СОДЕРЖАНИЕ 
 

Вопрос № 1 Классический детерминизм и вероятностно-статистический детерминизм. 2

Вопрос № 2 Законы сохранения макромира и микромира. Законы симметрии микромира и макромира. Связи законов сохранения и законов симметрии. 3

Вопрос № 3 Основные свойства вещества, поля и вакуума в классической физике и квантовой механике. 3

Вопрос № 4 Представления о времени и пространстве в классической механике в теории относительности. 6

Вопрос № 5   Отличие живых систем от неживых. 10

Вопрос № 6 Биосфера и ее границы. Техносфера. Ноосфера. 12

Вопрос № 7 Экологические проблемы современности. 14

Вопрос № 8 Биосфера и космос. Человек и космос. 18

Вопрос № 9 Вопросы антропогенеза в современной антропологии. 19

Вопрос № 10 Биологическое и социальное в онтогенезе человека. 20

Вопрос № 11 Бессознательное и сознательное в человеке. 22

 

Вопрос № 1 Классический детерминизм и вероятностно-статистический детерминизм. 

     Термин "детерминация" происходит от латинского determine (определяю) и может быть расшифрован  как обязательная определяемость всех вещей и явлений в мире другими  вещами и явлениями. Зачастую вместо предиката "определяемость" в  эту формулировку подставляют предикат "обусловленность", что придает  самой формулировке двусмысленность, ибо создается впечатление, что  детерминирующие факторы таким  образом сводятся только к условиям, хотя последние при всей своей  значимости являются лишь одним из этих факторов.

     Опираясь  на труды своих предшественников и на основополагающие идеи естествознания И. Ньютона и К. Линнея, французский  астроном и математик П. Лаплас в  работе "Опыт философии теории вероятностей" (1814) довел идеи механистического детерминизма до логического конца: он исходит  из постулата, согласно которому из знания начальных причин можно всегда однозначно вывести следствия.

     Интересно отметить, что уже к началу того же самого XIX века под влиянием развития теории вероятностей (которой занимался  П. Лаплас), социальной статистики и  т.д. возник целый ряд вопросов, не разрешимых с позиций лапласовского  детерминизма:

     1. Как совместить его концепцию  с эмпирическими наблюдениями, выявляющими отклонения от необходимости, отсутствие "чистого" проявления закона во всех его конкретных воплощениях?

     2. Как совместить механизм лапласовского  детерминизма с теорией вероятностей, оперирующей понятием "случайность"?

     В трудах Лапласа здесь противоречия не было, ибо он истолковывал субъективистско  и случайность, отождествляя ее с  незнанием причин, и вероятность, относя ее к нашему знанию о процессе (объекте), но не к самому процессу (объекту). В действительности же вероятность, как уже говорилось, определяет степень  возможности проявления объективного по своей природе случайного явления. 

Вопрос  № 2 Законы сохранения макромира и микромира. Законы симметрии  микромира и макромира. Связи законов  сохранения и законов  симметрии.

 

     В науке выделяются три уровня строения материи:

     Макромир  – мир макрообъектов, размерность  которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время  – в секундах, минутах, часах, годах.

     Микромир  – мир предельно малых, непосредственно  не наблюдаемых микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется  от

10^-8 до 10^-6 см, а время жизни – от бесконечности до 10^-24 сек.

     Мегамир – мир огромных космических масштабов  и скоростей, расстояние в котором  измеряется световыми годами, а время  существования космических объектов – миллионами и миллиардами лет.

Вопрос № 3 Основные свойства вещества, поля и вакуума в классической физике и квантовой механике.

     В современной физике различают три  вида материи:

     Вещество 

     Поле 

     Физический  вакуум (экспериментально обнаружен  в ускорителях в 50-х гг. XX)

     Вещество  – это любые материальные объекты, имеющие массу. Кроме массы может  быть электрический заряд. Элементарные частицы (нейтрино имеют массу, 2002 год). У вещества есть четыре агрегатных состояния:

     Твердое

     Жидкое

     Газообразное

     Плазма

     Состояние материального объекта характеризуется  физическими величинами, или параметрами  состояния: координаты, энергия, температура, масса, спин, энтропия, состав. Переход  от одного состояния к другому  есть движение материи. Виды движения: Механическое Колебательное и волновое Тепловое Процессы переноса (диффузия, теплопроводность) Фазовые переходы Радиоактивный распад Химические и  ядерные реакцииЭволюция живых  организмов Метаболизм Поле – особое состояние среды, в каждой точке  которой заданы параметры, которые  характеризуют состояние вещества и которые непрерывно и плавно меняются от точки к точке. Поле является материальным фактором, который приводит к взаимодействию тел. В макромире  поле противоположно веществу (не имеет  массы, непрерывно и т.п.). В микромире  нет раздельно поля и вещества, там присутствует корпускулярно-волновой дуализм. Физический вакуум – самое  низшее энергетическое состояние квантового поля. Среднее число частиц в вакууме равно нулю. Там существуют виртуальные частицы со временем жизни 10-18 с. Вакуум «кипит» этими частицами, но они обладают низкой энергией. Дополнение от автора конспекта: Одной из особенностей вакуума является наличие в нем полей с энергией, равной нулю и без реальных частиц. Это электромагнитное поле без фотонов, это пионное поле без пи-мезонов, электронно-позитронное поле без электронов и позитронов.  
Но раз есть поле, то оно должно колебаться. Такие колебания в вакууме часто называют нулевыми потому, что там нет частиц. Удивительная вещь: колебания поля невозможны без движения частиц, но в данном случае колебания есть, а частиц нет! Как это можно объяснить? Физики считают, что при колебаниях рождаются и исчезают кванты. Колеблется электромагнитное поле – рождаются и пропадают фотоны, колеблется пионное поле – появляются и исчезают пи-мезоны и т.п. Физика сумела найти компромисс между присутствием и отсутствием частиц в вакууме. Компромисс такой: частицы рождаются при нулевых колебаниях, живут очень недолго и исчезают. Однако, получается, что частицы, рождаясь из «ничего» и приобретая при этом массу и энергию, нарушают тем самым неумолимый закон сохранения массы и энергии. Тут вся суть в том «сроке жизни», который отпущен частицам: он настолько краток, что «нарушене» законов можно лишь вычислить теоретически, но экспериментально это наблюдать нельзя. Родилась частица из «ничего» и тут же умерла. Например, время «жизни» мгновенного электрона, примерно, 10-21 секунды, а мгновенного нейтрона 10-24 секунды. Обычный же свободный нейтрон живет минуты, а в составе атомного ядра даже неопределенно долго, как и электрон, если его не трогать. Поэтому частицы, живущие так мало, что этого в каждом конкретном случае и заметить нельзя, назвали, в отличие от обычных, реальных, - виртуальными. В точном переводе с латыни – возможными. Но считать, что данные частицы только возможны – неверно. Эти «возможные» частицы в вакууме вполне реально воздействуют, как это наблюдается в точных экспериментах, на вполне реальные образования из безусловно реальных частиц и даже на микроскопические тела. И если отдельную виртуальную частицу физика обнаружить не может, то суммарное их воздействие на обычные частицы фиксируется отлично.

     Наблюдать воздействие вакуумных виртуальных  частиц оказалось возможно не только в опытах, где изучаются взаимодействия элементарных частиц, но и в эксперименте с макротелами. Две пластины, помещенные в вакуум и приближенные друг к  другу, под ударами виртуальных  частиц начинают притягиваться. Этот факт открыт в 1965 году голландским теоретиком и экспериментатором Гендриком  Казимиром. По сути, абсолютно все  реакции, все взаимодействия между  реальными элементарными частицами  происходят при непременном участии  вакуумного виртуального фона, на который  элементарные частицы, в свою очередь, тоже влияют. Оказалось также, что виртуальные частицы возникают не только в вакууме. Их порождают и обычные частицы. Электроны, например, постоянно испускают и тут же поглощают виртуальные фотоны.

     Физический  вакуум проявляется только при достаточно большой энергии - виртуальные частицы  начинают взаимодействовать с реальными  частицами. e- + - 2 + Q Современный тезис: Физический вакуум является основой  Вселенной (1990-е гг.) 

Вопрос  № 4 Представления о времени и пространстве в классической механике в теории относительности.

1. Принцип относительности  в классической механике.

     Впервые этот принцип был установлен Галилеем, но окончательную формулировку получил  лишь в механике Ньютона. Для его  понимания нам потребуется ввести понятие системы отсчета, или  координат. Как известно, положение  движущегося тела в каждый момент времени определяется по отношению  к некоторому другому телу, которое  называется системой отсчета. С этим телом связана соответствующая  система координат, например, знакомая нам декартова система координат. На плоскости движение тела или материальной точки определяется двумя координатами: абсциссой х, показывающей расстояние точки от начала координат по горизонтальной оси, и ординатой у, измеряющей расстояние точки от начала координат по вертикальной оси. В пространстве к этим координатам  добавляется третья координата z.

     Среди систем отсчета особо выделяют инерциальные системы, которые находятся друг относительно друга либо в покое, либо в равномерном и прямолинейном  движении. Особая роль инерциальных систем заключается в том, что для  них выполняется принцип относительности.

     Принцип относительности означает, что во всех инерциальных системах все механические процессы описываются одинаковым образом.

     Точнее  говоря, в таких системах законы движения тел описываются теми же самыми математическими уравнениями  или формулами. Иллюстрируя этот принцип, Галилей приводил пример равномерного прямолинейного движения корабля, внутри которого все явления происходят также как на берегу.

  2.Понятие  пространства-времени  в специальной теории относительности.

     В ходе разработки своей теории Эйнштейну  пришлось пересмотреть прежние представления  классической механики о пространстве и времени. Прежде всего, он отказался  от ньютоновского понятия абсолютного  пространства и времени, а также  от определения движения тела относительно этого абсолютного пространства.

     Каждое  движение тела происходит относительно определенного тела отсчета, и поэтому все физические процессы и законы должны формулироваться по отношению к точно указанной системе отсчета или координат. Следовательно, не существует никакого абсолютного расстояния, длины или протяженности, так же как не может быть никакого абсолютного времени.

     Отсюда  становится также ясным, что для  Эйнштейна основные физические понятия, такие, как пространство и время, приобретают ясный смысл только после указания тех экспериментальных  процедур, с помощью которых можно  их проверить. «Понятие, — пишет  он, — существует для физики постольку, поскольку есть возможность в  конкретном случае найти, верно оно  или нет». Вместо абстрактных рассуждений  об абсолютном движении в теории относительности  рассматривают конкретные движения тел по отношению к конкретным системам отсчета, связанным с конкретными  телами.

     Другой  важный результат теории относительности:

     Связь обособленных в классической механике понятий пространства и времени  в единое понятие пространственно-временной  непрерывности (континуума).

     Как мы уже знаем, положение тела в  пространстве определяется тремя его  координатами х, у, z, но для описания его движения необходимо ввести еще  четвертую координату — время. Таким  образом, вместо разобщенных координат  пространства и времени теория относительности  рассматривает взаимосвязанный  мир физических событий, который  часто называют четырехмерным миром  Германа Минковского (1864—1909), по имени  немецкого математика и физика, впервые  предложившего такую трактовку. Главная заслуга Минковского, по мнению Эйнштейна, состоит в том, что он впервые указал на формальное сходство пространственно-временной  непрерывности специальной теории относительности с непрерывностью геометрического пространств  Евклида.