- •1. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
- •Тема 1.1. Научный метод
- •Тема 1.2. Естествознание и его роль в культуре
- •Тема 1.3. Этика научных исследований. Псевдонаука
- •Тема 1.4. Формирование научных программ (математическая, атомистическая, континуальная)
- •Тема 1.5. Естественнонаучные картины мира
- •Тема 1.6. Развитие представлений о материи
- •Тема 1.7. Развитие представлений о движении
- •Тема 1.8. Развитие представлений о взаимодействии
- •2. Пространство, время, симметрия
- •Тема 2.1. Принципы симметрии, законы сохранения
- •Тема 2.2. Эволюция представлений о пространстве и времени
- •Тема 2.3. Специальная теория относительности
- •Тема 2.4. Общая теория относительности
- •3. Структурные уровни и системная организация материи
- •Тема 3.1. Микро-, макро-, мегамиры
- •Тема 3.2. Взаимосвязь структурных уровней организации материи
- •Тема 3.3. Организация материи на физическом уровне
- •Тема 3.4. Процессы на физическом уровне организации материи
- •Тема 3.5. Организация материи на химическом уровне
- •Тема 3.6. Процессы на химическом уровне организации материи
- •Тема 3.7. Особенности биологического уровня организации материи
- •Тема 3.8. Молекулярные основы жизни
- •4. Порядок и беспорядок в природе
- •Тема 4.1. Механический детерминизм. Хаотическое поведение динамических систем
- •Тема 4.2. Динамические и статистические теории
- •Тема 4.3. Корпускулярно- волновой дуализм. Соотношения неопределенностей
- •Тема 4.4. Принцип дополнительности
- •Тема 4.5. Принцип возрастания энтропии
- •Тема 4.6. Закономерности самоорганизации
- •5. Эволюционное естествознание
- •Тема 5.1. Космология
- •Тема 5.2. Космогония. Геологическая эволюция
- •Тема 5.3. Происхождение жизни
- •Тема 5.4. Биологический эволюционизм
- •Тема 5.5. История жизни на Земле и методы исследования эволюции
- •Тема 5.6. Генетика и эволюция
- •6. Биосфера и человек
- •Тема 6.1. Экосистемы
- •Тема 6.2. Биосфера
- •Тема 6.3. Человек в биосфере
- •Тема 6.4. Глобальный экологический кризис
Тема 2.4. Общая теория относительности
2.4.1
Основу общей теории относительности составляют следующие положения:
|
все физические процессы при одних и тех же условиях протекают одинаково в любых системах отсчета |
|
скорость света есть величина постоянная в любых системах отсчета |
|
масса не эквивалентна энергии в неинерциальных системах отсчета |
|
скорость света постоянна в областях, где гравитационными силами можно пренебречь |
2.4.2
Эмпирическими подтверждениями общей теории относительности явились:
|
смещение перигелия Меркурия |
|
открытие микроволнового реликтового излучения |
|
отклонение кометы Галлея от расчетной траектории |
|
отклонение траектории луча света от звезды, проходящего в непосредственной близости от поверхности Солнца |
2.4.3
Следствиями общей теории относительности являются:
|
увеличение частоты электромагнитных волн в гравитационном поле |
|
замедление времени в гравитационном поле |
|
искривление луча света в гравитационном поле |
|
нарушение причинно-следственной связи в искривленном пространстве |
2.4.4
В гравитационных полях происходит:
|
отклонение светового луча от прямолинейной траектории |
|
замедление времени |
|
ускорение хода времени |
|
объединение электромагнитного и сильного взаимодействий |
2.4.5
Общая теория относительности еще при жизни Эйнштейна была подтверждена на основе астрономических наблюдений. К их числу относятся:
|
открытие пульсаров (нейтронных звезд) |
|
обнаружение красного смещения в спектре звезд в поле тяготения |
|
обнаружение красного смещения в спектрах далеких галактик |
|
наблюдение во время солнечного затмения смещения положения звезд вблизи солнечного диска |
2.4.6
Из общей теории относительности вытекает ряд следствий, а именно:
|
частота света в поле тяготения должна смещаться в сторону более низких значений |
|
масса тела является инвариантом относительно изменения системы отсчета |
|
масса тела убывает при увеличении его скорости |
|
пространство вблизи массивных тел искривляется |
2.4.7
«Черная дыра» образуется при следующих условиях:
|
происходит гравитационный коллапс массивной звезды |
|
радиус звезды уменьшается до значения гравитационного радиуса |
|
в недрах звезды начинается термоядерная реакция синтеза углерода |
|
поверхность звезды остывает и перестает излучать свет |
2.4.8
Гравитационный коллапс можно определить как:
|
падение сверхмассивного тела (газопылевого облака, звезды) «на самого себя» |
|
сжатие сверхмассивного тела (газопылевого облака, звезды под собственной гравитацией |
|
замедление скорости вращения планеты вокруг звезды и последующее падение под действием силы гравитации |
|
разрушение космического тела (планеты, звезды) под действием противоположно направленных сил тяготения |