Валерий Савченко - Начала современного естествознания: концепции и принципы

• Название: Начала современного естествознания: концепции и принципы
• Автор: Валерий Савченко
• Издательство: «Феникс»
• Жанр: Философия
• Год: 2006
• ISBN: 5-222-09157-0

В данном пособии самым подробным образом рассмотрены основные естественноисторические этапы становления и развития науки, вопросы философии науки и естествознания, фундаментальные концепции, принципы и положения классического механистического и термодинамического, неклассического полевого и квантово-полевого и постнеклассического эволюционно-синергетического и диссипативно-структурного естествознания. Рассмотрены вопросы связи математики и отражаемой ей естественнонаучной реальности мира. В конце каждой главы и некоторых наиболее сложных параграфов даны резюме, предложены вопросы для обсуждения. Дано около 400 тем рефератов и свыше 400 тестовых вопросов для контроля усвоения и аттестации теоретического материала пособия.

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения гуманитарных и социально-экономических специальностей вузов, а также для обучающихся по дистанционным технологиям. Пособие может быть полезно преподавателям данной учебной дисциплины и широкому кругу лиц других специальностей и профессий, в том числе, студентам естественнонаучных и инженерно-технических специальностей, всем, интересующимся вопросами истории, становления и развития классического, неклассического и постнеклассическтого естествознания, а также проблемами естествознания новейшего времени и его ролью в развитии науки и культуры.

---

б) любой физический процесс в изолированной системе понижает энтропию системы;

в) понижение энтропии всегда повышает энергию системы;

г) во всех биологических системах энтропия отсутствует.

3–5.96. Правильно выбранные последовательности электромагнитных излучений в порядке убывания длин волн (энергий), это:

а) радиоволны, ультрафиолетовые лучи, инфракрасные лучи;

б) радиоволны, инфракрасные лучи, ультрафиолетовые лучи;

в) ультрафиолетовые лучи, радиоволны, инфракрасные лучи;

г) инфракрасные лучи, радиоволны, ультрафиолетовые лучи.

3–5.97. Увеличению процесса беспорядка в системе соответствует:

а) возрастание энтропии;

б) убывание энтропии;

в) энтропия остается неизменной;

г) возрастание энергии;

д) убывание энергии.

3–5.98. Какое перечисленное ниже излучение обладает наибольшей энергией?

а) микроволновое;

б) инфракрасное;

в) гамма-излучение;

г) реликтовое.

3–5.99. Процесс передачи внутренней энергии без совершения механической работы, называется:

а) теплообмен;

б) броуновское движение;

в) фотосинтез;

г) эффект Комптона.

3–5.100. Ученый, давший имя единице измерения энергии, это:

а) Кулон;

б) Джоуль;

в) Вольта;

г) Ампер;

д) Эрстед.

3–5.101. Какое утверждение относительно энергетического состояния системы верно?

а) при обратимом процессе система возвращается в исходное состояние;

б) система закрыта, если она обменивается энергией с окружающей средой;

в) система закрыта, если она обменивается веществом с окружающей средой;

г) система открыта, если в ней идут процессы диффузии.

3–5.102. Действие закона сохранения биомассы Вернадского основывается на:

а) законе сохранения энергии;

б) постоянстве неэнтропии;

в) биогенетическом законе Геккеля;

г) теории диссипативных структур Пригожина;

д) законе сохранения массы.

3–5.103. Какое утверждение относительно процессов в системе верно?

а) все реальные процессы необратимы;

б) при электролизе происходит перенос энергии;

в) при теплопередаче происходит перенос вещества;

г) все реальные процессы обратимы.

3–5.104. Какое выражение(я) верно?

а) полная энергия изолированной системы остается неизменной;

б) энтропия может превращаться в энергию;

в) возрастание энтропии повышает порядок;

г) верны ответы а), б);

д) верны ответы б), в);

е) верны ответы б), в);

ж) все ответы неверны.

3–5.105. Какое выражение о процессах в системе верно?

а) система с большей упорядоченностью имеет более высокую энтропию и наоборот;

б) любой физический процесс в изолированной системе повышает энтропию системы;

в) оба утверждения верны;

г) оба утверждения неверны.

3–5.106. Какое выражение относительно энергии системы верно!

а) энергия без потерь может превращаться из одной формы в другую;

б) полная энергия изолированной системы не меняется;

в) оба утверждения верны;

г) оба неверны.

3–5.107. Сколько есть способов размещения 10 частиц по двум половинкам сосуда?

Указание: если число частиц равно N, причем п частиц в одной половинке сосуда, a (N — п) частиц в другой половинке, то число способов W, которыми можно осуществить такую расстановку, определяется формулой: W = N!/n! (N — n)!

Для N = 10 найдите все Wn (n = 0, 1, 2…5).

Убедитесь, что максимальное число Wn будет при n = 5.

3–5.108. В сосуде содержится N молекул идеального газа. Подсчитайте изменение энтропии при переходе газа из начального состояния, когда все молекулы собраны в одной половинке сосуда, в конечное состояние, когда молекулы распределены по всему объему сосуда, и, следовательно, в обеих половинках сосуда содержится одинаковое число молекул N.

Указание 1. Сначала необходимо определить число способов размещения молекул (термодинамическую вероятность) по половинкам сосуда в начальном и конечном состоянии.

Указание 2. Затем по формуле Больцмана S = klnw найти энтропию начального и конечного состояния (к — постоянная Больцмана). Необходимо учесть то обстоятельство, что для больших чисел N справедлива формула Стерлинга: InN! = NlnN — N.

Тесты к главам 6 и 7

Космологические и космогонические концепции и гипотезы естествознания о Вселенной, о Земле и планетах Солнечной системы

6–7.1. Основателем космологических моделей на основе общей теории относительности стал:

а) Эйнштейн;

б) Гамов;

в) Фридман;

г) Хаббл;

д) Эддингтон;

е) Лемэтр.

6–7.2. Законы движения планет были установлены:

а) Николаем Коперником;

б) Джордано Бруно;

в) Иоганном Кеплером;

г) Галилео Галилеем;

д) Тихо Браге;

е) Исааком Ньютоном;

ж) Рене Декартом.

6–7.3. Без какого фундаментального принципа невозможно обойтись при построении общей теории относительности (теории тяготения Эйнштейна)?

а) релятивистского принципа относительности;

б) принципа, утверждающего соответствие между массой частицы и ее волной;

в) принципа тождественности тяжелой и инертной масс;

г) принципа относительности к средствам наблюдения.

6–7.4. Укажите время (столетие) астрономических открытий Коперника и Бруно:

а) ХШ век;

б) XVI век;

в) XVII век;

г) XV век.

6–7.5. Какой коэффициент (постоянная) связывает частоту и энергию космического реликтового излучения:

а) постоянная Больцмана;

б) коэффициент Лоренца;

в) постоянная Планка;

г) постоянная Хаббла;

д) постоянная Стефана-Больцмана.

6–7.6. Реликтовое излучение, как физическое явление — это:

а) космическое фоновое излучение следствие взрыва ранней горячей Вселенной;

б) инфракрасное излучение из центра Галактики;

в) излучение реликтовых звезд;

г) межгалактическое излучение сверхновых звезд;

д) инфракрасное излучение звезд.

6–7.7. Какое утверждение относительно характеристик Вселенной является неправильным?

а) возраст Вселенной от 10 до 20 миллиардов лет;

б) кривизна Вселенной возрастает;

в) средняя плотность Вселенной ниже критической;

г) самые далекие наблюдаемые объекты Вселенной находятся на расстоянии порядка 10 миллиарда световых лет.

6–7.8. Какое утверждение о характеристиках Солнечной системы является неправильным?

а) Солнечная система возникла примерно 5 миллиардов лет назад из газово-пылевого облака;

б.) хвосты комет имеют постоянную длину;

в) периоды обращения планет возрастают с увеличением расстояния от Солнца;

г) астероидный пояс находится между Марсом и Юпитером;

д) неправильные утверждения а) и г).

6–7.9. Какое утверждение из классической физики и астрономии является некорректным?

а) под действием постоянной силы частица движется с постоянным ускорением;

б) в поле тяготения Солнца небесные тела могут двигаться только по эллиптическим орбитам;

в) в инерциальной системе отсчета нет сил инерции;

г) изменение им пульса частицы обусловлено изменением не только скорости частицы, но и изменением ее массы.

6–7.10. Какая из внутренних (глубинных) геосфер Земли демпфирует (гасит) давление поднимающегося к земной коре вещества верхней мантии:

а) Мохоровича;

б) астеносфера;

в) Гуттёнберга;

г) Ван Алена;

д) мезосфера.

6–7.11. Какой ученый не относится к тем, без которых Ньютон не создал бы классической механики?

а) Галилей;

б) Кеплер;

в) Кулон;

г) Декарт;

д) Коперник;

е) Джордано Бруно.

6–7.12. Английский астроном Джеймс Джинс положил в основание теории происхождения планет Солнечной системы гипотезу:

а) небулярную;

б) катастрофическую;

в) электромагнитную;

г) магнитогидродинамическую;

д) реликтового излучения.

6–7.13. Закон, устанавливающий скорость расширения Вселенной, носит имя:

а) Доплера;

б) Хаббла;

в) Эйнштейна;

г) Герцшпрунга-Рассела.

6–7.14. Какая мировая постоянная (константа) позволяет определить возраст Вселенной?

а) постоянная Планка;

б) постоянная Хаббла;