Воронов В.К., Гречнева М.В., Подоплелов А.В., Сагдеев Р.З.Ак Концептуальные основы СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ (от авторов серии "Физика на переломе тысячелетий")

Оглавление

Предисловие авторов

1. Введение

1.1. Две культуры – гуманитарная и естественнонаучная

1.2. Из истории естествознания

1.3. Российские и советские ученые – лауреаты Нобелевских премий в области естествознания

Контрольные вопросы

Вопросы для размышления

2. Основные положения физики макромира

2.1. Предмет физики

2.2. Основные положения классической механики

2.2.1. Характеристики движения

2.2.2. Основные законы динамики макромира

2.2.3. Вращательное движение

2.2.4. Фундаментальные силы природы

2.2.5. Силы макромира

Контрольные вопросы

2.3. Законы сохранения

2.3.1. Интегралы движения

2.3.2. Работа и энергия

2.3.3. Консервативные силы

2.3.4. Законы сохранения энергии, импульса и момента импульса

Контрольные вопросы

2.4. Элементы специальной теории относительности

2.4.1. Принцип относительности Галилея

2.4.2. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца

2.4.3. Следствия из преобразований Лоренца

2.4.4. Эквивалентность массы и энергии

Контрольные вопросы

2.5. Элементы молекулярной физики

2.5.1. Состояние идеального газа

2.5.2. Давление и гидростатика

2.5.3. Распределение энергии по степеням свободы

2.5.4. Распределение Максвелла и Больцмана

2.5.5. Первый закон термодинамики

2.5.6. Второй закон термодинамики

2.5.7. Тепловое загрязнение окружающей среды

2.5.8. Стрела времени и причинность

Контрольные вопросы

2.6. Основные положения физики электромагнитных взаимодействий

2.6.1. Электростатика

2.6.2. Постоянный электрический ток

2.6.3. Магнетизм

Контрольные вопросы

2.7. Основные положения физики оптических явлений

2.7.1. Волновая оптика

2.7.2. Фотоэффект

Контрольные вопросы

3. Основные положения физики микромира

3.1. Формула де Бройля

3.2. Соотношение неопределенностей

3.3. Уравнение Шредингера

3.4. Квантование физических величин

3.5. Состав и характеристики атомных ядер

3.6. Радиоактивность

3.7. Ядерное деление и ядерный синтез

3.8. Звезды главной последовательности

3.9. Классы элементарных частиц

Контрольные вопросы

4. Физическая природа химической связи

4.1. Ионная связь

4.2. Устойчивость ионных соединений

4.3. Ковалентная связь

4.4. Молекулярные орбитали

4.5. Гибридные атомные орбитали

4.6. Делокализованные орбитали

4.7. Координационная связь

4.8. Ионный и ковалентный характер связи

4.9. Металлическая связь

Контрольные вопросы

5. Элементы биологии

5.1. Краткий исторический очерк

5.2. Некоторые основные обобщения биологических наук

5.2.1. Живые организмы подчиняются законам физики и химии

5.2.2. Клеточная теория

5.2.3. Биогенез

5.2.4. Живые клетки как преобразователи энергии

5.2.5. Теория эволюции органического мира

5.2.6. Генная теория

5.2.7. ДНК – главный носитель генетической информации

5.2.8. Процессы метаболизма происходят с участием ферментов

5.2.9. Взаимоотношения между организмом и окружающей средой

Контрольные вопросы

6. Глобальные проблемы современной экологии

6.1. ООН и охрана окружающей среды

6.2. Геологические особенности современного экологического кризиса

6.3. Техногенное воздействие на геологическую среду

6.4. Проблема устойчивого развития

Контрольные вопросы

Приложение 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ

ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О СТРОЕНИИ И ЭВОЛЮЦИИ ВСЕЛЕННОЙ

Приложение 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАНОЧАСТИЦ

И НАНОМАТЕРИАЛОВ

Приложение 3. НАША ЗВЕЗДА – СОЛНЦЕ

Приложение 4. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Приложение 5. ОРГАНИЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЫ В ДЕЙСТВИИ

Список литературы

Об авторах

Воронов Владимир Кириллович

Доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования. Профессор Иркутского национального исследовательского технического университета. Научные интересы связаны с решением проблем молекулярной спектроскопии и физико-органической химии методами ядерного магнитного резонанса высокого разрешения и квантовой химии. Последние примерно двадцать лет в круг научных интересов входят исследования в области квантовой информации, а также научно-методическая проблематика, связанная с познавательными барьерами студентов вузов. Российской академией естествознания награжден золотой медалью «За новаторскую работу в области высшего образования».

Гречнева Мария Васильевна

Кандидат технических наук, почетный работник высшего профессионального образования, профессор Иркутского государственного технического университета. Научно-исследовательская деятельность связана с изучением особенностей физико-химических процессов при плазменном упрочнении металлов. Большое внимание уделяет введению новых знаний об окружающем нас материальном мире в учебный процесс. Является автором (соавтором) свыше 100 научно-методических публикаций.

Подоплелов Алексей Витальевич

Доктор химических наук, профессор, научный эксперт компании «ХТлаб» (Пфеффикон, Швейцария). Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования. Научная деятельность связана с изучением парамагнитных частиц методами ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Является известным специалистом по исследованию эффектов электронных и ядерных спинов на протекание реакций с участием радикалов. Автор (соавтор) более 70 публикаций, включая 9 книг.

Сагдеев Ренад Зиннурович

Доктор химических наук, академик Российской академии наук, научный руководитель Международного томографического центра СО РАН. Широкую известность, в том числе и за рубежом, получили его исследования в области спектроскопии ядерного магнитного резонанса и молекулярных магнетиков. В соавторстве со своими сотрудниками развил новое научное направление, связанное с влиянием электронных и ядерных спинов на протекание радикальных химических реакций. Лауреат Ленинской премии и Государственной премии России, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования.