Философские проблемы естествознания.

№

Тема.

Содержание.

Исторические и иные

вкрапления.

1.

Создание физики. Идеология экстремального, универсального и симметрий.

Принцип наименьшего действия (ПНД). Законы движения (Ньютона) как следствие ПНД. Принцип относительности Галилея и инерциальные системы. Симметрии. Законы сохранения как следствие принципов симметрии (примеры движений в полях).

Кто и как создавал современную математику?

2.

Устойчивость статических и динамических систем.

Устойчивость статических состояний. Устойчивость механического движения (обычный маятник, маятник с быстро колеблющейся точкой подвеса, "сила" Миллера и распределение плотности потока энергии высокочастотного тока в проводах).

Опыт с маятником с колеблющейся точкой подвеса.

3.

Резонансы и неустойчивости.

Воздействие внешних сил на колебательные системы. Резонансы и неустойчивости (как результат подкачки энергии в систему извне). Параметрический резонанс (качели).

История с колебаниями моста через Волгу (ссылка на пост).

4.

Меры инертности.

Масса. Тензор инерции как мера инертности тела при вращательных движениях. Устойчивость свободного вращения твердого тела (с экспериментом на спичечной коробке).

Формы небесных тел.

5.

Движение в неинерциальных системах и электромагнитных полях.

Эффекты центробежной и кориолисовых сил (на примерах движения в поле Земли с оценками их величин). Дрейфы заряженных частиц в скрещенных электрическом и магнитном полях, неоднородных и кривых магнитных полях, в том числе – в магнитном поле Земли и токамаках.

Природа различий в крутизне берегов рек. Магнитный щит Земли. Природа полярных сияний.

6.

Неустойчивости в жидкостях и газах.

Неустойчивость Рэлея-Тэйлора и эффекты конвекции (разделение разноплотных жидкостей, ячейки Бенара). Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца (возбуждение волн на воде, барханов и перистых облаков). Стабилизирующие факторы. Диссипативные неустойчивости. Другие типы неустойчивостей (шланговая, центробежная, иные).

Всплытие соляных куполов в Заволжье. "Веснушки" на Солнце. Ошибка Ландау в ВОВ. Природа турбулентности течений в трубах.

7.

Волны.

Критерии несжимаемости сплошной среды. Звуковые волны и типы сдвиговых волн. "Боковые" волны. Превращение звуковых волн в ударные и опрокидывание гравитационных волн у берегов. Ударные волны. Динамика фронта сильного взрыва. Природа "ядерной" зимы. Теория мелкой воды. Цунами. Приливы и отливы. Волны Россби. Циклоны и антициклоны. Электромагнитные волны. Эффект Допплера и его применения (авторадар, расширение Вселенной).

Открытие Марком Твеном "боковых" волн. Метод размерностей. Отличие волн цунами от гравитационных волн. Библейские цунами. Запаздывание приливов. Модели циклонов и антициклонов на мелкой воде. История открытия электромагнитных волн.

8.

Жидкости, газы и плазма.

Распределение частиц газа и жидкости по скоростям. Тепловая скорость. Скорости звука в газах и жидкостях. Длина свободного пробега. Столкновительные и бесстолкновительные системы. Плазма как бесстолкновительная система. Проекты термоядерной энергетики.

Пример лженауки – "холодный термояд".

9.

Квантовая физика.

Дифракция волн на воде. Дифракция, как проявление принципа неопределенности Гайзенберга. Влияние процесса измерения на его результат. Дуализм волна – частица. Квантование уровней энергии в связанных системах. Расщепление энергетических уровней в периодическом поле и энергетические зоны. Спины частиц. Принцип Паули. Устройство электронных оболочек атомов. Природа валентности. Устройство атомных ядер. Ферми-системы и бозе-системы. Бозе-конденсация и природа сверхтекучести. Природа сверхпроводимости.

"Изобретение" матриц Гайзенбергом. Ускорители. БАК (большой адронный коллайдер) и его смысл. Отсылка к "белым" карликам. Эффект "гроба Магомеда".

10.

Вселенная.

Нынешняя структура и масштабы Вселенной. Галактики, их масштабы и население. Реликтовое фоновое излучение.

Красное смещение и расширение Вселенной. Гипотеза "большого взрыва". Этапы перехода Вселенной от эпохи "большого взрыва" к нынешнему состоянию.

Оптические телескопы. Внеземные телескопы и. зачем они нужны? Телескопы для иных частей спектра.

11.

Галактики.

Гравитационная неустойчивость. Процессы образования галактик. Образование сферических, эллиптических, плоских и неправильных галактик. Типичные параметры галактик и их население. Плоские галактики, их вращение и спиральная структура. Механизмы возбуждения спиралей в галактиках с перемычками и без оных.

Наша Галактика и ее соседи. Моделирование возбуждение спиралей в эксперименте на мелкой воде.

12.

Звезды.

Типы и классификация звезд. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела и ее смысл. Процессы образования звезд и их позиции на главной последовательности. Позиция Солнца. Основной термоядерный цикл и его эффективность. Поток нейтрино и конвективная неустойчивость. Углеродный и последующие термоядерные циклы. Конечные стадии эволюции звезд: белые карлики, нейтронные звезды (пульсары), черные дыры.

Программа SETI (поиск внеземных цивилизаций). Ловля солнечных нейтрино. Глобальные потепления и похолодания и их причины.

13.

Требования жизни к планетам. Эволюция Солнца и его планетной системы.

Длительность и характер эволюции жизни на Земле. Требования Жизни к спектральному классу звезд. Запрет на жизнь в тесных кратных звездных системах. Базовый элемент и растворитель. ДНК-программирование наследственности. Мутации и эволюционные роли полов. Протопланетный диск и образование планет. Параметры планет солнечной системы. Анализ возможности возникновения жизни на планетах солнечной системы и их спутниках.

Сравнительные характеристики вариантов базовых элементов и растворителей.

Закон Тициуса-Боде. Роль приливных сил и вулканов в возобновлении запасов углерода на Земле. Роль озона и озоновые "дыры".

14.

Эволюция общества.

Технологии собирательства и охоты. Управление первобытными общинами. Возникновение верований и прарелигий. Освоение скотоводства и земледелия. Экспансия племен. Методы ассимиляции покоренных племен. Возникновение империй. Влияние изменений климата на судьбу племенных объединений и цивилизаций. Эволюция монотеистических религий и их связь с экономическими процессами и изменениями климата. Проблемы построения крупных производственных единиц (привлечение капитала). Акционерные и иные общества. Неизбежность буржуазных революций в жестких феодальных монархиях (Франция и другие страны центральной и восточной Европы). Реформы 60-х годов Х1Х века в России и потенциальная возможность обойтись без революций.

Фрески Тассили и испанских пещер. Ассимиляция племен в Китае и империи Инков. Монгольская экспансия. Возникновение иудаизма, христианства и мусульманства.

15.

Социальные технологии.

Образование, его развитие и формы. Медицинское обеспечение и страхование. Социальное страхование. Пенсионное обеспечение и страхование. История пенсионного обеспечения от Римской империи и Петра 1 до нынешних дней. Типы пенсионных систем.

Сравнение систем образования и медицинского обеспечения в ряде стран. Действующая пенсионная система России.

16.

Властные системы и их формирование.

Монархии и республики. Унитарные, федеративные и конфедеративные государства и их устойчивость. Избирательные системы и их формы. Современное состояние избирательной системы в России.

Конкретные примеры устройства государств. Пример избирательных систем в США и Германии.

17.

Финансовые системы и структуры.

Типы налогов. Бюджеты и уровни бюджетных систем. Расщепление налогов по уровням бюджетов. Процессы создания и концентрации капитала. Акционерные общества и фондовые рынки. Игры "быков" и "медведей".

Типы налогов и их эволюция. Налоговые вычеты и льготы. Биржи.