Тема 4.05. Принцип возрастания энтропии

Формы энергии: тепловая, химическая, механическая, электрическая

Первый закон термодинамики - закон сохранения энергии при ее превращениях

Замкнутая (изолированная) система и незамкнутая (открытая) система Термодинамическое равновесие

Второй закон термодинамики как принцип возрастания энтропии в замкнутых системах

Обратимые и необратимые процессы

Энтропия как измеряемая физическая величина (приведенная теплота)

Изменение энтропии тел при теплообмене между ними

Второй закон термодинамики как принцип направленности теплообмена (от горячего к холодному)

Качество (ценность) энергии

Высококачественные формы энергии: механическая, электрическая

Низкокачественная форма энергии: теплота

Понижение качества тепловой энергии с понижением температуры

Энтропия как мера беспорядка

Второй закон термодинамики как принцип нарастания беспорядка и разрушения структур

Энтропия как мера отсутствия информации

Основной парадокс эволюционной картины мира: закономерность эволюции на фоне всеобщего роста энтропии

Энтропия открытой системы: производство энтропии в системе, входящий и выходящий потоки энтропии

Термодинамика жизни: добывание упорядоченности из окружающей среды

Тема 4.06. Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма

Синергетика - теория самоорганизации

Самоорганизация (в природных и социальных системах)

Примеры самоорганизации в простейших системах: лазерное излучение, ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского, спиральные волны

Неравновесная система

Потоки (вещества, энергии, заряда и т.д.) в неравновесных системах

Необходимые условия самоорганизации: неравновесность и нелинейность

Пороговый характер (внезапность) самоорганизации

Точка бифуркации как момент кризиса, потери устойчивости

Рост флуктуаций вблизи точки бифуркации (теоретическое положение и примеры)

Стабилизация флуктуаций за точкой бифуркации (порядок из хаоса)

Синхронизация частей системы в результате самоорганизации

Невозможность точного прогноза будущего за точкой бифуркации

Понижение энтропии системы при самоорганизации

Повышение энтропии окружающей среды при самоорганизации

Диссипация (рассеяние) энергии в неравновесной системе

Универсальный эволюционизм как научная программа современности, его цели

Принципы универсального эволюционизма:

- всё существует в развитии;

- объективность и познаваемость процессов самоорганизации;

- законы природы как принципы отбора допустимых состояний из всех мыслимых;

- фундаментальная и неустранимая роль случайности и неопределенности;

- развитие как чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций);

- непредсказуемость пути выхода из точки бифуркации (прошлое влияет на будущее, но не определяет его);

- устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления;

- коэволюция развивающейся системы и окружающей среды

5. Эволюционное естествознание

Тема 5.01.Космология

Космология – наука о строении и эволюции Вселенной

Однородность и изотропность Вселенной в больших масштабах

Химический состав Вселенной – данные спектрального анализа

Модели бесконечной в пространстве стационарной Вселенной

Космологическая модель нестационарной Вселенной Эйнштейна-Фридмана

Различные сценарии развития Вселенной: открытая, пульсирующая и закрытая модели эволюции

Проблема измерения средней плотности Вселенной

Теория Большого Взрыва (Г. Гамов)

Экспериментальные подтверждения теории большого взрыва: предсказание температуры фонового микроволнового излучения и обнаружение реликтового фона излучения

Проблема космологической постоянной Хабла и оценка возраста Вселенной

Основные наблюдательные тесты теории: распространенность легких элементов в космосе, проблема сингулярного состояния, открытие и исследование крупномасштабной структуры Вселенной, гравитационные линзы

Проблема темной материи

Устойчивость Вселенной и антропный принцип