20. Является ли биосфера системой? Если да, то динамическая или стохастическая. Дать основные характеристики элементов этой системы. Рассмотреть какой-либо реальный пример экосистемы.
21. В чем состоит принцип дополнительности Н. Бора? Каковы его физические истоки, эпистемологические причины и в чем его современное общенаучное значение?
22. Что такое ионизирующее излучение. Рассмотреть рентгеновские лучи, гамма-фотоны, альфа-частицы, бета-частицы? Дать им краткую физическую характеристику и указать источники происхождения.
23. Как выглядит современная модель атома и атомного ядра? Привести пример атомов водорода и гелия. Охарактеризовать протон, нейтрон и электрон. Дать краткий исторический очерк их открытия.
24. В чем состоит процесс деления атомного ядра? Что такое спонтанное и вынужденное деление? Изобразить схему деления ядра урана.
25. Что такое радиоактивный распад, каковы его закономерности? Каков физический смысл параметров, входящих в закон радиоактивного распада? Привести какой-либо пример распада радиоактивного вещества.
26. В чем состоит понятие силового поля? История возникновения этого понятия. Квантовый характер электромагнитного поля. Какой объект является переносчиком электромагнитного взаимодействия?
27. На каких основаниях строится иерархия структурных уровней организации материи? Привести пространственные, временные и массовые параметры наиболее характерных объектов трех уровней организации.
28. Разъяснить понятие частицы и античастицы. Кратко очертить историю этой проблемы и привести соответствующие примеры пары «частица-античастица». Что такое антивещество, есть ли оно во Вселенной?
29. В чем состоит процесс аннигиляции и образования пары «частица-античастица»? Привести конкретный пример. Пользуясь формулой Эйнштейна (связь массы с энергией), сравнить энергетический выход аннигиляции 1 г вещества и ядерного взрыва 1 кг урана.
30. В чем состоят основные положения дарвинизма? Какова роль и место учения Дарвина в современной биологии? Есть ли альтернативные концепции процесса видообразования в биосфере?
31. В чем состоит смысл понятия энтропии? Привести термодинамическую и статистическую трактовки. Каков смысл выражения «стрела времени»? Какова научная подоплека концепции тепловой смерти Вселенной?
32. Рассмотреть соотношение категорий «энтропия» и «информация». Объяснить смысл формулы Шеннона. Что такое ценность информации и можно ли это качество описать математически? Обосновать ответ.
33. Как выглядит современная стандартная модель Большого взрыва? Описать основные стадии процесса развития Вселенной и охарактеризовать имеющиеся альтернативные модели.
34. Что такое волновая функция Шредингера? Какие параметры объектов микромира она характеризует? Рассмотреть концепцию вероятностного характера процессов в микромире и дать философскую оценку.
35. Рассмотреть категорию «ноосфера». Дать краткую историческую справку (подход Вернадского и Тейяра де Шардена) и охарактеризовать современное состояние проблемы ноосферы. Полностью ли научно это понятие?
36. Каковы основные задачи кибернетики и синергетики как науки? Какие закономерности поведения систем они описывают? Пояснить на примере саморазвития систем с использованием понятия обратных связей.
37. Рассмотреть основные положения концепции универсального эволюционизма. Что такое антропно-космологический принцип и какие научные данные лежат в его основе? Можно ли отнести его к чисто научной сфере, а если да (или нет), то почему?
38. Описать иерархию биологических уровней организации природы. Что такое клетка и какова её структура? Кто такие прокариоты и эукариоты? Какие организмы населяли первичную биосферу Земли?
39. Как по современным представлениям выглядит структура Вселенной и галактик?
40. Охарактеризовать науку генетику, круг ее вопросов и современное состояние. Что такое генная инженерия, что такое клонирование организмов?.
Вопросы для самостоятельной работы.
41. Что такое взаимодействие материальных объектов? Охарактеризовать концепции близкодействия и дальнодействия. Перечислить и охарактеризовать фундаментальные взаимодействия материальных объектов.
42. Что такое химическая реакция? Дать общую характеристику химическим процессам. Привести примеры простейших реакций (напр. горения).
43. Что такое экологический стресс и экологический кризис? Охарактеризовать экологический кризис на современном этапе эволюции биосферы. Возможно ли бескризисное сосуществование системы «человек-природа»? Обосновать ответ.
44. Что такое фотоэлектрический эффект? Можно ли объяснить его в рамках классической науки? Как его объяснил Эйнштейн, исходя из квантовомеханических представлений?
45. В чем состоит закон всемирного тяготения? Какова его роль в классической науке? Объяснить физический смысл входящих в него символов.
46. В чем состоит новизна и необычность неевклидовой геометрии Лобачевского, Больяи и Римана? Есть ли примеры такой геометрии в реальности? Как она используется в общей теории относительности? Как трактуется сила гравитации в общей теории относительности?
47. В чем состоит принцип верификации и фальсификации? Чем отличается высказывание научное от ненаучного? Имеют ли ценность ненаучные (т.е. метафизические) высказывания для науки?
48. В чем состоят опыты Менделя по изучению наследственности? Каковы основные результаты, полученные Менделем? Подтверждены они современной генетикой или опровергнуты?
49. Как трактуются понятия пространства и времени в механике Ньютона и в специальной теории относительности Эйнштейна? Записать формулы для расстояний, массы и временных интервалов в теории относительности.
50. Что такое размерность пространства? Сформулировать основные постулаты геометрии Евклида. Каковы физические следствия, вытекающие из крупномасштабной трехмерности пространства?
51. Как понимать утверждение Галилея о том, что книга природы написана языком математики? Насколько оно правомерно. Привести примеры успехов и ошибок при математическом моделировании природных явлений.
52. Что такое химический элемент? Охарактеризовать периодический закон изменения свойств элементов. В чем состоит понятие изотопов? Привести примеры изотопов некоторых химических элементов.
53. В чем состоит принцип сохранения массы-энергии? Какова его роль в естествознании? Записать и объяснить формулу Эйнштейна, связывающую массу с энергией. Привести пример продуктивности закона сохранения энергии в дискуссии вокруг бета-распада.
54. Качественно рассмотреть реакцию Белоусова-Жаботинского и её трактовку с точки зрения синергетики (интерпретация И. Пригожина). В чем состоит её значение для постнеклассической науки?
55. Что такое мутация? Как она происходит и какова её роль в эволюции видов живых организмов? Рассмотреть соотношение закономерного и случайного в этом процессе.
56. Описать схематически основные этапы процесса самоорганизации упорядоченных структур из неравновесного хаотического состояния. Объяснить значение терминов, характеризующих эти этапы.
57. В какой форме должен быть представлен результат исследований, удовлетворяющий современным критериям научности? Сравнить понятия истины и статистической достоверности. Какое из них принадлежит сфере науки, какое имеет чисто философский смысл и почему?
58. Разъяснить понятия корпускулярности и континуальности. Привести примеры соответствующих объектов. Есть ли основания отдавать предпочтение какой-либо из этих концепций описания природы?