П/з № 2. Переход от классической к современной науке

Цель – разобраться с причинами перехода к неклассическим идеалам рациональности, познакомиться основными физическими теориями и проблемами современной физики

1. Естественнонаучные открытия XIX века. Какие открытия в естествознании XIX века разрушили “естественную простоту” мира и классические представления о мире?

Кто и когда открыл закон сохранения энергии (первое начало термодинамики)? в чём суть закона? почему невозможно создать вечный двигатель? Сформулируйте второе начало термодинамики? Что понимают под понятием “энтропия”?

Почему возникли теории тепловой смерти Вселенной, концепция необратимости во времени?

Какую роль в осмыслении второго начала термодинамики сыграл Л. Больцман? Почему открытие законов термодинамики нанесло удар по убеждению в стационарности, неизменности Вселенной?

Какой парадокс эволюции возник после открытия второго начала термодинамики? в чём его суть?

2. От механики к теории относительности. Чем отличались подходы Дж.К. Максвелла и И. Ньютона к исследованию реальности? Что описывали уравнения Максвелла? что он впервые открыл и объяснил?

Почему возникла гипотеза эфира? К чему привели попытки экспериментального обнаружения эфира? Как “рухнул” закон сложения скоростей? Почему теория электромагнитного поля Максвелла трансформировала научную картину мира, но не изменила идеалы и нормы исследования?

Из каких постулатов исходил А. Эйнштейн, публикуя специальную теорию относительности? Как изменились представления о массе, энергии, движении, пространстве, времени после появления теории относительности? Почему по Эйнштейну не может быть скорости выше скорости света?

На какие разделы распадается единая прежде физика?

3. История квантовой теории. Объясните смысл понятия непрерывности? Что невозможно было объяснить с помощью этого понятия в конце ХIХ?

С каким явлением связано возникновение квантовой теории? Что означает понятие квант? В чём суть ультрафиолетовой катастрофы или проблемы излучения абсолютно чёрного тела? В чём состояло революционное значение квантовой гипотезы М. Планка?

Каким образом А. Эйнштейн с помощью гипотезы Планка в 1905 году решил проблему фотоэффекта? Какой после этого возник парадокс?

Раскройте достоинства и недостатки планетарной модели атома Э. Резерфорда. Как было открыто ядро атома?

Каковы основные положения квантовой теории атома Н. Бора (постулаты Бора)? в чём состояло её значение? какие вопросы остались?

Какую теорию развивали Л. де Бройль и Э. Шрёдингер?

Раскройте принцип неопределённости В. Гейзенберга. Как Н. Бор, исходя из принципа неопределённости, разрешил корпускулярно-волновой парадокс? В чём методологическое значение принципов неопределённости и дополнительности?

Каким образом и почему квантово-релятивистская физика радикально изменила картину мира, идеалы и нормы науки? Какие новые идеи в науке возникли из квантовой теории?

4.. Мир субатомных частиц. Какие существовали подходы к пониманию устройства природы на микроуровне в истории философии и науки?

Что открыли Дж.Дж. Томсон, А. Беккерель и Э. Резерфорд в конце XIX-начале XX века? Как представляли атом В. Гейзенберг, Д.Д. Иваненко и И.Е. Тамм после открытия Дж. Чэдвиком нейтрона?

Когда и для чего был построен ускоритель элементарных частиц? Какие микрочастицы были открыты? как можно объяснить их многообразие?

На чём основана современная классификация микрочастиц? На какие группы делятся частицы вещества?

В чём отличие кварковой и бутстрэпной гипотез?

Какие частицы относятся к барионам и лептонам? Что такое античастица?

Что обозначают квантовыми числами? Как формулируется принцип запрета В. Паули? в чём его значение?

Каковы современные представления об “элементарных” частицах?

5. Теории взаимодействий природы. Какие частицы не подчиняются принципу запрета Паули и почему? Какие есть взаимодействия (силы) в природе? “за что они отвечают”? и как объясняются с позиций современной физики?

Что такое гравитация по Ньютону? Раскройте основные положения новой теории гравитации А. Эйнштейна (общей теории относительности) и покажите её отличие от теории Ньютона?

Какова природа электромагнитного взаимодействия?

Как проявляется слабое взаимодействие? на каких расстояниях действует? Какую гипотезу в 1967 году выдвинули А. Салам и С. Вайнберг, пытаясь объединить электромагнитное и слабое взаимодействия?

“За что отвечает” сильное ядерное взаимодействие? какими свойствами обладает?

В чём суть теории суперсилы (суперсимметрии, супергравитации)? Как объясняется мир с позиций струнной и бутстрэпной теорий? Что пытались сделать Дж. Чу и Д. Бом? Какие проблемы решила теория квантового поля?

С какими проблемами сталкиваются современные физические теории? Как решалась проблема объединения в рамках одной теории четырёх типов взаимодействий?

Почему философская проблема сознание-материя становится серьёзной проблемой физики? Каковы возможные перспективы развития физики?

Темы докладов, к/р:

Альберт Эйнштейн: путь в науке, значение для современной науки.

Волновая теория Бройля – Шрёдингера.

Гипотеза эфира: история и современность.

Закон возрастания энтропии: история и современность.

Идея развития в философской системе Гегеля.

Классические и неклассические представления в науке.

Л. Больцман как “Дарвин физики”.

Открытия в естествознании XIX века.

Основной естественнонаучный парадокс эволюционной картины мира.

Происхождение видов Ч. Дарвина.

Развитие естествознания в XVIII веке.

Развитие идей об эволюции в философии и науке.

Различные модели строения атома.

Специальная теория относительности: постулаты и следствия.

Теории общественного развития (эволюционный аспект).

Теория электромагнитного поля. Вещество и поле.

Теории тепловой смерти.

Учение М.В. Ломоносова о развитии Земли и Вселенной.

Философские концепции развития.

Э. Резерфорд: путь в науке.

В.В. Налимов о проблемах современной физики.

Великие эксперименты в физике.

Вселенная С. Хокинга.

Гипотеза бутстрэпа: основные идеи.

Гипотеза кварков: история и современность.

Дао физики Ф. Капры.

Идеи элементарности и структурности: от Демокрита до наших дней.

Квантовая механика: история и современность.

Модель мира Д. Бома.

Нейтрино – удивительный лептон.

Н. Бор и современная физика.

Панпсихизм и современная физика.

Проблема наблюдателя в современном естествознании.

Проблемы общей теории относительности.

Скрытый мир электромагнитных явлений.

Современные физические теории.

Сущность пространства-времени.

Суперсила П. Девиса.

Теорема Гёделя о неполноте.

Физика “элементарных” частиц: достижения и проблемы.

Физика и философия В. Гейзенберга.

Философские проблемы физики.

Современные представления о природе физического вакуума.