19. Когда на космическом корабле, движущемся с околосветовой скоростью, проходят годы, на Земле проходят столетия. Сколько времени проходит на самом деле?

20. Назовите автора специальной теории относительности.

21. Что представляет собой четырехмерное пространство-время Минковского?

22. В чем состоит парадокс близнецов? Возможно ли его разрешение в рамках специальной теории относительности?

23. Чем отличается общая теория относительности от специальной?

24. Что такое тензорное исчисление и какое отношение имеет оно к общей теории относительности?

25. Чем отличаются релятивистские представления о пространстве от классических?

26. Свет, искривляясь в гравитационном поле, проходит расстояние между точками А и В по криволинейной траектории. Возможно ли преодолеть данное расстояние по прямолинейной траектории?

27. В чем заключается неевклидовость реального физического пространства?

28. Чем отличается физическое пространство от геометрического?

29. Что такое риманово пространство?

30. Что такое пространство Лобачевского?

31. Как объясняется притяжение Земли к Солнцу с точки зрения общей теории относительности?

32. Можно ли считать реальное физическое пространство римановым?

33. Что такое фридмон?

34. В чем заключается тахионная гипотеза?

35. Можно ли считать Нашу Вселенную бесконечной?

36. Как выглядит Наша Вселенная «извне»?

37. Что представляет собой единая теория поля? Почему Эйнштейну не удалось синтезировать ее?

38. В чем смысл дискуссии Эйнштейна и Бора о полноте квантовой механики?

39. В связи с чем Эйнштейн сказал: «Я не верю, что Бог играет в кости»?

40. Что такое «черные дыры»? Какое отношение имеют они к общей теории относительности?