Электродинамика и мир околосветовых скоростей (СТО).

ВОПРОСЫ

По КСЕ

Методологические установки.

Большинство вопросов – исключительно на проверку знаний. Соответственно – ответы должны быть информативными и точными. Однако на некоторые вопросы необходимо подумать и сформулировать свою точку зрения.

Внимательно прочитайте вопрос. Проанализируйте его. Это означает следующее:

1) разбейте его на элементы (отдельные слова);

2) осмыслите содержание и смысл каждого слова;

3) соедините (синтезируйте) теперь уже осмысленные вами слова вместе;

4) дайте точный ответ на пятерку.

Предмет и методология современной науки. До Галилея.

1. В человеке как будто бы ничего нет, кроме атомов, а точнее даже электронов, протонов и нейтронов. Означает ли это человек – чисто физический объект природы?
2. Предположим, что в абсолютно пустом пространстве находится пуля. Можно ли доказать движется она или покоится?
3. Какой физический мегаскопический объект в своей эволюции проходит сразу три физических мира?
4. Какой физический объект содержит в себе сразу три физических мира?
5. Что такое естествознание?
6. Что такое концепция?
7. Определение науки?
8. Структура естествознания: перечислить 30 наук, входящих в современное естествознание.
9. Что является ядром современного естествознания?
10. Структура ядра естествознания: перечислить 20 теорий, входящих в ядро естествознания.
11. Чем микромир отличается от мегамира?
12. К какому физическому миру принадлежит стул, электрон и галактика как физические объекты?
13. Чем еще кроме масштаба отличаются три физических мира?
14. Зачем гуманитарию естествознание?
15. Зачем естествоиспытателю гуманитарные знания?
16. Можно ли социальные процессы свести к чисто физическим?
17. Можно ли гуманитарные науки считать точными?
18. Можно ли с Вашей точки зрения свести гуманитарные науки к естественнонаучным?
19. Можно ли с Вашей точки зрения феномен жизни редуцировать (свести) к чистой физике?
20. ХХ столетие иногда называют веком физики. Какая наука, по некоторым прогнозам, будет определять XXI век?
21. Чем наблюдение отличается от эксперимента?
22. Что такое мысленный эксперимент?
23. Проводят ли в гуманитарных науках эксперименты? Примеры.
24. Какой принцип научного познания выдвинул Ф.Бэкон?
25. Можно ли гуманитарные науки строить по образу естественных?

Ощущение реальности.

1. Реальна ли лунная дорожка?
2. Реальна ли музыка П.И.Чайковского (например, его «Первый концерт для фортепьяно с оркестром»)?
3. Реален ли человек? Ведь он представляет собой всего лишь структуру из атомов.
4. Реально ли человечество? Или реальна лишь арифметическая сумма отдельных людей?
5. Основываясь на современной физике, покажите, что любые физические объекты (в том числе и твердые тела, скажем, стол) можно представить как сложно организованную пустоту.

1. Докажите, что ботаника является частью естествознания (построить логическую цепочку).
2. Является ли математика естественной наукой? Почему?
3. Является ли психология естественной наукой?
4. Что изучает атомная физика?
5. Предмет изучения ядерной физики?
6. Три физических мира.
7. Перечислить критерии научности.
8. Два уровня научного исследования.
9. Согласны ли вы с Декартом, что протяженность – это основное свойство материи?
10. Человек идет пешком. С какой скоростью он движется относительно самого себя?
11. Концептуальные основания механистической картины мира.
12. Четыре физические картины мира.
13. Как вы считаете, в каком типе реальности мы находимся, когда: 1) читаем захватывающую книгу, 2) смотрим увлекательный фильм и 3) когда думаем? Обосновать.
14. Действуют ли в гуманитарных науках научные методы и критерии научности?
15. Можно ли требование повторяемости экспериментальных результатов считать важнейшим критерием научности? Действует ли он в гуманитарных науках?

Макромир (Классическая механика)

1. Может ли инерциальная система отсчета двигаться по кругу?
2. Какие выдающиеся астрономические открытия сделал Г.Галилей?

Система отсчета как фундаментальное понятие.

1. Что такое система отсчета?
2. Определение инерциальной системы отсчета.
3. Что такое размерность физического пространства?
4. Какова размерность нашего привычного макроскопического физического пространства?
5. Сколько измерений у времени?
6. Можно ли прошлое и будущее рассматривать в качестве двух разных измерений времени?

Классическая механика – первая фундаментальная научная теория.

1. Две формулировки принципа относительности Галилея.
2. Сформулировать закон инерции.
3. По шоссе едет «Волга» со скоростью 100 км/час. В какой системе отсчета «Волга» имеет такую скорость?
4. Поезд подъезжает к вокзалу. По одному из вагонов идет человек. Сколько существует систем отсчета для описания движения человека?
5. Какая физическая теория была исторически первой фундаментальной физической теорией?
6. Интересные события из жизни великого физика И.Ньютона.
7. Три закона механики Ньютона.
8. Три раздела классической механики.

Непрерывные среды. Волны.

1. Что такое волновой процесс?

2. Принципы теории непрерывных сред.

3. Что такое пробное тело? Его предназначение.

4. Является ли звук волной?

5. Чему равна скорость звука в воздухе?

6. Как подсчитать расстояние до грозы?

7. Что такое солитон?

8. Основные характеристики волнового процесса.

9. Определение непрерывной среды.

10. Является ли вода в озере непрерывной средой?

11. Является ли стол непрерывной средой? Ответ обосновать.

12. Что такое пробное тело? Его особенности.

Электродинамика и мир околосветовых скоростей (СТО).

1. Все ли в мире относительно? Попытайтесь обосновать ответ..
2. Представьте, что все тела во Вселенной одновременно увеличились в 1000 раз. Сможем ли мы это заметить?
3. Относительно ли левое и правое?
4. Относительны ли верх и низ?
5. Отражение в зеркале меняет левое и правое или верх и низ?
6. Можно ли физически доказать замедление времени при быстром движении?
7. Что будет, если остановить фотон?
8. Что такое силовые линии Фарадея?
9. Каким образом Максвелл развил идею силовых линий Фарадея?
10. Какое принципиально новое понятие предложил Максвелл в электродинамике?
11. Какую теорию создал Дж. Максвелл?
12. Чему равна скорость света?
13. Расстояние от Земли до Луны примерно 384 000 км. Вы направили фонарик в сторону Луны и включили его. Через какое время свет от фонарика достигнет Луны?
14. Можно ли измерить скорость света? Как? (Как измерили скорость света в пустоте?)
15. Какой эксперимент доказал отсутствие эфира и постоянство скорости света? Его принципиальная схема.
16. Какие два «чуда» произошли с Эйнштейном в детстве? Их значение в творчестве великого ученого.
17. Какие две знаменитые теории создал А.Эйнштейн?
18. Кто и в каком году создал СТО?
19. О чем СТО?
20. Два постулата СТО.
21. Специальный принцип относительности. Две формулировки.
22. В чем отличие спецпринципа относительности от принципа относительности Галилея?
23. Какая скорость является максимально возможной в природе согласно СТО?
24. Зависит ли скорость луча света от скорости движения источника света (например, фонарика)?
25. Следствия СТО.
26. Перечислить следствия СТО, связанные с временем.
27. Нарисовать и пояснить схему мысленного эксперимента, доказывающую, что время действительно замедляется при быстром движении.
28. Почему СТО называют релятивистской теорией?
29. Нарисовать и пояснить схему мысленного эксперимента, доказывающую, что одновременность относительна.
30. Парадокс близнецов.
31. Какой реально проведенный физический эксперимент доказывает, что время действительно замедляется?
32. Что произойдет, если остановить свет?
33. Что произойдет, если электрон разогнать до скорости света?
34. Что сказал Г.Минковский о связи пространства и времени?
35. Что такое релятивистский множитель?
36. Кто согласно СТО будет жить дольше: водитель автобуса или канцелярский работник?
37. Какой из двух наблюдателей (космонавт в летящей ракете с околосветовой скоростью и ученый в лаборатории) будут наблюдать сокращение размеров ракеты и увеличение ее массы?
38. Какой увидит Вселенную космонавт, движущийся в ракете со скоростью почти равной скорости света?
39. Фиксирует ли наш глаз отдельный фотон?
40. Что такое фотон?
41. Концептуально новое в СТО.

Мегамир. Тяготение. ОТО

1. Кто и в каком году создал ОТО?
2. Эксперименты, подтверждающие ОТО.
3. Что такое лифт Эйнштейна?
4. Как с помощью лифта и мысленного эксперимент показать эквивалентность тяготения и инерции (ускорения)?
5. Чем отличается пространство-время СТО от пространства-времени ОТО?
6. Может ли тяготение быть эквивалентно ускорению?
7. В виде чего впервые в науке Эйнштейн предложил рассматривать тяготение?
8. Предложите модель, позволяющую наглядно увидеть эквивалентность тяготения и искривления пространства-времени.
9. Искривляете ли вы вокруг себя пространство-время?
10. Все ли тела притягиваются друг к другу?
11. Является ли гравитация универсальной силой природы?
12. Искривляется ли луч света, проходя вблизи звезды?
13. Искривляется ли траектория луча света, проходящего вблизи звезды?
14. Процитировать слова физика-теоретика Дж.Уилера о связи пространства, времени, материи и движения.
15. Сформулировать общий принцип относительности.
16. Чем общий принцип относительности отличается от принципа относительности Галилея?
17. Как с помощью обычного лифта показать, что тяготение эквивалентно инерции?
18. Две части уравнения Эйнштейна (уравнения ОТО).
19. Солнце притягивает все планеты. Почему Земля не падает на Солнце?
20. Концептуально новое в ОТО.