Вопросы к экзамену Дисциплина «Концепции современного естествознания»

Вопросы к экзамену
Дисциплина «Концепции современного естествознания»
Курс 3-й, группа 932, направление 010500, специальность
010501.65
1.Естествознание в контексте культуры. Объект исследования. Структура
естествознания.
2.Особенности научного познания. Классификация и характеристика методов
научного познания.
3.Основные этапы развития естествознания. Понятия «научной революции» и
«картины мира».
4.Основные понятия науки: парадигма, гипотеза, теория, закон. Структура
научного познания.
5.Основные научные открытия ХХ столетия. Современная научная картина мира.
6.Современные научные методы исследования.
7.Взаимосвязь фундаментальных физических законов. Фундаментальные
мировые константы.
8.Основные положения
специальной и общей теории относительности
А.Эйнштейна.
9.Эволюция понятия «пространство». Свойства пространства. Современные
представления о пространстве.
10.Эволюция понятия «время». Современные представления о времени. Стрела
времени. Свойства.
11.Основные положения квантовой механики. Дуализм материи. Принцип
неопределенности В.Гейзенберга.
12.Уравнение Э.Шредингера и волновая функция микрочастиц. Квантовые числа.
13. Классификация и свойства микрочастиц.
14.Космомикрофизика. Типы взаимодействий в природе.
15.Структурные уровни материи. Квантовая теория вакуума.
16. Вселенная как гигантский ускоритель. Гипотезы возникновения и развития .
Модели А.Фридмана.
17.Распределение вещества во Вселенной. Классификация мегаобъектов:
квазары, пульсары, черные дыры.
18.Теории супергравитации и суперструн. Особенности строения Вселенной.
19.Строение вещества на макроуровне. Электронные спектры атомов. Принципы
наименьшей энергии, запрета, максимальной мультиплетности.
20.Эволюция развития физики от натурфилософии до классического этапа. Куб
соотношения фундаментальных физических теорий..
21.Принципы образования и количественные характеристики химической связи.
22.Механизм образования и эволюция звезд. Представления о термоядерных
процессах. Состав и свойства плазмы.
23.Макросвойства веществ – полупроводимость и сверхпроводимость.
24.Эволюция галактик. Строение и особенности нашей Галактики.
25. Использование математического моделирования в экологии.
26.Определение, задачи и структура современной экологии. Популяционная
экология. Анализ взаимодействий в биосфере.
27.Способы управления химическими процессами. Производство энтропии как
функция скоростей реакций.
28.Катализ в химических и биохимических процессах. Иммунобилизованные
ферменты.
29. Химия экстремальных состояний. Плазмохимия. Радиационная химия.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез.
30. Пирамида энергий и энергетический цикл в биосистемах. Механизмы
запасания энергии в живых организмах.
1.Теории систем и процессов в естествознании.
2.Термодинамическое описание систем и процессов. Параметры и функции
состояния.
3. Теории активированного комплекса и абсолютных скоростей в кинетическом
описании процессов.
4.Теории хаоса и порядка. Бифуркацию Понятие о теории катастроф.
5.Аттракторы и эволюция систем. Истоки упорядоченности в эволюции.
6. Взаимодействие случайности и закономерности. Гипотезы происхождения
жизни на Земле.
7.Жизнь как физико-химический процесс. Эволюция биомеханизмов запасания
энергии.
8.Принципы и механизмы генетической информации. Мышление. Память.
9.Молекулярные механизмы репродукции и биосинтеза белка. Аутосплайсинг.
10.Биосферный уровень развития материи. Учение В.И.Вернадского о биосфере.
11.Принципы функционирования биосферы. Геохроноциклы.
12.Негэнтропия и экологические проблемы. Понятие экологического кризиса в
аспекте теории катастроф.
13.Коллективные взаимодействия и развитие цивилизации. Переход к ноосфере.
14.Самоорганизация в живой материи. Высшая нервная деятельность, работа
мозга.
15.Логическая информация и целенаправленность развития.
16.Коэволюция человека, общества и природы. Концепция устойчивого развития
цивилизации.
17.Самоорганизация и неравновесность в природе. Термодинамика открытых
систем.
18.Теория катастроф в применении к социальным и экологическим системам.
19.Типы графов в математике. Теория графов в описании цепных процессов.
20.Автоколебательные процессы. Математическая модель «брюсселятора».
21.Математические идеи в симметрии. Теория групп. Симметрия кристаллов.
22.Математическое описание природных систем с помощью модели классического
осциллятора.
23.Зонная
теория
твердого
тела
и
макросвойства
веществ
–
электропроводимость, полупроводимость, сверхпроводимость.
24.Уравнение Шредингера. Квантовые числа и их связь с параметрами
периодической таблицы Д.И.Менделеева.
25.Единство Природы в представлениях русских космистов. Солнечно-земные
связи.
26.Экосистемы как объекты изучения и прогноза. Земля как живой организм.
27. Основные законы и принципы экологии.
28. Классификация и законы действия экологических факторов.
29. Законы экологии Д.Коммонера.
30.Функциональные
различия
растительных
и
животных
организмов.
Незаменимые аминокислоты.
Классификация и особенности биохимически
активных веществ
1.Понятие физической величины
размерность физической величины.
в
естествознании.
Значение,
размер
и
2.Измерение в естествознании. Прямые и косвенные измерения. Ошибки
измерения. Математические методы устранения влияния ошибок.
3.Периодичность как фундаментальное свойство природы. Периодичность
процессов. Периодические свойства веществ и их связь со строение атомов.
4.Квантово-механические принципы описания строения атомов. Типы и число
орбиталей. Электронные формулы атомов.
5.Метод валентных связей в описании строения молекул. Гибридизация
орбиталей и форма молекул.
6.Метод молекулярных орбиталей. Энергетические диаграммы. Магнитные
свойства веществ.
7.Принципы образования химической связи. Количественные характеристики
химической связи и пространственное строение молекул.
8.Строение вещества и межмолекулярные взаимодействия. Кластеры.
9.Симметрия в природе. Виды и категории симметрии.
10.Симметрия в математике, искусстве, архитектуре.
11.Методы линейной алгебры в естествознании. Закон сохранения и уравнивание
химических реакций
12.Дифференциальные функции в термодинамическом описании процессов.
Уравнения изобары и изохоры химической реакции в дифференциальной и
интегральной формах.
13.Первый, второй и третий законы термодинамики в применении к
изолированным и открытым системам.
14.Сущность и значение катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ в
природных и промышленных процессах.
15.Геометрия природы. Фракталы.
16. Технические средства современных информационных технологий.
17.Современная информационная техника и компьютеры будущего.
18. Энтропия и информация.
19.Эволюционный подход в естествознании. Эволюция Земли и климата.
20.Модели гиперциклов в эволюции живого вещества. Клеточный цикл.
21.Человек – феномен природы. Физиологические особенности человека.
22.Мозг – материальный носитель разума. Мышление и разум.
23.Модель изменения численности популяции с учетом внутривидовой
конкуренции (модель Ферхюльста).
24.Динамика развития популяций (модель Мальтуса). Используемые допущения и
представление о биотическом потенциале популяции.
25.Экосистемы как объекты изучения и прогноза развития. Состав и структура
экосистем.
26.Популяционная экология. Определение популяции и основные характеристики.
Основные законы и принципы экологии.
27. Самоорганизация систем - как фактор эволюции.
Лазеры как
самоорганизующиеся системы.
28. Метод молекулярных пучков в исследовании быстрых процессов.
29. Понятие об энергии активации. Способы определения и расчета.
30. Роль энтропии в химических реакциях. Понятие химического сродства по
Т.Дель Донде.