Концепции современного естествознания (5ПМИ)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Мурманский государственный гуманитарный университет»
(МГГУ)
Методические рекомендации по изучению дисциплины
ЕН.Ф.5 КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ
СПЕЦИАЛИСТА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ
010501.65- Прикладная математика и информатика
(код и наименование специальности/тей)
1. Цель: Курс разработан применительно к факультету ПМПИ по специальности
«Прикладная математика и информатика», однако его можно рекомендовать и для других
факультетов университета и технических вузов. Он рассчитан на семестр. В нем
рассказывается о простейших базовых динамических моделях и эволюционных процессах и
явлениях. Назначение курса состоит в заполнении существующего пробела в высшем
образовании между физическими законами и их математическими описаниями и
абстрактными математическими курсами, где фактически нет места для основных
математических моделей динамических систем и процессов. Вместе с тем роль именно этих
моделей наиболее существенна для активного восприятия теоретических наук и последующей
возможности их применения. В курсе на разнообразных примерах рассказывается, как
строятся, уточняются математические модели, как интерпретируются на реальных объектах
результаты исследования и как формируются общие представления о протекающих в них
процессах и сопровождающих их явлениях.
2. Задачи: Курс опирается на основные сведения курсов дифференциальных уравнений и
теории вероятностей и одновременно рассказывает о многогранных их приложениях в
естествознании и технике. Он служит введением, прологом и связующим звеном для
последующих общих и специальных курсов, как в плане методологической подготовки, так и
в плане фактического содержания.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
должны знать: основные приемы и методы применения математических методов для
построения электромеханических, энергетических, волновых, диффузных и других моделей
естественнонаучных исследований.
должны уметь: пользоваться математическими моделями и приемами для описания
физических и других явлений в естествознании. Находить аналоговые ситуации для описания
их унифицированными методами.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы (для всех специальностей, на которых
читается данная дисциплина):
204
80
40
40
Сам.раб.
9
ЛБ
5
ПР/СМ
010501- ПМиИ
ЛК
Семестр
1.
Всего
ауд.
Шифр и наименование
специальности
Трудоем
кость
№
п/п
Курс
Виды учебной работы в часах
124
Вид
итогового
контроля
(форма
отчетности)
экзамен
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ:
5. 1. Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного
времени
№ Наименование раздела, темы
Количество часов
Вариант 1
Вариант 2
п/п
2.
3.
4.
Балансовые
динамические
модели
Уравнение
экспоненциального
процесса. Свойства его решений.
Электромеханические аналогии и
уравнения Лагранжа-Максвелла
Основные модели линейного и
8
4
20
24
4
20
24
20
Сам.
раб
12
ПР/С
М
ЛБ
20
ЛК
2
Всего
аудит.
4
Сам
раб.
6
ПР/С
М
ЛБ
ЛК
1.
(заочная форма обучения)
Всего
аудит.
(очная форма обучения)
5.
6.
7.
нелинейного осциллятора
Экологические
модели
сосуществования
Модели
обучения,
игр
и
поведения
Диффузия и сопротивление.
ИТОГО:
22
12
2
2
2
2
12
80
8
40
10
10
10
4
40
20
124
5.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ.
Введение
Эволюционные процессы и динамические системы. Что такое эволюционный процесс. Что
значит изучить эволюционный процесс. Детерминизм Лапласа. Как живое и человек
«изучают» природу. Математика как язык описания природы и язык точных наук. Понятия
состояния и динамической системы. Фазовый портрет. Дифференциальные уравнения как
способ задания оператора динамической системы. Геометрический смысл решений
дифференциального уравнения. Глобальное поведение из локальных законов.
Балансовые динамические модели.
1. Истечение жидкости из сосуда. Простейшая модель на основе закона Торричелли. Время
вытекания. Водяные часы. Ограниченность простейшей модели. Уточненная модель
истечения жидкости. Сопоставление с простейшей моделью. Более детальное рассмотрение
движения жидкости в сосуде. Сжатие вытекающей струи.
2. Вытекание жидкости при наличии притока. Равновесный режим и его устойчивость.
Автоколебания при вытекании жидкости через сифон. Простейшая модель изменения уровня
воды в водохранилище с плотиной и гидростанцией. Равновесный режим, его устойчивость.
Критический уровень безопасности.
3. Простейшая энергетическая модель сердца. Математическая модель сердца с учетом
внешнего управления. Два типа катастроф. Критический энергетический запас.
4. Математическая модель засоления водоема с аппендиксом. Равновесные состояния. Их
устойчивость и установление. Быстрые процессы водного равновесия и длительные процессы
нарастания и установления равновесной солености.
Экспоненциальное уравнение экспоненциального процесса.
Свойства его решений. Периоды удвоения и полураспада. Конкретные примеры
экспоненциальных
процессов,
радиоактивный
распад,
разряд
конденсаторов,
беспрепятственное размножение, вымирание, охлаждение нагретого тела, торможение
движения, поглощение излучения, разгон ракеты. Рост населения, развитие производства,
экономики, наука, накопление знаний (обществом и отдельным человеком). Уточнение
модели (логическая кривая, взрывной рост). Явления «схлопывания» и «внезапного» кризиса.
Электромеханические аналогии и уравнения Лагранжа-Максвелла.
Грузик напружине и электрический контур из самоиндукции и емкости. Уравнения движения
и их аналогия. Потеря аналогии при электромагнитном излучении. Квазистационарная
электродинамика. Модели массы пружины, демпферы, самоиндукции, емкости и
сопротивления. Кинетическая и потенциальная энергии и их электромагнитные аналоги.
Уравнение Лагранжа-Максвелла и примеры их применения. Плоский маятник на
вращающемся основании. Фазовый портрет и бифуркации.
Линейный и нелинейный осцилляторы.
1. Линейный осциллятор. Фазовый и бифуркационный портреты. Часы Галилея-Гюйгенса.
Догалилеевы часы и неточность их хода. Навигация и часы. Механические часы с маятником.
Другие физические реализации. Простейшие математические модели часов как
автоколебательных систем. От чего зависит точность хода.
2. Генератор электрических колебаний и нелинейный осциллятор Ван-дер-Поля.
Автоколебания, мягкий и жесткий режимы их возникновения. Фазовые портреты и
бифуркационные диаграммы.
3. Неустойчивость и автоколебания вызываемые сухим трением.
4. Автоколебания химического реактора.
5. Стохастический осциллятор и стохастические автоколебания.
6. Стабилизация перевернутого маятника. Безопорная магнитная подвеска. Авторулевой.
Автоколебательная ходьба.
7. Вынужденные колебания линейного и нелинейного осциллятора.
8. Параметрическое возбуждение и резонанс.
9. Два связанных осциллятора. Парциальные и нормальные частоты. Явление биения и
перекачки энергии.
Экологические модели сосуществования.
Динамика изолированной популяции. Модели хищник-жертва, симбиоз или протокооперация,
антагонизм. Модель сообщества производителей и управленцев.
Модели обучения, игр и поведения.
Распознавание образов. Персептрон как динамическая система. Устойчивость и обучаемость.
Автоматные и марковские модели игр и поведения.
Диффузные и волновые процессы.
Процессы теплопроводности, диффузии и случайного блуждания и их дифференциальные
уравнения. Фундаментальное решение и его физический смысл. Принцип суперпозиции и его
приложения распространение тепла в полупространстве. Тепловые волны. Суточное и годовое
изменение температуры верхнего слоя земли. Волновое уравнение. Бегущие и стоячие волны.
Отражение преломление волн. Уравнение Максвелла и электромагнитные волны. Удар по
струне. Спектр колебаний.
5.3. Темы для самостоятельного изучения.
№ Наименование
Тема
п/п раздела дисциплины
Балансовые
Фазовый портрет
динамические модели
Уравнение
экспоненциального
процесса. Свойства
его решений.
Колво
часов
20
Конкретные
20
примеры
экспоненциальных
процессов
Электромеханические Уравнение
аналогии и уравнения ЛагранжаЛагранжа-Максвелла Максвелла и
примеры их
применения
24
Основные
модели Фазовый и
линейного
и бифуркационный
нелинейного
портреты
осциллятора
20
Экологические
модели
сосуществования
Динамика
изолированной
популяции
10
Модели
обучения, Распознавание
игр и поведения
образов
10
Форма
Форма контроля
самостоятельной выполнения
работы
самостоятельной
работы
- рефераты
- защита
рефератов
Диффузия
сопротивление.
и Волновое
уравнение
20
6.Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
 Тема №1 « Балансовые динамические модели».
 План: 1. Уравнение неразрывности.
2. Уравнение Бернулли. Различные варианты вывода основного уравнения.
3. Равновесный режим и его устойчивость.
Тема №2 «Экспоненциальное уравнение экспоненциального процесса.
План: 1. Дифференциальные уравнения сводящиеся к решению экспоненциального
вида.
2. Простое одномерное отображение.
3. Удвоение периода.
4. Универсальные свойства нелинейных отображений.
5. Хаотическое поведение в классической механике.
6. Двумерное отображение.
Вопросы для коллективного обсуждения:
Почему процесс развития популяции уместно описывать разностными, а не
дифференциальными уравнениями?
Как описать экологический сценарий популяции насекомых или человеческого
общества, которые ведут себя аналогично отображению с устойчивым аттрактором?
Задания для самостоятельной работы:
А. Исследовать динамическое поведение стандартного отображения для значений
параметра r =0.26, 0.5, 0.7, 0.72, 0.74 и 0.748. ( В случае r =0.748 для сходимости
итерационного процесса необходимо приблизительно 1000 итераций.). Сходится ли процесс к
значению x=0? Неподвижная точка называется неустойчивой, если для почти всех значений x0
итерационный процесс расходится. Свидетельствует ли ваши результаты о том, что x=0 –
неустойчивая неподвижная точка? Покажите, что через много поколений итерированные
значения переменной х. постоянны, т.е. динамический режим является стационарным или
имеет период, равный 1. Каковы устойчивые неподвижные точки для различных значений
параметра r ? Последовательность итераций х0, х1, хп … называется орбитой, или траекторией
х. Покажите, что для любого из предложенных значений параметра r орбиты х. по
прошествии начального переходного периода не зависят от начального значения.
В. Исследуйте динамическое поведение стандартного отображения для значений
параметра r =0.752, 0.76, 0.8, 0.862. ( В случае r =0.752 для сходимости итерационного
процесса необходимо приблизительно 1000 итераций.) Покажите, что если параметр
становится чуть больше 0.75 то после переходного режима х. осциллирует между двумя
значениями, т.е. вместо устойчивого цикла с периодом, равным 1, соответствующего одной
неподвижной точке, у системы имеется устойчивый цикл с периодом 2. Значение параметра
r , при котором единственная неподвижная точка х.* расщепляется, или происходит
бифуркация на два осциллирующих значения х1* и х2*, равно r =0.75. Пара величин (х1* и х2*)
образует устойчивый аттрактор с периодом 2.
С. Опишите экологический сценарий популяции насекомых или человеческого
общества, которые ведут себя аналогично отображению из В.
Д. Что является устойчивым аттрактором стандартного отображения для значений
r =0.863 и 0.88? Чему равен период в каждом случае.
Е. Что является устойчивым аттрактором стандартного отображения и чему равны
соответствующие периоды для значений параметра r =0.89, 0.891, 0.8922?
Дополнительная литература по теме:
1. Шустер Г., Детерминированный хаос: введение. – М.: Мир, 1988. В гл. 3
подробно исследуются поведение квадратичных отображений, бифуркации и вычисляются 
и  . В гл. 6 рассматривается отображение Хенона.
2. Николис Дж., Динамика иерархических систем: эволюционное представление.
– М. : Мир. 1989. В гл. 6 подробно рассмотрены вопросы поведения нелинейных отображений,
бифуркации и переход к хаосу.
3. Фейгенбаум М., Универсальное поведение нелинейных систем, УФН, т. 141,
вып. 3, 343-374 (1983).
4. Странные аттракторы. Новое в зарубежной науке, Математика, 22. – М.: Мир,
1981.
Тема №3 Электромеханические аналогии и уравнения Лагранжа-Максвелла.
1. Лагранжев формализм.
2. Уравнения Максвелла.
3. Принцип наименьшего действия для свободной частицы
4.Модели массы пружины, демпферы, самоиндукции, емкости и
электродинамика.
Вопросы для коллективного обсуждения:
1. Гармонические осцилляторы.
2. Колебания математического маятника.
3. Математический маятник в электростатическом поле.
4. Математический маятник в неинерциальной системе отсчета.
5. Наклонный маятник в неинерциальной системе отсчета.
6. Колебания однородного стержня.
7. Колебании я стержня в произвольной точке подвеса.
8. Колебания жесткого согнутого стержня, несущего различные грузы.
9. Колебания жесткого согнутого стержня с несколькими грузами.
10. Колебания стержня с грузиками на полуцилиндре.
11. Колебания бифилярного подвеса на невесомом стержне с грузиками.
12. Бифилярный подвес.
13. Пружинный маятник.
14. Пружинный маятник с круговой направляющей.
15. Комбинированный маятник.
16. Вертикальные колебания заряженного пружинного маятника.
17. Колебания грузов на дифференциальном блоке и пружинке.
18. Колебания плоской системы грузиков на пружинке.
19. Колебания плоской системы грузов, соединенных пружинками.
20. Колебания тела в шахте через Землю.
21. Колебания заряженного шарика в поле других точечных зарядов.
22. Колебания заряженного тела в сферической чаше в поле другого заряда.
23. Колебания заряженного математического маятника в поле другого заряда.
24. Колебания заряженного тела вдоль направляющей в поле другого заряда.
25. Колебания заряженного тела вдоль направляющей в поле двух точечных зарядов.
26. Колебания заряженного точечного тела в поле четырех зарядов.
27. Колебания заряженного тела в поле заряженного кольца.
28. Колебания двух тел на пружине.
29. Математический маятник подвижной осью колебаний.
30. Комбинированный математический маятник с подвижной осью колебаний.
31. Связанные колебания двух заряженных тел.
32. Колебания двойного плоского маятника.
33. Колебания связанных математических маятников.
34. Колебания заряженных шариков вдоль кольца.
35. Колебания заряженных тел вдоль двух кольцевых направляющих.
36. Колебания комбинированного пружинного маятника.
Тема №4 Линейный и нелинейный осцилляторы.
1. Линейный осциллятор. Фазовый и бифуркационный портреты.
2. Часы Галилея-Гюйгенса. Догалилеевы часы и неточность их хода.
3. Другие физические реализации.
Тема №5 Экологические модели сосуществования.
1. Динамика изолированной популяции.
2. Модели хищник-жертва, симбиоз или протокооперация.
3. Модель сообщества производителей и управленцев.
Тема №6 Модели обучения, игр и поведения.
1. Распознавание образов. Персептрон как динамическая система.
2. Устойчивость и обучаемость.
3. Автоматные и марковские модели игр и поведения.
Тема №7 Диффузные и волновые процессы.
1. Суточное и годовое изменение температуры верхнего слоя земли.
7.Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
Рекомендуемая литература:
Основная:
1. Грушевицкая, Т. Г.
Концепции современного естествознания : учеб.пособие для
студ.дневного и заоч.отд-ний вузов / Т. Г. Грушевицкая, А. П. Садохин. - М. : Высшая
школа, 1998. - 381 с. - ISBN 5-06-003474-7 : 15-00;22-00.
2. Гусейханов М. К.Концепции современного естествознания : учебник для студ. вузов /
М. К. Гусейханов, О. Р. Раджабов. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : Дашков и К, 2008. 540 с. : ил. - ISBN 978-5-91131-306-7 [Гриф]
3. Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студ.
вузов, обуч. по соц.-эконом. спец. / Т. Я. Дубнищева. - 8-е изд., стер. - М. : Академия,
2008. - 608 с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978-5-7695-4810-9
[Гриф] : 320-10.
4. Канке, В. А. Концепции современного естествознания : Учебник для вузов / В. А.
Канке. - 2.изд.,испр. - М. : Логос, 2003. - 368 с. : ил. - (Учебник XXI века). - ISBN 594010-048-1 : 72-75.
5. Карпенков, С. Х. Концепции современного естествознания : учебник для студ. вузов /
С. Х. Карпенков. - 11-е изд., перераб. и доп. - М. : КноРус, 2009. - 672 с. : ил. - ISBN
978-5-390-00316-9 [Гриф] : 300-00; 357-00.
6. Найдыш, В. М. Концепции современного естествознания : учеб. для студ. вузов, обуч.
по гуманит. спец. и направл. подготовки / В. М. Найдыш. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.
: Альфа-М : ИНФРА-М, 2008. - 704 с. - ISBN 978-5-98281-102-8 (Альфа-М). - ISBN 9785-16-002918-4 (ИНФРА-М) [Гриф] : 210-00; 180-00.
7. Рузавин, Г. И. Концепции современного естествознания : Учебник для студ.вузов / Г.
И. Рузавин. - М. : ЮНИТИ, 2005. - 287 с. - ISBN 5-238-00564-4 : 65-00; 125-00
8. Солопов Е. Ф. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студ.
вузов, обуч. по гуманит. спец. / Е. Ф. Солопов. - М. : ВЛАДОС, 2005. - 232 с. - (Учебное
пособие для вузов). - ISBN 5-691-00185-X [Гриф МО] : 42-68.
9. Хорошавина, С. Г. Концепции современного естествознания : курс лекций : учебник
для вузов / С. Г. Хорошавина. - 3-е изд., испр. - Ростов н/Д : Феникс, 2003. - 480 с. (Учебники, учебные пособия). - ISBN 5-222-03508-5 : 80-30.
Дополнительная:
1. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания. Лекции по курсу. – СПб.:
«Лань», 2001.
2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: «Центр», 2001.
3. Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студ.
вузов, обуч. по соц.-эконом. спец. / Т. Я. Дубнищева. - 8-е изд., стер. - М. : Академия,
2008. - 608 с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978-5-7695-4810-9
[Гриф] : 320-10.
4. Жигалов Ю.И. Концепции современного естествознания: Учебно-методическое
пособие для вузов. – М.: Гелиос АРВ, 2002.
Ивашковская Т.В., Павлов В.А. Концепции современного естествознания: Конспект
лекций. – СПб: Изд-во Михайлова В.А., 2000.
6. Игнатова В.А. Естествознание. Учебное пособие. М.: ИКЦ «Академкнига», 2002.
7. Коновалова, И. П. Концепции современного естествознания : метод. пособие / И. П.
Коновалова ; М-во образования и науки РФ, Мурм. гос. пед. ун-т. - Мурманск : МГПУ,
2010. - 58 с. - 85-69.
8. Концепции современного естествознания : учебник для студ. вузов, обуч. по направл.
050100 "Естественнонаучное образование" / под ред. Л. А. Михайлова. - СПб. : Питер,
2008. - 335 с. : ил. - (Учебник для вузов). - ISBN 978-5-91180-778-8 [Гриф] : 234-00.
9. Концепции современного естествознания [Электронный ресурс] : рефераты, ответы на
экзаменационные вопросы / [сост. Т. Н. Подюкова]. - Электрон. дан. и прогр. Волгоград : Учитель, 2009. - 1 электрон. опт. диск. - (Студентам, аспирантам,
преподавателям). - Миним. систем. требования: Windows 98/NT/2000/XP; Pentium II;
ОЗУ 256 Мб; 24х CD-ROM; 100 Мб свободного места на жестком диске. - Загл. с
вкладыша контейнера. - 137-00.
10. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / В.Н. Лавриненко, В.П.
Ратников, Г.В. Баранов и др. / Под ред. проф. В.Л. Лавриненко, В.П. Ратникова – 2-е
издание. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999.
11. Макаров, В. Н. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студ.
вузов, обуч. по пед. спец. / В. Н. Макаров ; М-во образования РФ,РАО,Моск.психологосоц.ин-т. - 2-е изд., стер. - М. ; Воронеж : НПО"МОДЭК", 2004. - 168 с. - (Библиотека
студента). - ISBN 5-89502-597-8 : 90-60.
12. Романов, В. П. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студ.
вузов, обуч. по направл. подгот. "Менеджмент" / В. П. Романов. - 3-е изд., испр. и доп.
- М. : Вузовский учебник, 2008. - 282 с. : ил. - ISBN 978-5-9558-0058-5 [Гриф] : 215-00.
13. Шачин, С. В.
Концепции современного естествознания (План-конспект
теоретической части курса) : Учеб.-метод.пособие в помощь студ.гуман.фак. / С. В.
Шачин ; М-во образования РФ,Мурм. гос. пед. ин-т. - Мурманск, 2001. - 83 с. - ISBN
5-88476-0 : 21-00.
5.
8. Примерные зачетные тестовые задания.
Соответствуют перечню вопросов для коллективного обсуждения.
Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену).
1. Эволюционные процессы и динамические системы.
2. Дифференциальные уравнения как способ задания оператора динамической систем.
3. Геометрический смысл решений дифференциального уравнения.
4. Истечение жидкости из сосуда. Модель на основе закона Торричелли.
5. Уточненная модель истечения жидкости.
6. Простейшая модель изменения уровня воды в водохранилище с плотиной и
водохранилищем.
7. Простейшая энергетическая модель сердца.
8. Два типа катастроф. Критический энергетический запас.
9. Экспоненциальное уравнение.
10. Конкретные примеры экспоненциального процесса.
11. Конкретные примеры электромеханических аналогий.
12. Уравнение Лагранжа-Максвелла и примеры его применения.
13. Навигация и часы.
14. Простейшие математические модели часов как автоколебательных систем.
15. Неустойчивость и автоколебания вызываемые сухим трением.
16. Автоколебания химического реактора.
17. Стохастический осциллятор и стохастические автоколебания.
18. Вынужденные колебания линейного и нелинейного осциллятора.
19. Параметрическое возбуждение и резонанс.
20. Два связанных осциллятора. Парциальные и нормальные частоты. Явления биения
и перекачки энергии.
21. Процессы теплопроводности, диффузии и случайного блуждания и их
дифференциальные уравнения.
22. Фундаментальное решение и его физический смысл.
23. Принцип суперпозиции и его приложения.
24. Распространение тепла в полупространстве. Тепловые волны.
25. Волновое уравнение. Бегущие и стоячие волны.
26. Отражение и преломление волн.
27. Уравнение Максвелла и электромагнитные волны.
9. Комплект экзаменационных билетов (утвержденный зав. кафедрой до начала
сессии). Предоставляется и утверждается на кафедре.
1) Примерная тематика рефератов. – соответствует заданиям самостоятельной
работы.
2) Примерная тематика курсовых работ. - не предусмотрено.
3) Примерная тематика квалификационных (дипломных) работ. - не
предусмотрено.
4) Методика(и) исследования (если есть). - не предусмотрено.
5) Балльно-рейтинговая система, используемая преподавателем для оценивания
знаний студентов по данной дисциплине. - не предусмотрено.
10. Методические указания по изучению дисциплины (или ее разделов) и
контрольные задания для студентов заочной формы обучения. – заочной формы
обучения нет.
11. Содержательный компонент теоретического материала.
№1. Дифференциальные уравнения как способ задания оператора динамической системы.
№2. Математические модели. Равновесные состояния. Их устойчивость и установление.
№3. Квазистационарная электродинамика.
№4. Генератор электрических колебаний и нелинейный осциллятор Ван-дер-Поля.
№5. Модель сообщества производителей и управленцев.
№6. Автоматные и марковские модели игр и поведения.
№7. Процессы теплопроводности, диффузии и случайного блуждания и их дифференциальные
уравнения.
12. Словарь терминов (глоссарий).
АВТОТРОФНЫЙ (авто + греч. trophe - пища) - питающийся неорганическими
веществами.
АВТОТРОФЫ - организмы, осуществляющие питание посредством фотосинтеза или
хемосинтеза (зеленые растения, некоторые микроорганизмы).
АГРЕГАТ (лат. aggrego - присоединяю - механическое соединение в целое
разнородных частей и объектов.
АДАПТАЦИЯ (лат. adaptatio - приспособление) - приспособление функций и
строения организмов к условиям существования.
АДРОНЫ(греч. adros - сильный - общее название элементарных частиц,
подверженных сильному взаимодействию.
АЛГОРИТМ (от algorithmi - лат. транслитерация имени математика сшъ-Хорезми) система операций, последовательно применяемых по определенным правилам для решения
определенной задачи или проблемы массового характера.
АМИНОКИСЛОТЫ - класс органических соединений, служащих основным
элементом построения растительных и животных белков и поэтому играющих важную
роль в жизни организмов.
АНАЛИЗ (греч. analysis - разложение, расчленение/ - метод исследования, состоящий
в мысленном или фактическом разделении целого на составные части.
АНАЛОГИЯ (греч. analogia - сходство) - сходство в каком-либо отношении между
предметами и явлениями.
АНАЭРОБНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - организмы, живущие при отсутствии свободного
кислорода (многие бактерии, некоторые черви, моллюски), большинство живых
организмов, которые могут существовать только при наличии свободного
молекулярного кислорода
АННИГИЛЯЦИЯ (лат. annihilatio - превращение в ничто, уничтожение) - в
современной
физике этот термин используется для обозначения превращения элементарной
частицы и античастицы при их столкновении в другие частицы, например, электрона и
позитрона в фотоны.
АНТИВЕЩЕСТВО -.вещество, образованное из античастиц.
АНТИЧАСТИЦА - элементарная частица, масса и спин которой точно равны
массе и спину данной частицы, а электрический заряд, магнитный момент и другие
соответствующие характеристики равны по величине, но противоположны по знаку.
Например, позитрон является античастицей электрона, антипротон - протона, антинейтрон нейтрона ...
АРЕАЛ (лат. area - площадь, пространство) - область распространения видов
растений и животных на земной поверхности.
АРОМОРФОЗ (греч. airo - поднимаю +morphosis - форма) - направленная
прогрессивная форма эволюции, при которой происходят существенные изменения в
организации и функционировании видов, способствующие лучшему их приспособлению к
условиям среды.
АТОМ (греч. atomos - неделимый) - мельчайшая частица химического элемента,
носитель его свойств.
АТОМНЫЙ НОМЕР - номер химического элемента в таблице Менделеева.
АВТОТРОФЫ - организмы, осуществляющие питание посредством фотосинтеза или
хемосинтеза (зеленые растения, некоторые микроорганизмы).
АДАПТАЦИЯ (лат. adaptatio - приспособление) - приспособление функций и строения
организмов к условиям существования.
АДРОНЫ (греч. adros - сильный) - общее название элементарных частиц (барионы,
нуклоны, гипероны и мезоны), подверженных сильному взаимодействию.
АМИНОКИСЛОТЫ - класс органических соединений, служащих основным
элементом построения растительных и животных белков и поэтому играющих важную роль в
жизни организмов.
АНАЛИЗ (греч. analysis - разложение, расчленение) - метод исследование, состоящий
в мысленном или фактическом разделении целого на основные части.
АНТИТЕЛА - защитные белки, образующие в организме человека и теплокровных
животных и нейтрализующие ( "анти" -против) вредное действе микроорганизмов и вирусов.
АНТРОПОЛОГИЯ - учение о человеке, его происхождении и развитии.
АНТИЧАСТИЦА - элементарная частица, имеющая заряд, противоположной частице
(позитрон, антипротон, антинейтрино и др)
БИОСФЕРА - область распространения жизни на Земле. Включает нижнюю часть
атмосферы, гидросферу и литосферу, населенные живыми организмами.
БИОТА (греч. biote - жизнь) - исторически сложившаяся совокупность растений и
животных на определенной территории.
БИОЦЕНОЗ (ОТ био + греч. koinos - общий) - совокупность растений, животных и
микроорганизмов, населяющих участок среды с однородными условиями жизни, например,
луг, озеро, берег реки и т. д. Биоценоз - составная часть экосистем.
БИФУРКАЦИЯ (лат. bifurcus - раздвоенный - разветвление в траектории
движения системы в определенной точке (бифуркации).
"БЕЛАЯ ДЫРА" - результат антиколлапсионного взрыва " черной дыры", когда
вследствие сверхсжатия начинаются ядерные реакции в ее недрах.
БИОЛОГИЯ (от греч. bios - жизнь и греч. logos - понятие, учение) - совокупность
наук о живой природе. Биология изучает все проявления жизни: строение и функции
живых организмов и их природных сообществах, распространение, происхождение и раз витие живых организмов, их связь друг с другом и окружающей средой (живой и
неживой природой).
ВАЛЕНТНОСТЬ (лат. valentia - сила) - способность атома к образованию
химических связей.
ВИРУСЫ (лат. virus - яд) - неклеточные формы жизни, способные к размножению в
клетках более высокоорганизованных существ. Вирусы - возбудители инфекционных
болезней растений, животных и человека, убивающие здоровые живые клетки.
Вирулентный - ядовитый, убивающий. В настоящее время найдено несколько сот
различных вирусов.
ВАКУУМ (от лат. vacuum) - состояние газа при давлении меньше атмосферного.
ВАКУУМ физический (в квантовой теории поля) - низшее энергетическое состояние
квантованных полей, характеризующееся отсутствием какого-либо количества реальных
частиц. Однако при взаимодействии реальных частиц с вакуумом появляются (рождаются)
новые частицы. Понятие "физического вакуума" является основным в том смысле, что его
свойства определяют свойства всех остальных состояний элементарных частиц.
ГАЛАКТИКА (греч. galaktikos - млечный, молочный) - Млечный путь, наша
звездная система, включающая в себя 150 млрд. звезд, в том числе и Солнце, солнечную
систему с планетами.
ГЕН (греч. genos - происхождение) - материальный носитель генетической
(наследственной) информации, способный к воспроизведению и расположенный в
определенном участке хромосомы. Термин ген был в научный обиход введен датским
биологом В. Иогансоном. В 1909 г. он предложил и термин
ГЕНОТИП - совокупность всех генов организма, локализованных в его хромосомах.
ГЕНОМ (англ. genome < греч. genos - происхождение) - совокупность генов,
содержащихся в одинарном наборе хромосом данной растительной или животной клетки.
ГЕРМЕНЕВТИКА (греч. hermeneutike - искусство истолкования) - направление в
методологии гуманитарного познания, исследующее проблемы интерпретации, перевода и
понимания разнообразных текстов. В первую очередь герменевтика занимается проблемами
интерпретации, переводом и пониманием разнообразных текстов.
ГЕТЕРОТРОФНЫЕ (гетеро + греч. trophe - пища) - организмы, питающиеся
органическими веществами. К ним относятся грибы, многие микроорганизмы, все
животные и люди.
ГИДРОСФЕРА - водная оболочка Земли, совокупность океанов, морей, озер, рек,
водохранилищ, болот.
ГОМЕОСТАЗИС (греч. homoios - подобный + stasis - состояние) - совокупность
приспособительных реакций организма, направленных на сохранение динамического
состояния его внутренней среды (температуры тела, кровяного давления и др.). В его основе
лежит принцип отрицательной обратной связи.
ГРАВИТАЦИЯ (лат. gravitas - тяжесть) - силы всемирного тяготения, образующие
поле тяготения.
ГЕНЕТИКА - наука о законах и механизмах наследственности. Название науки
происходит от слова " ген". Термин генетика предложил в 1907 г. английский биолог У.
Бейтсон.
ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС - катастрофическое сжатие массивной звезды под
воздействием сил тяготения после исчерпан-ния в ее недрах источников ядерной энергии.
Ведет к образованию пульсара или " черной дыры".
ГРАВИТАЦИЯ (от лат. grabitas ("гравитас") - тяжесть) - взаимное притяжение
различных тел, тяготение, было названо Ньютоном гравитацией. Гравитация - силы
всемирного тяготения, образующие поле тяготения.
ГРАВИТОН - гипотетическая частица гравитационного поля, движущаяся со
скоростью света и не имеющая массы покоя. Введена для объяснения гравитационного
взаимодействия и экспериментально не обнаружена.
ГОМЕОСТАЗ (греч. homoios - подобный + statis - состояние) -совокупность
приспособительных реакций организма, направленных на сохранение динамического
состояния его внутренней Среды (температуры тела, кровяного давления и до.). В его основе
лежит принцип отрицательной обратной связи.
ДИСКРЕТНЫЙ (лат. discretus - раздельный, прерывистый) - прерывный, состоящий
из отдельных частей.
ДИССИМИЛЯЦИЯ (лат. dissimilatio - расподобление) -распад сложных веществ
на простые в организме, сопровождающийся освобождением энергии. В единстве с
ассимиляцией характеризует обмен веществ - метаболизм.
ДИССИПАЦИЯ (лат. dissipatio - рассеивание) энергии - переход энергии
упорядоченного движения в энергию хаотического движения (теплоту).
ДИССИПАТИВНЫЕ СТРУКТУРЫ (лат. dissipatio - рассеивание) новые структуры,
требующие для своего становления большого количества энергии.
ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ (фр. differentiation < лат. differentia - различие) - в научном
познании необходимый этап развития, направленный на более тщательное и глубокое
изучение отдельных явлений и процессов определенной области действительности.
ЕВГЕНИКА ( от греч. ей - хороший, истинный, благоприятный + genes рождающийся, рожденный) - учение о наследственном здоровье человека, о возможных
методах влияния на эволюцию человечества для совершенствования его природы, о
законах наследования одаренности и ограничения передачи наследственных болезней
будущим поколениям. Расисты пытались с помощью евгеники обосновать реакционную
теорию о расовом превосходстве.
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР - особый механизм отбора в природе, приводящий к
избирательному уничтожению организмов, оказавшихся не приспособленными к
условиям окружающей среды. особый механизм отбора в природе, результат борьбы за
существование; выражается в преимущественном выживании и оставлении потомства
наиболее приспособленными особями каждого вида организмов и гибели менее
приспособленных к условиям окружающей Среды. Естественный отбор - основной
движущий фактор эволюции организмов.
ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО - в концепции В.И. Вернадского - совокупность растений и
животных, включая человечество.
ЖИЗНЬ - процесс существования биологических систем (клетка, организм
растения, животного), основу которого оставляют сложные органические соединения
(белки и др.), способные к самовоспроизведению в результате обмена энергией, веществом и информацией с окружающей средой.
ИЗОМЕРЫ (изо ...+ греч. meros - доля, часть) - химические соединения, одинаковые
по молекулярной массе и составу, но различающиеся по строению.
ИЗОТРОПНОСТЬ (изо ... + греч. tropos - свойство) - одинаковость свойств объектов
(пространства, вещества и др.) по всем направлениям. Это условие служит одной из
предпосылок стандартной модели Вселенной.
ИНТЕГРАЦИЯ (лат. integratio - восстановление, восполнение integer - целый) объединение в целое каких-либо частей, в научном познании такое объединение
осуществляется в различных формах, начиная от применения понятий и методов одной
науки в другой и кончая современным системным методом.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ (лат. interpretatio - посредничество) - истолкование,
разъяснение какой-либо знаковой системы (символа, выражения, текста).
ИНЕРЦИЯ, ИНЕРТНОСТЬ- свойство тела оказывать сопротивление изменению
его скорости (как по модулю, так и по направлению). Тело находится в состоянии покоя
или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы. Камень не
сдвинется, если к этому не вынудит его какой-нибудь толчок. Первый закон Ньютона
называют еще принципом инерции.
ИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЕТА - каждая система, движущаяся прямолинейно и равномерно относительно первоначальной и в которой выполняются законы
классической механики
КАТАЛИЗ ( греч. katalysis - разрушение, растворение) - возбуждение химических
реакций или изменение скорости их протекания посредством добавления особых веществ
- катализаторов, не участвующих непосредственно в реакции, но изменяющих ход ее
протекания. Термин катализ ввел шведский химик Йене Берцелиус в 1836 г.
теория, разработанная американский исследователем Л. Фестин-гером. Она
утверждает, что индивид переживает чувство дискомфорта, если он сталкивается с
логически противоречивыми знания об одном и том же объекте или событии. И он
стремится избавиться от этого дискомфорта.
КОРА ГОЛОВНОГО МОЗГА - поверхностный слой, покрывающий полушария
головного мозга, образован преимущественно вертикально ориентированными нервными
клетками и их отростками, а также пучками центробежных и центростремительных
нервных волокон.
КРЕАЦИОНИЗМ (лат creatio - создание)- учение о божественном творении мира и
человека.
КВАРКИ - гипотетические частицы с дробным электрическим зарядом, из которых,
возможно, состоят элементарные частицы. Субчастицы, из которых состоят элементарные частицы (адроны и др.). В настоящее время известны шесть ("ароматов") кварков (u, d, s, с, b, t)
,каждый из которых существует в трех цветовых разновидностях ("желтый", "синий",
"красный"). Кварки имеют полуцелый спин, дробный электрический заряд и дробное
барионное число (В).
КИБЕРНЕТИКА (греч. kybemetike - искусство управления) - наука об общих
принципах управления в машинах, живых организмах и обществе.
КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ - двойственная природа мельчайших
частиц вещества, состоящая в наличии у них не только корпускулярных, но и волновых
свойств.
КРЕАЦИОНИЗМ (лат. creatio - созидание) - тезис о божественном творении мира
и человека.
КВАНТ (от лат. guantum - сколько, как много) - неделимая элементарная
энергетическая частица (" порция энергии"), названная постоянной Планка. Теорию
Планка, развитую на основе представления об энергии, состоящей из квантов, назвали
квантовой теорией.
КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА - физическая теория, устанавливающая способ описания
и законы движения частиц в микромире. Ее начало связано с выдвинутой идеей М.
Планком (1900 г.) о том, что свет испускается неделимыми порциями энергии - квантами.
КЛЕТКА - простейшая живая система, основа строения и жизнедеятельности всех
живых организмов. Все живые организмы состоят из клеток. Функции в клетке
распределены между органеллами , такими как клеточное ядро, вакуоль, пластиды и др.
Клетки отделены от окружающей Среды с помощью цитоплазматической мембраны,
окружающей цитоплазму, ядро и др. органеллы.
КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ - двойственная природа мельчайших
частиц вещества, состоящая в наличии у них не только корпускулярных, но и волновых
свойств.
КОГНИТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ - одно из направлений современной зарубежной
психологии. Возникло в конце 50-х - начале 60 -х гг. XX в. как реакция на
бихевиористское отрицание внутренней структурной организации психических
процессов и принижение психоанализом роли знания в деятельности человека. Главные
представители этого направления Ж. Пиаже, Дж. Брунер, Дж. Федор, У Нейссер и др.
КОГНИТИВНОГО ДИССОНАНСА ТЕОРИЯ (от англ.cognition - знание, dissonance
-несоответствие, разногласие) - психологическая
теория о взаимодействии с
окружающей средой. Нервная система воспринимает внешние и внутренние
раздражители, анализирует и перерабатывает поступающую информацию, обеспечивает
механизмы памяти и соответственно регулирует и координирует функции организма. У
высокоорганизованных животных выделяют центральную нервную системы и
периферическую нервную систему.
ЛАМАРКИЗМ - учение, разработанное Ж.Б. Ламарком и основанное на изначальной
целесообразной реакции организмов на изменение условий среды.
ЛОКАЛИЗАЦИЯ ВЫСШИХ ПСИХИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ - кардинальная проблема
о соотношении мозга и психических процессов, разрабатываемая рядом научных дисциплин:
нейрофизиологией, нейроанатомией, нейропсихологией и др.
МАКРОЭВОЛЮЦИЯ
эволюционные преобразования за длительный
исторический период, приводящие к возникновению новых надвидовых форм организации
живого.
МЕТАБОЛИЗМ (греч. metabole - перемена) - обмен веществ, совокупность процессов
ассимиляции и диссимиляции в организме.
МЕТАРАДАКТИКА - изученная в настоящее время часть Вселенной со всеми
находящимися в ней галактиками и другими объектами.
МИКРОЭВОЛЮЦИЯ - совокупность эволюционных изменений, происходящих в
генофондах популяций за сравнительно небольшой период времени.
МУТАЦИЯ (лат. mulatto - изменение, перемена) - внезапное изменение
наследственных структур, вызванное естественным или искусственным путем.
МИКРОБЫ (греч. mikros - малый + bios - жизнь ; "микроб" -"мельчайшая жизнь") мельчайшие одноклеточные микроорганизмы.
МИКРОБИОЛОГИЯ - наука о микроорганизмах, их систематике, морфологии,
физиологии, биохимии, генетике, их распространении и роли в круговороте веществ в
природе.
НАУКА - сфера человеческой деятельности, направленная на открытие, изучение
свойств и законов природы и общества; систематизирует знания, удостоверенные логическими
доказательствами и опытом.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА - совокупность отдельных нервных клеток (нейронов) и др.
структур нервной ткани, объединяющих деятельность всех органов и систем организма в его
взаиморазвитие организмов, охватывающее все изменения от зарожде ния до смерти.
НООСФЕРА (греч. noos - разум +сфера) - в учении В. И. Вернадского - сфера
разума, ставшая по своему воздействию на планету сравнимой с геологической силой.
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - необходимая составная часть всех живых систем,
которым принадлежит ведущая роль в биосинтезе белка и передаче наследственных
признаков организма.
НУКЛОН (лат. nucleus - ядро) - положительно заряженная центральная часть атома, в
которой практически сосредоточена вся его масса.
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - носители генетической информации в живых телах.
По названию сахара нуклеиновая кислоте цитоплазмы получила название рибонуклеиновой
или сокращен- но РНК, а нуклеиновая кислота ядра (она содержит другой сахар, в нем
кислорода на один атом меньше) стала называться дезоксирибонуклеиновая или ДНК.
ОНТОГЕНЕЗ (греч. ontos - сущее + генез) - индивидуальное развитие организмов,
охватывающее все изменения от зарождения до смерти.
ОРГАНИЗАЦИЯ - упорядоченность, достигаемая внешними по отношению к системе
факторами.
ОРГАНИЗМ (от лат. organizo - придаю стройный вид) -любо живое существо,
целостная система, носитель жизни, обладаю щий совокупностью свойств, обменом веществ,
ростом, разви тием, размножением и др. Большинство организмов имеет кле точное строение.
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (метаболизм) - совокупность всех химических изменений и всех
видов превращения веществ и энергии в живых организмах, обеспечивающих развитие,
жизнедеятельность, самовоспроизведение и самосохранение организмов, их связь с
окружающей средой и приспособление к изменяющимся внешним условиям.
ОБЩЕНИЕ ЖИВОТНЫХ (биокоммуникация) - связь между одним или различными
видами животных с помощью передачи сигналов, воспринимаемых органами зрения, слуха,
обоняния, вкуса, осязания, органами боковой линии, термо - и электрорецепторами.
ОБЩЕСТВЕННОЕ (СОЦИАЛЬНОЕ) ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ- механизм
приспособления особи и группы особей к изменению условий внешней среды,
осуществляемый средствами биокоммуникации. Общественное поведение животных
строится на основе стремления особей к распределению в пространстве и объединению в
группы с себе подобными ("стада" у обезьян, клан у гиеновых собак, колония птиц и др.).
ПОПУЛЯЦИЯ (фр. populus - население) - совокупность особей одного вида,
населяющая некоторую территорию, относительно изолированная от других и обладающая
определенным генофондом. Рассматривается как элементарная единица эволюции.
ПОРЯДОК (упорядоченность) - исходное понятие теории систем, означающее
определенное расположение элементов или их последовательность во времени.
ПРОКАРИОТЫ (лат. pro - вперед + греч. karyon - ядро) - организмы, лишенные
оформленного ядра (вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли).
ПОПУЛЯЦИЯ (фр. populus - население) - совокупность особей одного вида,
населяющая некоторую территорию, относительнс изолированная от других и
обладающая определенным генофон дом. Рассматривается как элемент арная единица
эволюции.
ПРОКАРИОТЫ (лат. pro - вперед + karyon - ядро) - организмы лишенные
оформленного ядра (вирусы, бактерии, сине-зеленьк водоросли).
ПСИХОЛОГИЯ (от греч. psyche - дыхание, душа + logos - наука) - наука, изучающая
процессы активного отражения человеком и животными объективной реальности в форме
ощущений, восприятии, понятий, чувств и др. явлений психики. Помимо указанных явлений
современная психология включает в "психе'' интеллект, эмоции, темперамент и личность
человека. Важнейший предмет психологии - изучение психики человека и в ее высшей формы сознания
РЕДУКЦИОНИЗМ- сведение сложного к простому, составного - к элементарному.
РЕЛИКТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - космическое электромагнитное излучение,
сохранившееся от ранних стадий эволюции Вселенной.
САМООРГАНИЗАЦИЯ - процесс взаимодействия элементов, в результате которого
происходит возникновение нового порядка или структуры в системе.
САПРОТРОФЫ (греч. sapros - гнилой + trophe - питание) - организмы (бактерии,
грибы и др.), питающиеся остатками растений и животных и превращающие органические
вещества в неорганические и тем самым участвующие в круговороте веществ.
СЕЛЕКЦИЯ (лат. selectio - выбор, отбор) - выведение новых и улучшение
существующих сортов растений, пород животных путем применения научных методов
отбора.
СИНТЕЗ (греч. synthesis - соединение, сочетание) - в химии - получение сложных
соединений из более простых. В научном познании - метод исследования предмета или
явления как единого целого.
СИСТЕМА
- совокупность взаимодействующих объектов, образующих
определеннуюцелостность, в которой в результате взаимодействия возникают новые
интегративные свойства целого, отсутствующие у ее объектов или частей.
СИСТЕМОТЕХНИКА - научно-техническая дисциплина, изучающая проблемы
анализа и синтеза систем.
СТОХАСТИЧЕСКИЙ - случайный.
СМЫСЛ - содержание того или иного выражения (знака, слова, предложения, текста).
Смысл всегда отвечает на какие- то вопросы. То, что ни на что не отвечает, является
бессмысленным, изъятым из человеческого диалога.
СИНТЕЗ (греч. synthesis - соединение, сочетание) - в химии -получение сложных
соединений из более простых. В научном познании - метод исследования предмета или явления
как единого целого.
СИСТЕМА - совокупность взаимодействующих объектов (частей, элементов), образующих
определенную целостность. В результате взаимодействия этих частей или элементов возникают
новые интегративные свойства целого, отсутствующих у ее объектов.
ТЕЛЕОЛОГИЯ (греч. Telos цель + логия) - воззрение, считающее, что всякое
развитие в мире служит осуществлением заранее предопределенных целей.
ТРОФИЧЕСКИЕ СВЯЗИ - пищевые связи в экосистемах.
ФАГОТРОФЫ (греч. phagos - пожирающий + trophe - питание) - организмы,
питающиеся другими организмами.
ФИЛОГЕНЕЗ (греч. phyle - племя + генез) - историческое развитие организмов,
различных типов, классов, отрядов.
ФЛУКТУАЦИИ - случайные отклонения системы от некоторого среднего положения.
ЭКОСФЕРА - совокупность всех экосистем.
ЭНТЕЛЕХИЯ - в философии Аристотеля целенаправленное активное начало,
превращающее возможность в действительность
ЭУКАРИОТЫ (греч. ей - хорошо + круоп - ядро) - все организмы, клетки которых
содержат оформленное ядро, отделенное оболочкой от цитоплазмы.
ЭВОЛЮЦИЯ (от лат е - из + volvere - крутить, вертеть; "разве рачивание жизни") необратимый процесс исторического изме нения живого, постоянного изменения в силу
определенных ее тественных причин. Эволюционные изменения популяций веду к
возникновению новых видов.
ЭКОЛОГИЯ (хреч. - жилище, местопребывание + logos - поня тие, учение) биологическая наука, изучающая организацию ] функционирование надорганизменных систем
: популяций, био ценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы Экология наука о взаимоотношениях организмов между co6oi и окружающей средой.
ЭКОСИСТЕМА - совокупность со вместно обитающих организмов и условий их
существования находящихся во взаимосвязи друг с другом (экология леса, тундры, сада и т. д.)
ЭТОЛОГИЯ (от гре. ethos - характер, нрав + logos - понятие, учение) - наука о
биологических основах поведения животных и проблемах эволюции их поведения.
ЭТИОЛОГИЯ - наука, изучающая этносы (нации, народности) с естественной точки
зрения.
УКАЗАТЕЛЬ ИМЕН
Агассис Жан Луи (1807-1873), швейцарский естествоиспытатель
Аристотель (384-322 до н.э.), древнегреческий философ и ученый
Белоусов Борис Павлович, советский ученый, радиохимик
Берталанфи Людвиг фон (1901-1972), австрийский биолог-теоретик
Бертолле Клод (1748-1822), французский химик
Берцелиус Йене (1779-1848), шведский химик
Боиль Роберт (1627-1691), английский химик и физик
Болъцман Людвиг (1844-1906), немецкий физик, один из основателей статистической физики
Бор Нильс Хенрик Давид (1885-1962), датский ученый, один из создателей квантовой
механики,
лауреат Нобелевской премии
Борн Макс (1882-1970), немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой
механики,
лауреат Нобелевской премии
Браге Тихо (1546-1601), датский астроном
Брошь Луи де (1875-1960), известный французский физик, лауреат Нобелевской премии
Бутлеров Александр Михайлович (1828-1886), русский химик-органик
Бюффон Жорж Луи Леклерк (1707-1788), французский естествоиспытатель
Бюхнер Людвиг (1824-1899), немецкий врач, естествоиспытатель и философ
Вернадский Владимир Иванович (1863-1945), выдающийся российский ученый,
создатель
биогеохимии
Галилей Галилео (1562-1642), выдающийся итальянский ученый
Гамов Георг (Джордж:) А. (1904-1964), американский физик
Гарвей Уильям (1578-1657), английский врач, основатель современной физиологии и
эмбриологии
Гейзенберг Вернер (1901-1976), немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии
Гей-Люссак Жозеф Луи (1778-1850), французский физик и химик
Геккелъ Эрнст ('1834-1919), немецкий биолог-эволюционист
Гелл-Манн Марри (р. 1929), американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии
Гоббс Томас (1588-1679), английский философ
Гольбах Пьер (1723-1789), французский философ
Дальтон Джон (1766-1844), английский химик
Дана Джеймс (1813-1895), американский геолог и палеонтолог
Дарвин
Чарлз Роберт (1809-1882), английский естествоиспытатель, создатель
эволюционной
Демокрит (ок. 460 до н.э.-?), древнегреческий философ, основатель атомизма
ДжермерЛ., американский физик
Дидро Дени (1713-1784), французский философ
Дильтей Вильгельм (1883-1911), немецкий историк искусства, создатель герменевтики
Допплер (Доплер) К. (1803-1853), австрийский физик и астроном
Дриш Ханс (1867-1941), немецкий биолог и философ
Дэвиссон К., американский физик
Евклид (III в. до н.э.), древнегреческий математик
Еврипид (ок. 480-406 до н.э.), древнегреческий драматург
Жаботинский Арнольд Михаилович, советский ученый - биофизик
Жаков Франсуа (р. 1920), французский микробиолог, генетик, лауреат Нобелевской премии
Жерар Шарль (1816-1856), французский химик
Жоффруа Сент-Илер Этьен (1772-1844), французский зоолог-эволюционист
Зюсс Эдуард (1831-1914), австрийский геолог и палеонтолог
Погашен Вильгельм Людвиг (1857-1927), датский биолог, один из основоположников
современной генетики
Кант Аммануил (1724-1804), немецкий философ
Кантор Георг (1845-1918), немецкий математик, создатель теории множеств
Карно Сади (1796-1832), французский ученый
Кекуле Фридрих (1829-1896), немецкий химик
Кельвин, наст, имя Уильям Томсон (1824-1907), английский физик
Кеннон Уолтер Август (1871-1945), американский физиолог
Кеплер Иоганн (1571-1630), немецкий астроном
Юшузиус Рудольф (1822-1888), немецкий физик
Конт Огюст (1798-1857), французский философ и социолог
Крик Фрэнсис Комптон (р. 1916), английский биофизик и генетик, лауреат Нобелевской
премии
Кун Томас (1922-1996), американский историк науки
Курников Николай Семенович (1860-1940), русский советский физик-химик
Лавуазье Антуан (1743-1794), французский химик
Ламарк. Жан Батист (1744-1829), французский естествоиспытатель, создатель первой
концепции
эволюции живой природы
Лаплас Пьер Симон (1749-1827), французский астроном, математик, физик Левкипп (5 в. до
н.э.), древнегреческий философ-материалист Лейбниц Готфрид Вильгельм (1646-1716),
немецкий философ, физик, математик Леруа Эдуар (1870-1954), французский математик и
философ
Линней Карл (1707-1778), шведский естествоиспытатель, создатель системы
классификации растительного и животного мира
Лоренц Хендрик Антон (1853-1928), нидерландский физик Лукреций Кар Тит (99-45 до н.э.),
древнеримский философ Майер Юлиус Роберт (1817-1878), немецкий естествоиспытатель
Майкельсон Альберт Абрахам (1852-1931), американский физик, лауреат Нобелевской премии
Максвелл
Джеймс
Клерк
(1831-1879),
английский
физик,
создатель
классической электродинамики
Маргулис Линн (р. 1938), американский микробиолог и эколог Мариотт Эдм (1620-1684),
французский физик
Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907), выдающийся русский химик, разносторонний
ученый. Мендель Грегор Иоганн (1822-1884), австрийский естествоиспытатель,
основоположник учения о наследственности
Минковский Герман (1864-1909), немецкий математик
Молешотт Якоб (1822-1893), немецкий физиолог и философ
Ньютон Исаак (1643-1727), выдающийся английский ученый
Опарин Александр Иванович (1894-1980), советский биохимик
Павлов Алексей Петрович (1854-1929), известный русский геолог
Пдстер Луи (1822-1895), французский ученый, основоположник современной
микробиологии и иммунологии
Планк Макс (1858-1947), немецкий физик, основоположник квантовой теории
излучения и поглощения энергии, лауреат Нобелевской премии
Пригожий Илья Романович (р. 1917), бельгийский физик и физик-химик, лауреат
Нобелевской
премии (1977г.)
Пруст Жозеф (1754-1826), французский химик
Резерфорд Эрнест (1871-1937), выдающийся английский физик, лауреат Нобелевской
премии
(1908)
Риман Бернхард (1826-1886), немецкий математик
Саган Карл Эдвард (р. 1934), американский астроном
Северцов Алексей Николаевич (1866-1936), советский биолог, основоположник
эволюционной
морфологии животных
Смит Адам (1723-1790), шотландский экономист и философ, основоположник
классической политической экономии
Содди Фредерик (1877-1956), английский радиохимик, лауреат Нобелевской премии
Спенсер Герберт (1820-1903), английский философ и социолог
Сукачев Владимир Николаевич (1880-1967), советский ботаник, географ и лесовед,
один из
основоположников биогеоценологии
Тимофеев-Ресовский Николай Владимирович (1900- 1981), советский генетик
Том Рене (р. 1927), французский математик
Томсон Джозеф Джон (1856-1940), английский физик, лауреат Нобелевской премии
Уотсон Джеймс Дьюи (р. 1928), американский биохимик, лауреат Нобелевской премии
Фарадей Майкл (1791-1876), английский физик
Фейнман Ричард (р. 1918), американский физик-теоретик; один из основателей
квантовой
электродинамики, лауреат Нобелевской премии (1965)
Физо Арман (1819-1896), французский физик
Филипченко Юрий Александрович (1882-1930), советский биолог
Фридман Александр Александрович (1888-1925), советский математик и геофизик
Хаббч Э.П. (1889-1953), американский астроном
Хайек Фридрих фон (1899-1992), австро-американский экономист, лауреат Нобелевской
премии
Хлкен Герман (р. 1927), немецкий физик
Хаксли Джулиан Сорелл (1887-1975), английский биолог и философ
Цельсий Андрее (1701-1744), шведский астроном и физик
Шарден Пьер Тейяр де (1881-1955), французский геолог и палеонтолог
Шекспир Уильям (1564-1616), великий английский драматург
Шлейден Mammuac Якоб (1804-1881), немецкий ботаник
Шредингер Эрвин (1887-1961), австрийский физик, лауреат Нобелевской премии
Эйген Манфред (р. 1927), немецкий физик-химик, лауреат Нобелевской премии
Эйнштейн Альберт (1879-1955), выдающийся американский ученый, физик-теоретик,
родился в
Германии, лауреат Нобелевской премии
Эмпедокл (ок.490 - ок. 430 до н.э.), древнегреческий философ
Энгельс Фридрих (1820-1895), один из основоположников марксизма
Эпикур (341-270 до н.э.), античный философ
Эрстед Ханс Кристиан (1777-1851), датский физик, открыл магнитное действие
электрического тока
Эшби Уолтер Росс (р. 1903), английский биолог и кибернетик
Яблоков Алексей Владимирович (р. 1933), российский биолог
1895 год - открытие рентгеновских лучей (Вильгельм Конрад Рентген),
1896 год - открытие радиоактивности (Антуан Анри Беккерель),
1897 год - открытие электрона (Джозеф Джон Томсон),
1900 год - рождение квантовой гипотезы (Макс Карл Эрнст Людвиг Планк),
1901 год - создание электронной лампы (Оуэн Уилланс Ричардсон),
1902 год - рождение фундаментальных принципов статистической физики (Джозайя Уиллард
Гиббс),
1905 год - рождение гипотезы световых квантов (Альберт Эйнштейн),
1905 год - рождение специальной теории относительности (Альберт Эйнштейн, Жюль Анри
Пуанкаре),
1911 год - экспериментальное доказательство существования атомных ядер (Эрнст
Резерфорд),
1911 год - открытие явления сверхпроводимости (Хейке Камерлинг - Оннес),
1913 - 1917 гг. - исследование столкновений электронов с атомами (Джеймс Франк и Густав
Герц),
1922 год - экспериментальное доказательство существования спина электрона (Отто Штерн,
Вальтер Герлах),
1923 год - открытие эффекта Комптона (Артур Холли Комптон),
1924 год - рождение принципа исключения Паули (Вольфганг Эрнст Паули),
1925- 1927 гг.- создание квантовой теории (Вернер Гейзенберг, Макс Борн, Паскуаль Иордан,
Поль Андриен Морис Дирак, Эрвин Шредингер),
1927 год - открытие явления интерференции при отражении электронов от кристаллов
(Клинтон Джосеф Дэвиссон, Лестер Джермер, Джордж Паджет Томсон),
1932 год - год великих открытий: открытие изотопа водорода - дейтерия (Гаральд Клейтон
Юри), открытие позитрона (Карл Дейвид Андерсон), открытие нейтрона (Джеймс Чедвик),
1934 год - открытие искусственной радиоактивности (Ирен и Фредерик Жолио-Кюри),
1938год - открытие явления сверхтекучести жидкого гелия (Петр Леонидович Капица),
1938 год - открытие деления атомных ядер (Отто Хан, Фриц Штрассман),
1942 год - создание первого уранового котла, использующего ядерную реакцию (Энрико
Ферми с сотруд.),
1946 год - рождение первого компьютера (Джон фон Нейман и др.),
1947 год - создание голографии (Деннис Габор),
1948 год - открытие транзисторного эффекта, создание транзистора (Джон Бардин, Уолтер
Браттейн, Уильям Брэдфорд Шокли),
1954 год - создание квантового генератора (Чарльз Харт Таунс, Александр Михайлович
Прохоров, Николай Геннадьевич Басов),
1955 год - открытие антипротона (Эмилио Джино Сегре, Оуэн Чемберлен и др.),
1956 год - экспериментальное доказательство существования нейтрино (Фредерик Райнес и
Клайд Лоррен Коуэн),
1956 год - открытие несохранения четности в слабых взаимодействиях (Ли Цзун - Дао, Янг
Чжань - нин, Ву Цзянь - сюн с сотрудниками),
1957 год - создание микроскопической теории сверхпроводимости (Джон Бардин, Леон Купер,
Джон Роберт Шриффер, Николай Николаевич Боголюбов),
1960 год - рождение рубинового лазера (Чарльз Таунс, Артур Шавлов, Теодор Мейман ),
1957, 1965 гг. - открытие явлений туннелирования в твердых телах (Лео Эсаки, Айвар
Джайевер, Брайан Джозефсон),
1964 год - открытие нарушения комбинированной пространственно-зарядовой симметрии
(Вэл Логодон Фитч, Джеймс Уотсон Кронин),
1965 год - открытие реликтового фонового электромагнитного излучения (Арно Алан
Пензиас, Роберт Вудрон Вильсон),
1967-1968 гг. - создание теории электрослабого взаимодействия (Стивен Вайнберг, Шелдон
Глэшоу, Абдус Салам),
1969 год - рождение компьютерной рентгеновской томографии (Аллан Кармак,Годфри
Хаупсфилд), 1974 год - открытие / - частицы, подтверждение зы кварков (Сэмюэл Тинг,
Бертон Рихтер),
1981 год - рождение сканирующей туннельной микроскопии (Эрнст Руска, Гердт Бинниг,
Генрих Рорер),
1983 год - открытие промежуточных векторных бозонов W , W , Z W , Z, W , Z 6 0 (Карло
Руббиа, Симон ван дер Меер с сотрудниками),
1985 год - открытие квантового эффекта Холла (фон Клитцинг),
1986 - 1987 гг. - открытие высокотемпературной сверхпроводимости в керамических
металлоксидах (Дж. Г. Беднорц, К.А. Мюллер, М.Такашиге и др.)
Механическим движением называется изменение положения предмета относительно
заданной системы отсчета.
Первый закон Ньютона утверждает, что существуют такие системы отсчета, в которых
всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех
пор, пока воздействия со стороны других тел не заставят его изменить это состояние.
Свойство тела сохранять свое состояние неизменным называют инерцией, а системы отсчета,
в которых выполняется этот закон, - инерциальными.
Сила - количественная мера простого воздействия на тело со стороны других тел, во время
действия, которого тело или его части получают ускорения.
Теорема о движении центра масс - центр масс системы материальных точек под действием
внешних сил движется как материальная точка суммарной массы, к которой приложены все
внешние силы
Оптика  раздел физики, изучающий свойства и физическую природу света, а также его
взаимодействие с веществом.
Под светом понимают видимый свет, а также инфракрасную и ультрафиолетовую часть
спектра. Диапазон оптического спектра:  = 2мм  10нм;  = 1,5*1011 Гц  3*1016Гц.
Для объяснения световых явлений в физике используются 2 теории света: корпускулярная (И.
Ньютон) и волновая (Х. Гюйгенс).
По волновой (электромагнитной) теории световое излучение представляет собой
электромагнитные волны. Свет  волны поперечные.
Е  световой вектор (оказывает физиологическое, фотоэлектрическое и фотохимическое и
др. воздействия).
с = 3*108м/с  скорость света в вакууме = 1/  (0 * 0).
Фазовая скорость распространения электромагнитных волн: V -= с /  ( * ).
Отношение скорости света в вакууме к фазовой скорости в среде называется абсолютным
показателем преломления этой среды: n = с / V =  ( * ).
При помощи волновой теории объясняют законы распространения света.
По корпускулярной (фотонной) теории световое излучение представляет собой поток фотонов
(корпускул). На основе корпускулярной теории объясняют законы взаимодействия между
светом и веществом.
Волновые свойства света проявляются в явлениях интерференции и дифракции.
Когерентностью называется согласованное протекание нескольких колебательных или
волновых процессов.
Колебания называются когерентными, если разность их фаз остается постоянной во времени.
Интерференция света – сложение в пространстве двух (или нескольких волн), при котором в
разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны.
Расстояние м/д двумя соседними максимумами (или минимумами), называется шириной
интерференционной полосы: ч = l * 0 / d.
Дифракцией называется совокупность явлений, которые обусловлены волновой природой
света и наблюдается при его распространении в среде с резко выраженными
неоднородностями. Дифракция  огибание волнами препятствий.
Волновой поверхностью (фронтом волны) называется геометрическое место точек среды,
колеблющихся в данный момент времени в одинаковой фазе.
Принципа Гюйгенса-Френеля: В любой точке, находящейся вне поверхности , световая
волна, возбуждаемая источником S, может быть представлена как результат суперпозиции
когерентных вторичных волн, которые излучаются элементарными фиктивными
(воображаемыми, виртуальными) источниками, непрерывно распределенными вдоль
вспомогательной поверхности .
Дифракционная решетка представляет собой систему из большого числа N одинаковых по
ширине и параллельных друг другу щелей в экране, разделенных также одинаковыми по
ширине непрозрачными промежутками.
условие главных максимумов:d * sin  =  n * 
условие главных минимумов:a * sin  =  m * 
Поляризованной называется волны, в которой существует предпочтительное направление
колебаний.
Поляризатор – всякий прибор, служащий для получения поляризованного света.
Анализатор - прибор-поляризатор, применяемый для исследования поляризованного света.
Закон Брюстера: отраженный луч полностью поляризован при угле падения  = Бр,
удовлетворяющем условию tg Бр = n21, где n21  относительный показатель преломления
отражающей среды.
Любая плоскость, проходящая через ось, называется главным сечением или главной
плоскостью кристалла.
Поглощением света называется явление поглощения энергии световой волны при её
распространении в веществе.
Закон Бугера-Ламберта: J = J0 * е-L, где J0 - активность света при входе в слой вещества; J
- интенсивность при выходе; L - толщина слоя;  - линейный коэффициент поглощения
среды, зависит от природы и состояния поглощающей среды и от .
Рассеянием света называется явление преобразования света веществом, сопровождающееся
изменением направления распространения света и появляющимся как несобственное сечением
света.
Световое давление  давление, производимое светом на отражающие и поглощающие тела,
частицы а также отдельные молекулы и атомы.
Тепловое излучение - это электромагнитное излучение, испускаемое веществом за счет его
внутренней энергии. Все остальные виды свечения называются люминесценция.
Фотоэффект – испускание электронов веществом под действием электромагнитного
излучения.
Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим
состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под
действием света. Он проявляется в изменении концентрации носителей тока в среде и
приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта.
Фотопроводимость – увеличение электрической проводимости вещества под действием
света.
Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в запирающем слое) называется
возникновение под действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей из
контактирующих полупроводника и металла или двух разнородных полупроводников
(например: в p – n переходе).
Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов
твердыми телами и жидкостями под действием электромагнитного излучения в вакуум или
другую среду.
Фотон – от греческого "свет" – элементарная частица, квант электромагнитного
излучения.Термин введен Г.Н. Льюисом в 1929г.
Эффект Комптона  упругое рассеяние электромагнитного излучения на свободных (или
слабо связанных) электронах, сопровождающееся увеличением длины волны; наблюдается
при рассеянии излучения малых длин волн  рентген и излучений.
Постулаты Бора:
1. в атоме существует набор стационарных состояний (орбит электронов), находясь в
которых атом не излучает электромагнитных волн.
2. В стационарном состоянии атома электрон, движущийся по круговой орбите, имеет
квантовые значения момента импульса. Len = me * V * rn, где Le -момент импульса, me - масса
электрона, V - скорость электрона, rn - радиус орбиты электрона, n - главное квантовое число
(номер стационарной орбиты).
3. При переходе атома из одного стационарного состояния в другое испускается или
поглощается один фотон. Еn - Em = h.
Спин - это внутреннее свойство, присущее электронам и другим элементарным частицам,
подобно тому, как ему присущи заряд и масса, - это квантовая и релятивистская величина, у
спина нет классического аналога, спин также квантуется.
Число различных состояний с каким-либо значением энергии называется кратностью
вырождения, соответствует энергетическому уровню.
Атомное ядро – центральная массивная часть атома, состоящая из нуклонов (протон +
нейтрон).
Нуклоны (р)– от греческого – первый – стабильная элементарная частица, ядро атома
водорода.
нейтрон - от латинского ни тот, ни другой – электрически нейтральная элементарная
частица. Открыта английским физиком Дж. Чедвиком (1932).
Зарядом ядра является величина Zе, где е – заряд протона, Z – порядковый номер
химического элемента в периодической системе Менделеева, равный числу протонов в ядре.
Изотопы – разновидности данного химического элемента, различаются по массе ядра, т.е.
ядра с одинаковыми Z, но различными А.
Изомерами называются радиоактивные ядра с одинаковыми Z и А, отличающиеся
периодом полураспада,.
Ядерные силы – силы, связывающие нуклоны в ядре. Ядерные силы оно из проявлений
сильных взаимодействий. Это взаимодействие можно описать с помощью поля ядерных сил.
Энергия связи ядра (Есв) – это энергия, которую необходимо затрать, чтобы расцепить
ядро на отдельные нуклоны.
Радиоактивность – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно)
превращаться в другие ядра с испусканием частиц.
Радиоактивность, наблюдающаяся у ядер, существующих в природных условиях,
называется естественной.
Радиоактивность ядер, полученных посредством ядерных реакций, называется
искусственной.
Под радиоактивным распадом понимают естественное радиоактивное превращение ядер,
происходящее самопроизвольно.
Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют две величины: период
полураспада Т1/2 – промежуток времени, за который в среднем число нераспавшихся ядер
уменьшается вдвое;
Активность (А) нуклида (общее название атомных ядер, отличающихся числом протонов
Z и нейтронов N в радиоактивном источнике) называется величина, равная отношению числа
N распавшихся ядер ко времени t, за которое произошел распад: А = N / t (2).
Беккерель – активность нуклида, при которой за 1с происходит один акт распада.
Ядерные реакции – превращения атомных ядер при взаимодействии с частицами, в т.ч. с квантами или друг с другом.
Цепные ядерные реакции – ядерные реакции, в которых частицы, вызывающие их,
образуются как продукты этих реакций.
Минимальные размеры активной зоны, при которых возможно существование цепной
реакции, называются критическими размерами
Минимальная масса делящегося вещества, находящегося в системе критических размеров,
необходимая для осуществления цепной реакции, называется критической массой.
Ядерные реакторы – это устройства, в которых осуществляется и поддерживается
управляемая цепная реакция деления.
Термоядерные реакции – это ядерные реакции между легкими атомными ядрами,
протекающие при очень высоких температурах ( 108 К и выше).
13. Практикум по решению задач (практических ситуаций) по темам лекций (одна из
составляющих частей итоговой государственной аттестации).
А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Сборник задач по физике. Москва. Физматлит.2005.