Концепции современного естествознания учебно-методический комплекс (стр. 2 )

Тема 3.7. Особенности биологического уровня организации материи

Системность живого. Иерархическая организация живого: клетка – единица живого. Иерархическая организация живого: популяция, вид, биоценоз, биогеоценоз, биосфера. Химический состав живого: атом углерода – главный элемент живого, его уникальные особенности. Химический состав живого: вода, ее роль в живых организмах. Химический состав живого: особенности органических биополимеров – высокая молекулярная масса, способность образовывать надмолекулярные структуры. Асимметричность (хиральность) молекул живого. Открытость живых систем. Обмен веществ и энергии. Самовоспроизведение. Гомеостаз как относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды живой системы. Каталитический характер химии живого. Целостность живых систем, которая проявляется во взаимодействии, согласованном функционировании всех уровней организации живого.

Тема 3.8. Молекулярные основы жизни

Полипептиды как предшественники белков. Белки как высокомолекулярные соединения с особым комплексом свойств. Аминокислоты – мономеры белков. Уровни организации белковой молекулы (первичная, вторичная, третичная, четвертичная). Функции белков: ферментативная, регуляторная, транспортная, защитная, двигательная. Липиды и их функции: энергетическая, липидные мембраны. Углеводы и их функции: энергетическая, структурная. Нуклеотиды – мономеры нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды) – ДНК, РНК. Азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил. Комплементарность, комплементарные пары азотистых оснований. Комплементарность цепей ДНК – основа важнейших функций: хранения и передачи наследственной информации. Функции нуклеиновых кислот и процессы редупликации, транскрипции, трансляции. Генетический код. Кодон. Свойства генетического кода: триплетность, вырожденность, однозначность, универсальность, отсутствие знаков препинания между триплетами (кодонами).

ПОРЯДОК И БЕСПОРЯДОК В ПРИРОДЕ
(ЧЕТВЁРТАЯ ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА)

Тема 4.1. Механический детерминизм. Хаотическое поведение динамических систем

Детерминизм. Механистический детерминизм. Лапласова формулировка механического детерминизма. Траектория. Состояние (физической системы). Начальное состояние. Динамическая система. Погрешности измерения физических величин. Устойчивое и неустойчивое движение. Динамический хаос. Примеры систем с динамическим хаосом: планетные системы, погода и климат, турбулентность, фондовые рынки. Отличие хаоса от беспорядка.

Тема 4.2. Динамические и статистические теории

Вероятность. Случайность. Статистическая закономерность. Среднее значение. Молекулярно-кинетическая теория. Распределение (Максвелла) молекул по скоростям. Статистическое описание состояния. Флуктуация. Квантово-механическое состояние. Волновая функция. Статистический характер квантового описания природы. Динамическая теория. Статистическая теория. Фундаментальная теория. Примеры фундаментальных динамических теорий: механика, электродинамика, термодинамика, теория относительности, эволюционная теория Ламарка, теория химического строения. Примеры фундаментальных статистических теорий: молекулярно-кинетическая теория, квантовая механика и другие квантовые теории, эволюционная теория Дарвина, молекулярная генетика. Принцип соответствия: статистические и динамические теории. Динамические теории как приближение и упрощение более точных статистических теорий.

Тема 4.3. Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношения неопределенностей

Волновые свойства света: интерференция, дифракция, поляризация. Корпускулярные свойства света: фотоэффект. Корпускулярно-волновой дуализм как всеобщее свойство материи. Де Бройль: общая идея и формула связи между импульсом частицы и ее длиной волны. Волновые свойства частиц. Дифракция электронов. Электронный микроскоп. Мысленный эксперимент – «микроскоп Гейзенберга». Соотношение неопределенностей координата-импульс (скорость). Соотношение неопределенностей энергия-время. Соотношения неопределенностей как следствие невозможности невозмущающих измерений. Соотношения неопределенностей как результат квантовых флуктуаций. Экспериментальные доказательства сложной структуры вакуума: эффект Казимира, рождение электрон-позитронных пар в электрическом поле.

Тема 4.4. Принцип дополнительности

Корпускулярно-волновой дуализм. Принцип дополнительности в квантовой механике. Измерение в квантовой механике как результат взаимодействия микрообъекта с макроприбором. Невозможность невозмущающих измерений. Неотделимость наблюдателя от наблюдаемого объекта. Возможные значения физических величин: дискретный и непрерывный спектр. Физические величины, имеющие определенное значение в данном состоянии. Физические величины, не имеющие определенного значения в данном состоянии. Принцип дополнительности в широком смысле как необходимость несовместимых, но взаимодополняющих точек зрения для полного понимания предмета или процесса.

Тема 4.5. Принцип возрастания энтропии

Формы энергии: тепловая, химическая, механическая, электрическая. Первый закон термодинамики – закон сохранения энергии при ее превращениях. Замкнутая (изолированная) система и незамкнутая (открытая) система. Термодинамическое равновесие. Второй закон термодинамики как принцип возрастания энтропии в замкнутых системах. Энтропия как физический индикатор направления времени. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия как измеряемая физическая величина (приведенная теплота). Изменение энтропии тел при теплообмене между ними. Второй закон термодинамики как принцип направленности теплообмена (от горячего к холодному). Качество (ценность) энергии. Высококачественные формы энергии: механическая, электрическая. Низкокачественная форма энергии: теплота. Понижение качества тепловой энергии с понижением температуры. Энтропия как мера некачественности энергии. Второй закон термодинамики как принцип неизбежного понижения качества энергии. Энтропия как мера молекулярного беспорядка. Статистическая природа второго начала термодинамики. Второй закон термодинамики как принцип нарастания беспорядка и разрушения структур. Энтропия как мера отсутствия информации. Основной парадокс эволюционной картины мира: закономерность эволюции на фоне всеобщего роста энтропии. Энтропия открытой системы: производство энтропии в системе, входящий и выходящий потоки энтропии. Термодинамика жизни: добывание упорядоченности из окружающей среды. Термодинамика Земли как открытой системы.

Тема 4.6. Закономерности самоорганизации

Синергетика – теория самоорганизации. Синергетика – междисциплинарное направление исследований. Самоорганизация (в природных и социальных системах). Примеры самоорганизации в простейших системах: лазерное излучение, ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского, спиральные волны. Неравновесная система. Потоки (вещества, энергии, заряда и т. д.) в неравновесных системах. Необходимые условия самоорганизации: неравновесность и нелинейность. Управляющий параметр. Пороговый характер (внезапность) самоорганизации. Точка бифуркации как момент кризиса, потери устойчивости. Рост флуктуаций вблизи точки бифуркации (теоретическое положение и примеры). Стабилизация флуктуаций за точкой бифуркации (порядок из хаоса). Синхронизация частей системы в результате самоорганизации. Невозможность точного прогноза будущего за точкой бифуркации. Понижение энтропии системы при самоорганизации. Повышение энтропии окружающей среды при самоорганизации. Диссипация (рассеяние) энергии в неравновесной системе. Диссипативная структура. Конкуренция диссипативных структур. Универсальный эволюционизм как научная программа современности, его цели. Принципы универсального эволюционизма: всё существует в развитии; объективность и познаваемость процессов самоорганизации; законы природы как принципы отбора допустимых состояний из всех мыслимых; фундаментальная и неустранимая роль случайности и неопределенности; развитие как чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций); непредсказуемость пути выхода из точки бифуркации (прошлое влияет на будущее, но не определяет его); устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления; коэволюция развивающейся системы и окружающей среды.

ЭВОЛЮЦИОННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ.
ПАНОРАМА СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
(ПЯТАЯ ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА)

Тема 5.1. Космология

Космология – наука о строении и эволюции Вселенной. Однородность и изотропность Вселенной в больших масштабах. Химический состав Вселенной – данные спектрального анализа. Модели бесконечной в пространстве стационарной Вселенной. Эффекты общей теории относительности: искривление пространства вблизи тяжелых масс; существование «черных дыр»; понятие кривизны пространства; гравитационные волны. Гравитационный радиус (радиус сферы Шварцшильда). Динамическая модель Вселенной Фридмана. Обнаружение красного смещения линий в спектрах далеких галактик, что с помощью эффекта Доплера означает «разбегание галактик». Расширение Вселенной и закон Хаббла. Космологическая модель нестационарной Вселенной Эйнштейна–Фридмана. Различные сценарии развития Вселенной: открытая, пульсирующая и закрытая модели эволюции. Проблема измерения средней плотности Вселенной. Теория Большого Взрыва (Г. Гамов). Предсказание температуры фонового микроволнового излучения и обнаружение реликтового фона излучения. Проблема космологической постоянной и оценка возраста Вселенной. Измерение параметра Хаббла и обнаружение удельного ускорения нашего мира. Наблюдательный тест теории – анизотропия реликтового излучения. Различные эпохи нашей Вселенной: рождение пространства-времени, стадия инфляции, рождение вещества, рождение избытка барионов, электрослабый фазовый переход, кварки и глюоны – рождение протонов и нейтронов, первичный нуклеосинтез, доминирование темной материи, рекомбинация водорода, образование крупномасштабной структуры Вселенной. Основные наблюдательные тесты теории: распространенность легких элементов в космосе, проблема сингулярного состояния, открытие и исследование крупномасштабной структуры Вселенной, гравитационные линзы. Проблема темной материи. Устойчивость Вселенной и антропный принцип. Фундаментальные взаимодействия и мировые константы.

Тема 5.2. Космогония. Геологическая эволюция

Космогония – раздел астрономии, изучающий происхождение и развитие космических тел и их систем. Эргодическая гипотеза, позволяющая восстановить историю отдельного объекта по наблюдению многих объектов, находящихся на разных этапах эволюции. Распределение звезд по спектрам и светимостям (диаграмма Герцшпрунга – Рессела), отражающая модель эволюции звезды в зависимости от ее массы. Спектры звезд, энергия звезд. Этапы образования звезды. Этапы эволюции звезд при разных массах. Солнце – звезда нашей планетной системы. Модель внутреннего строения Солнца. Комплекс солнечной активности. Циклы солнечной активности, признаки усиления солнечной активности и причины. Солнечное излучение, солнечный ветер, солнечно-земные связи. Магнитные поля Солнца и планет. Оценка возраста Солнца, Земли и планет. Гипотезы о происхождении Солнца и планет: гипотеза Канта – Лапласа, гипотеза . Наша планета Земля, ее форма, химический состав. Магнитосфера Земли, структура магнитного поля, движения магнитных полюсов. Внутренние оболочки Земли и методы исследования ее глубин (сейсморазведка). Электрическое поле Земли, электромагнитные вращения в ядре Земли и процессы на поверхности. Земная кора и ее эволюция (геологическая история). Литосферные плиты, плавающие на верхней мантии – астеносфере. Океаническая и континентальная земная кора, связь ее эволюции с эволюцией живого на ней. Процессы самоорганизации в горных породах. Процессы в ландшафтной сфере. Излучение Земли как нагретого тела. Энтропийный баланс Земли. Радиоактивность как фактор теплового баланса Земли. Возникновение океанов и атмосферы. Процессы в океане и атмосфере на грани хаоса и порядка. Атмосфера Земли, ее структура, химический состав. Прохождение солнечного света через атмосферу. Озоновый слой и причины его изменения. Климат Земли, определяемый процессами теплообмена, влагообмена и циркуляции атмосферы. Гидросфера Земли, вода и жизнь. Фрактальная геометрия природы. Возникновение биосферы как результат геологической эволюции Земли.

Тема 5.3. Происхождение жизни

Первичная атмосфера Земли. Абиогенный синтез. Первичный бульон. Предбиологический отбор. Понятие о биологических мембранах. Коацерваты. Гетеротрофы. Автотрофы. Анаэробы. Аэробы. Прокариоты. Эукариоты. Голобиоз. Генобиоз. Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза панспермии, однократный абиогенез, постоянное самозарождение, стационарное состояние.

Тема 5.4. Биологический эволюционизм

Эволюция, ее атрибуты: самопроизвольность, необратимость, направленность. Биологическая эволюция. Эволюционная концепция Ламарка. Дарвинизм. Сальтационизм. Синтетическая теория эволюции. Молекулярная эволюция. Генофонд. Элементарная эволюционная структура – популяция. Элементарный наследственный материал – генофонд популяции. Элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции. Элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор. Борьба за существование. Формы отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный. Микроэволюция. Макроэволюция. Дивергенция.

Тема 5.5. История жизни на Земле и методы исследования эволюции

Иметь понятия о геологических эрах и периодах. Криптозой, фанерозой. Связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями. Некоторые важнейшие ароморфозы: фотосинтез, эукариоты, многоклеточные, скелет. Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции: моллюски; рыбы; земноводные (амфибии); пресмыкающиеся (рептилии); птицы; млекопитающие; голосеменные; покрытосеменные; цветковые. Прокариоты. Филогенез. Онтогенез. Адаптация. Ароморфоз. Понятие о флоре, фауне. Методы исследования эволюции: палеонтология (ископаемые переходные формы, палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм). Методы исследования эволюции: биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты). Методы исследования эволюции: морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм, рудиментарные органы, атавизмы). Методы исследования эволюции: эмбриологические методы (зародышевое сходство, принцип рекапитуляции). Методы исследования эволюции: генетические методы, методы биохимии и молекулярной биологии, методы моделирования, экологические методы.

Тема 5.6. Генетика и эволюция

Генетика. Ген. Аллель. Хромосомы. Геном. Генотип. Фенотип. Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность. Изменчивость: наследуемая (генотипическая, мутационная). Изменчивость: ненаследуемая (фенотипическая, модифика­ционная). Мутагенные факторы. Причины мутаций. Свойства мутаций. Роль мутаций в эволюционном процессе. Популяционная генетика. Генетические характеристики популяции: наследственная гетерогенность. Генетические характеристики популяции: внутреннее генетическое единство. Генетические характеристики популяции: динамическое равновесие отдельных генотипов.

БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК (ШЕСТАЯ ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА)

Тема 6.1 Экосистемы

Понятие экосистемы. Элементы экосистем (биотоп, биоценоз). Биотическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты. Виды природных экосистем (озеро, лес, пустыня, тундра, океан, биосфера). Пищевые (трофические) цепи, пирамиды. Энергетические потоки в экосистемах, правило 10%. Экологические факторы: биотические и абиотические факторы, антропогенные факторы. Формы биотических отношений (хищник-жертва, паразитизм, нейтрализм). Пределы толерантности. Среда обитания и экологическая ниша.

Тема 6.2. Биосфера

Биосфера. Вещество: живое, косное, биогенное. Геохимические функции живого вещества: газовая; концентрационная; деструктивная; средообразующая; энергетическая. Биогенная миграция атомов химических элементов. Биогеохимические принципы миграции: стремление к максимуму проявления. Биогеохимические принципы миграции: эволюция видов, увеличивающих биогенную миграцию. Влияние космических факторов на биосферу: радиационный фон, магнитное поле, фоновое излучение, солнечно-земные связи (гелиобиология).

Тема 6.3. Человек в биосфере

Антропогенез. Палеонтология. Приматы. Антропоиды. Человек умелый (Homo habilis). Человек прямоходящий (Homo erectus). Человек разумный (Homo sapiens). Неандертальцы. Альтруизм. Неолитическая революция. Экологические последствия неолитической революции. Коэволюция. Экологический статус человека. Расы и расогенез. Возможные пути эволюции человека. Роль социальных и биологических эволюционных факторов.

Тема 6.4. Глобальный экологический кризис

Загрязнение окружающей среды (ингредиентное, физическое, деструктивное). Индикаторы глобального экологического кризиса: парниковый эффект; истощение озонового слоя; деградация лесных, земельных, водных ресурсов; снижение биоразнообразия. Понятие ноосферы как этапа развития биосферы при разумном регулировании отношений человека и природы. Устойчивое развитие как компромисс между стремлением человечества удовлетворять свои потребности и необходимостью сохранения биосферы для будущих поколений.

Заключение. Перспективы развития естествознания

Подведение итогов изучения курса, перспективы его развития и проблемы, требующего своего решения. О междисциплинарной методологии и принципах конвергенции естественнонаучного и гуманитарного знания, на пути к единой культуре. Универсальный эволюционизм и проблемы коэволюции сложных природных и социальных систем. Наука, философия и религия. Новые возможности диалога.

ПРАКТИЧЕСКИЕ (СЕМИНАРСКИЕ) ЗАНЯТИЯ

Занятие 1. Эволюция научного метода
и естественно-научной картины мира

1.  Эволюция дисциплинарного знания.

2.  Классическая физика: механика; термодинамика; электромагнетизм.

3.  Проблемы классического синтеза.

Литература

1. Физика и жизнь / . – М.–СПб.: Наука, 2001.

2. Концепции современного естествознания / . – СПб.: ИВЭСЭП, Знание, 2004.

3. В. Концепции современного естествознания / . – СПб.: Питер, 2005.

Занятие 2. Пространство, время, симметрия

1.  Релятивистская физика; квантовая физика.

2.  Статистическая физика; релятивистская квантовая физика.

3.  Квантовая статистическая физика; релятивистская статистическая физика; релятивистская квантовая статистическая физика.

4.  Химические системы.

Литература

1. О сверхпроводимости и о сверхтекучести. Автобиография: сб. статей и выступлений / . – М.: Изд-во Физико-математической литературы, 2006.

2. Суперсила. Поиски единой теории природы: пер. с англ. / П. Девис; под ред. . – М.: Мир, 1989.

3. Концепции современного естествознания / . – СПб.: ИВЭСЭП, Знание, 2004.

4. Концепции современного естествознания / , . – М.: Дрофа, 2004.

5. Григорий Перельман и гипотеза Пуанкаре / . – М.: Эксмо, 2010.

Занятие 3. Структурные уровни и системная организация материи

1.  От атомов к протожизни.

2.  История Земли.

3.  Жизнь во Вселенной.

4.  Химия жизни.

5.  Живые системы против энтропии.

Литература

1. Взрыв и цветение. Нобелевские премии по медицине 1901–2002 / , . – СПб.: ДЕАН, 2003.

2. Аксиомы биологии / . – М.: Знание, 1982.

3. Концепции современного естествознания / . – СПб.: ИВЭСЭП, Знание, 2004.

4. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки / Э. Шредингер. – М; Ижевск, 2002.

Занятие 4. Порядок и беспорядок в природе

1.  Междисциплинарность и синергетика.

2.  Начала эволюционно-синергетического мышления.

3.  Теория катастроф.

4.  Качественные методы в эволюционных задачах.

5.  Динамический хаос.

6.  Самоорганизация.

7.  Проблемы междисциплинарного синтеза.

8.  Философское прочтение биологических законов.

9.  Естественно-научная, религиозная и эзотерическая картина мира.

Литература

1. Концепции современного естествознания / . – М.: Академия, 2009.

2. Концепции современного естествознания / . – СПб.: ИВЭСЭП, Знание, 2004.

Занятие 5. Эволюционное естествознание.
Панорама современного естествознания

1.  Биосфера и цивилизация.

2.  Основные концепции биологии и парадигмы нового мышления.

3.  Основные достижения современной биологии.

Литература

1. Концепции современного естествознания: Интернет-учебник для студентов вузов. [Электронный ресурс] / , , . – М.: Московский государственный открытый университет, 1999. – Автор информационного и тестового материалов учебника – Методическая разработка компьютерного учебника и – Дизайн и программные средства Ушакова система проверки знаний отдельно по темам и для зачета. – http://nrc. *****/est/sod. html.

2. Концепции современного естествознания / . – М.: ОНИКС 21 век, 2005.

Занятие 6. Биосфера и человек

1.  Биологическое многообразие. Организм.

2.  Многообразие биологических видов.

3.  Биологическая эволюция.

4.  Индивидуальное развитие (онтогенез).

5.  Человек: биологическая индивидуальность и личность.

Литература

1. Современные концепции естествознания: курс лекций для вузов / . – СПб.: Лань, 2000; М.: Омега-Л, 2004.

2. Нобелевские лауреаты: Альфред Нобель. Нобелевские премии и нобелевские институты. Биографические статьи: премии по физике, по химии, по физиологии
и медицине, по экономике. – [Электронный ресурс]. – http://www. *****/nl/.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ В ЦЕЛОМ
(ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ/ЗАЧЕТУ).

1.  Проблема «двух культур».

2.  Этика и эстетика науки.

3.  Гуманизация естествознания.

4.  Элементы научного метода познания.

5.  Вклад античности в формирование античного метода.

6.  Становление научного метода в Новое время.

7.  Механическая картина мира.

8.  Псевдонаука: происхождение, функции, отличительные признаки.

9.  Тенденции развития естествознания.

10.  Понятие, виды и значение симметрии в естествознании.

11.  Симметрии пространства и времени и законы сохранения.

12.  Принцип относительности и постулаты Эйнштейна.

13.  Относительность одновременности, расстояний, промежутков времени.

14.  Принцип причинности и невозможности сверхсветовых скоростей.

15.  Симметрии между пространством и временем, массой и энергией.

16.  Основные положения общей теории относительности.

17.  Принцип соответствия и примеры его действия.

18.  Корпускулярная и континуальная программа объяснения природы.

19.  Современные представления о механизмах взаимодействия.

20.  Типы фундаментальных взаимодействий.

21.  Природа физического вакуума.

22.  Несостоятельность механического детерминизма.

23.  Соотношения неопределённостей. Принцип дополнительности.

24.  Описание реальности в квантовой механике и проблема её полноты.

25.  Соотношение между динамическими и статистическими теориями.

26.  Понятие эволюции и возникновение эволюционной идеи в культуре.

27.  Дарвинизм и недарвиновские эволюционные концепции.

28.  Синтетическая теория эволюции.

29.  Современный биологический эволюционизм.

30.  Основные концепции происхождения жизни.

31.  Второй закон термодинамики и свойства энтропии.

32.  Энтропийный баланс Земли и живых организмов.

33.  Примеры самоорганизации в простейших системах.

34.  Синергетика. Необходимые условия самоорганизации.

35.  Основные закономерности самоорганизации.

36.  Положения универсального эволюционализма. Иерархическая структура Вселенной как отражение процесса её самоорганизации.

37.  Происхождение Вселенной: первые три минуты.

38.  Происхождение химических элементов, галактик и звёзд.

39.  Возникновение и эволюция Земли.

40.  Специфика биологического уровня организации материи.

41.  Предбиологическая химическая эволюция.

42.  История жизни на Земле.

43.  Физиологические основы психики. Воспитание и наследственность.

44.  Основные представления этологии.

45.  Антропогенез (возникновение человека).

46.  Экологические системы и их компоненты.

47.  Законы сложения и функционирования экосистем.

48.  Антропогенные экологические кризисы. Взаимодействие «человек-природа».

49.  Проблема здоровья человека.

50.  Концепция ноосферы.

ТЕСТЫ

Тест. Вариант №1
[4, вспомогательная для подготовки к сдаче тестов ФЭПО]

1. Проблема «двух культур» состоит в том, что:

а) существуют две разные культуры – научная и гуманитарная;

б) существуют две разные культуры – научная и религиозная;

в) разрыв между научной и гуманитарной культурой порождает социальные и экологические проблемы;

г) разрыв между научной и религиозной культурой порождает социальные и моральные проблемы.

2. Естественно-научное знание объективно, потому что:

а) оно не зависит от личности исследователя;

в) б) естествознание изучает объекты, а гуманитарные науки – субъектов;

естественнонаучное знание является точным;

г) естествоиспытателя интересует знание, а гуманитария – только мнение.

3. Выберите правильное утверждение:

а) как естественнонаучное, так и гуманитарное знание должно выражаться на языке математики;

б) языком естествознания являются в основном термины, числа и формулы;

в) языком гуманитарных наук являются образы, эпитеты и математические соотношения;

г) гуманитарное знание, как и естественнонаучное, выражается точными терминами.

4. Невозможно избежать субъективных моментов в естественно-научном исследовании, потому что:

а) человек есть человек, и ни один эксперимент, ни одна теория не свободны от человеческих ошибок;

б) по каждой научной проблеме есть разные точки зрения, и какую из них принять – дело личного вкуса ученого;

в) результаты самых объективных измерений должны быть интерпретированы, а выбор того или иного варианта интерпретации зависит от знаний и убеждений ученого;

г) всякая теория справедлива лишь приближенно.

5. В практике научного познания:

а) из всех возможных теорий всегда предпочитают самую красивую;

б) из всех теорий, согласующихся с известными фактами, обычно выбирают наиболее стройную и красивую;

в) все крупнейшие научные открытия совершались людьми с выдающимися художественными способностями;

г) ученые вынуждены пользоваться художественными средствами, поскольку по-настоящему глубоко мир можно понять только ими.

6. Несвойственна научным гипотезам:

а) проверяемость;

б) неопровержимость;

в) общность;

г) логическая непротиворечивость.

7. Аксиомы и постулаты научной теории появляются так:

а) ученые придумывают их произвольно и смотрят, что из этого выйдет;

б) выводятся с помощью логических рассуждений;

в) формулируются па основе обобщения эмпирического опыта;

г) извлекаются из подсознания с помощью интуиции.

8. Псевдонаука – это:

а) астрология, алхимия и другие пережитки прошлого;

б) деятельность, которая, представляясь научной, не является таковой по своему содержанию, методам или результатам;

в) ложные и ошибочные гипотезы, отвергнутые при дальнейшем развитии науки;

г) результаты деятельности верующих ученых.

9. Наука в современном смысле этого слова возникла:

а) в Древней Греции;

б) в эпоху Возрождения;

в) в XVII–XVIII вв.;

г) в XX в.

10. Фалеc Милетский:

а) первым стал доказывать общие теоремы;

б) первым выдвинул идею о том, что мир – это атомы, движущиеся в пустоте;

в) первым стал проводить эксперименты для проверки теоретических выводов;

г) построил первую аксиоматически-дедуктивную теорию.

11. В механической картине мира считалось, что:

а) движущее тело действует на движимое, а встречного противодействия не существует;

б) взаимодействие тел происходит только при соприкосновении друг с другом;

в) зная причину, можно точно и однозначно рассчитать ее следствия;

г) Вселенная имеет конечные размеры и форму сферы, за пределами которой находится Бог.

12. Тенденции развития современного естествознания следующие:

а) оно все более распадается на не связанные между собой дисциплины;

б) оно все более превращается в одну науку с единым предметом и методами исследования;

в) оно представляет собой комплекс научных дисциплин, все теснее связываемых друг с другом междисциплинарными концепциями и идеями;

г) оно постепенно сводит все происходящее в природе к физическим законам.

13. Архитектурным сооружениям свойственна симметрия:

а) калибровочная;

б) динамическая;

в) геометрическая;

г) сферическая.

14. В истории естествознания известны два основных подхода к пониманию пространства и времени:

а) классический и квантовый;

б) классический и релятивистский;

в) субстанциальный и экзистенциальный;

г) субстанциальный и реляционный.

15. Изотропность – это:

а) одинаковость свойств во всех точках;

б) одинаковость свойств во всех направлениях;

в) неизменяемость свойств с течением времени;

г) неизменяемость взглядов, несмотря на любые возражения.

16. Пространство не обладает:

а) однородностью;

б) изотропностью;

в) независимостью от движения наблюдателя;

г) независимостью от масштаба измерения длин.

17. Закон сохранения:

а) энергии вытекает из изотропности времени;

б) энтропии вытекает из неизотропности времени;

в) импульса вытекает из изотропности пространства;

г) импульса вытекает из однородности времени.

18. Неверно, что:

а) одновременность событий относительна;

б) расстояния относительны;

в) промежутки времени относительны;

г) интервалы между событиями относительны.

19. Принцип причинности заключается в том, что:

а) беспричинных событий не бывает;

б) причина всегда предшествует следствию;

в) следствие из причины вытекает однозначно;

г) причиной изменения скорости тела является действующая на него сила.

20. Согласно принципу эквивалентности:

а) ускоренное движение неотличимо никакими измерениями от покоя в гравитационном поле;

б) масса и энергия физически полностью эквивалентны;

в) все инерциальные системы отсчета полностью эквивалентны, среди них нет выделенной или предпочтительной;

г) пространство и время физически эквивалентны, так что образуют единое пространство-время.

21. Укажите правильное утверждение:

а) поле – одна из форм вещества;

б) вещество – одна из форм поля;

в) вещество материально, поле нематериально;

г) и поле и вещество материальны.

22. В настоящее время:

а) представления о взаимодействии основаны на концепции близкодействия;

б) представления о взаимодействии основаны на концепции дальнодействия;

в) известно 12 типов фундаментальных взаимодействий;

г) известно 3 типа фундаментальных взаимодействий.

23. Не имеет отношения к концепции виртуальных частиц:

а) эффект Казимира;

б) эффект Козлевича;

в) лэмбовский сдвиг спектральных линий;

г) рождение электрон-позитронных пар в сильном электрическом поле.

24. Впервые плодотворно был применен вероятностный подход к описанию природных явлений:

а) в квантовой механике;

б) в молекулярно-кинетической теории газов;

в) в дарвиновской эволюционной теории;

г) в генетике.

25. Не хаотично, а беспорядочно поведение:

а) Солнечной системы;

б) броуновской частицы порошка в жидкости;

в) погоды над заданным участком земной поверхности;

г) фондового рынка.

26. Неверно, что:

а) состояние физической системы – это набор данных, необходимых для предсказания дальнейшей эволюции системы;

б) состояние частицы в классической механике задается ее координатами и скоростью;

в) состояние частицы в квантовой механике задается вероятностями тех или иных значений ее координат и скорости;

г) состояние частицы в квантовой механике задается волновой функцией, позволяющей рассчитать вероятности тех или иных значении координат и скорости частицы.

27. Динамической теорией является:

а) специальная теория относительности;

б) молекулярно-кинетическая теория газов;

в) дарвиновская эволюционная теория;

г) квантовая механика.

28. Не может служить причиной флуктуации:

а) тепловое движение молекул;

б) ограниченность скорости света;

в) нулевые колебания полей в физическом вакууме;

г) влияние неучитываемых факторов.

29. Статистическая теория – это:

а) теория, позволяющая по заданному начальному состоянию системы однозначно установить значение характеризующих ее физических величин в заданный момент времени;

б) теория, описывающая статическое равновесие;

в) теория, позволяющая по заданному состоянию системы установить вероятность того или иного значения характеризующих систему физических величин в заданный момент;

г) это, например, гидростатика или электростатика.

30. Укажите правильное утверждение:

а) наиболее фундаментальны динамические законы природы в силу своей строгости и однозначности;

б) наиболее фундаментальны статистические законы природы, поскольку они отражают реальную существующую в мире случайность, непредсказуемость;

в) в современном естествознании статистические и динамические теории признаются одинаково фундаментальными;