Тема 2. Естествознание как отрасль научного знания

Естествознание. Естественные науки: физика, химия, геология, астрономия, органическая биология, биохимия. Математика как язык естествознания. Тенденции развития современного естествознания: дифференциация и интеграция наук. Естественнонаучное и гуманитарное знание.

Тема 3. Развитие научно-исследовательских программ и картин мира

Научная исследовательская программа. Научная картина мира. Естественнонаучная картина мира. Античная натурфилософия. Элейская школа. Атомистическая исследовательская программа. Математическая исследовательская программа. Континуальная исследовательская программа. Гелиоцентрическая система мира Н. Коперника. Механическая картина мира. Электромагнитная картина мира. Неклассическая, квантово-полевая картина мира. Современная, эволюционная картина мира.

Тема 4. Эволюция представлений о материи

Материя в естествознании. Этапы эволюции естественнонаучных представлений о материи: 1) Др. Греция (VI-IV вв. до н.э.); 2) Новое время (XVII-XIX вв.); 3) Новейшее время (конец XIX–ХХI вв.).

Тема 5. Эволюция представлений о движении

Движение. Этапы эволюции естественнонаучных представлений о движении: 1) Др. Греция (VI-IV вв. до н.э.); 2) Новое время (XVII-XIX вв.); 3) Новейшее время (конец XIX–ХХI вв.).

Тема 6. Эволюция представлений о взаимодействии

Взаимодействие. Фундаментальные физические взаимодействия. Дальнодействия принцип. Близкодействия принцип. Гравитационное взаимодействие. Электромагнитное взаимодействие. Слабое ядерное взаимодействие. Сильное ядерное взаимодействие

Тема 7. Принципы симметрии, законы сохранения

Симметрия. Ассиметрия. Дисимметрия. Хиральность. Антисимметрия. Типы симметрии: зеркальная, поворотная, радиальная, трансляция, винтовая, симметрия подобия. Симметрия в физике. Типы симметрий в физике: Геометрические (внешние, пространственно-временные) симметрии, внутренние симметрии калибровочные симметрии. Теорема Э.Нётер. Законы сохранения физических величин

Тема 8. Эволюция представлений о пространстве и времени

Пространство. Абсолютное и относительное пространство. Мировой эфир. Время. Абсолютное и относительное время. Пространство, время, материя.

Тема 9. Специальная теория относительности

Теория относительности. Преобразования Лоренца. Опыт Майкельсона–Морли. Принцип относительности. Специальная теория относительности. Скорость света. Инерциальные системы.

Тема 10. Общая теория относительности

Общая теория относительности. Гравитационный коллапс. Черная дыра.

Тема 11. Системность материи: микро-, макро-, мегамиры

Системный подход. Системность материи. Система. Структура системы. Структурная иерархия материи. Микромир. Макромир. Мегамир.

Тема 12. Системные уровни организации материи

Система. Системные уровни организации материи (в неживой и живой природе). Свойства систем: аддитивность, иерархичность, целостность, интегративность, устойчивость. Редукционизм. Витализм.

Тема 13. Физические структуры микромира

Вещество. Твердые вещества. Жидкости. Газ. Плазма. Поле. Атом. Атомная структура. Планетарная модель атома. Атомное ядро. Элементарные частицы. Электрон. Протон. Нейтрон. Нуклон. Позитрон. Гравитоны. Фотоны. Глюоны. Бозоны. Адроны. Барионы. Мезоны. Лептоны. Стабильные частицы. Квазистабильные частицы. Нестабильные частицы. Резонансы. Кварки. Античастицы.

Тема 14. Физические процессы в микромире

Радиоактивность. Бета-излучение. Альфа-излучение. Гамма-излучение. Радиоактивный распад. Радиоактивные превращения. Альфа-распад. Альфа-частица. Бета-распад. Бета-частицы. Аннигиляция. Ядерные реакции. Ядерная энергия. Ядер деление. Атомная электростанция. Термоядерный синтез. Дефект массы. Энергия связи ядра. Ядерные цепные реакции

Тема 15. Организация материи на химическом уровне

Атомно-молекулярное учение. Химический элемент. Системный подход в химии. Периодический закон Д.И.Менделеева. Периодическая система химических элементов. Изотопы. Молекула. Молекулярная структура. Химическая связь. Валентность. Химическое соединение. Изомеры. Полимеры. Смесь. Аморфные вещества. Кристаллические вещества. Стехиометрические законы. Закон сохранения массы вещества. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений. Закон эквивалентов. Закон Авогадо.

Тема 16. Процессы на химическом уровне организации материи

Химический процесс. Реакционная способность вещества. Химическая реакция. Химическая кинетика. Химическая термодинамика. Теплосодержание (химическая энергия). Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса. Экзотермические ре­акции. Эндотермические реакции. Закон действующих масс. Принцип Ле Шателье. Правило Вант-Гоффа. Катализ. Катализатор. Ферменты. Равновесие.

Тема 17. Особенности биологического уровня организации материи

Жизнь. Живые системы. Вода. Углерод. Ферментативный катализ. Гомеостаз. Уровни организации живой материи. Иерархическая организация живого. Биополимеры. Органогенные элементы. Клетка. Ткань. Орган. Организм. Популяция. Вид. Особь. Биоценоз. Биогеоценоз. Биосфера.

Тема 18. Молекулярные основы жизни

Пептиды. Полипептиды. Белки. Аминокислоты. Нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты. Азотистые основания.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). РНК (рибонуклеиновые кислоты). и-РНК (информационная РНК или матричная РНК). Ген. Генетический код. Кодон. Транскрипция. Трансляция. Редупликация (матричная саморепликация).

Тема 19. Динамические и статистические закономерности в природе

Детерминизм. Закономерности природы. Законы (теории) естествознания. Случайность (вероятность) и необходимость в природе. Механический (жесткий) детерминизм. Состояние. Динамические теории. Статистические теории. Распределение Максвелла. Динамический хаос. Соотношение между динамическими и статистическими теориями. Принцип соответствия. Смена динамических теорий статистическими

Тема 20. Концепции квантовой механики

Квантовая механика. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза Луи де Бройля. Интерференция волн. Дифракция волн. Поляризация волн. Фотоэффект. Виртуальные частицы. Физический вакуум. Эффект Казимира. Соотношение неопределенностей. Принцип дополнительности.

Тема 21. Законы термодинамики. Энтропия в природе

Формы энергии. Термодинамика. Равновесие термодинамическое. Открытые системы. Замкнутые (закрытые) системы. Энтропия

Тема 22. Концепция самоорганизации. Универсальный эволюционизм

Синергетика. Самоорганизация. Диссипативная структура. Флуктуации. Точка бифуркации. Универсальный эволюционизм

Тема 23. Космологические концепции

Космология. Спектральный анализ. Метагалактика. Вселенная. Происхождение Вселенной. Стадии эволюции Вселенной. Состав Вселенной. Космологические модели Вселенной. Модели стационарной Вселенной. Модели нестационарной Вселенной. Расширение Вселенной. Закон Хаббла. Красное смещение (космологическое). Эффект Доплера. Космологическая модель Фридмана. Модель Большого взрыва. Космологическая сингулярность. Реликтовое излучение. Теория раздувающейся Вселенной (теория инфляции). Антропный принцип