Зачет 2012

Автоматы по результатам семинаров. 2012 год.

Зачет проходит в устной форме по опубликованному списку вопросов. Предварительная дата зачета - 27 декабря (четверг), во время занятий по расписанию. Не приходите все сразу! 

Возможно, на последней лекции дата сдачи будет изменена.

Вопросы к зачету

Семинар 7. Биология.

Группы 961-2 - 12 декабря, группы 963-5 - 19 декабря    

БИОЛОГИЯ. Вопросы для обсуждения на семинаре:

Определение жизни

1. Cвойства жизни, отличающие ее от других форм организации материи.
2. Понятие системы. Простые и сложные системы. Многоуровневые системы. Применение этого понятия для описания жизни.
3. Молекулярные основы жизни. Чем нерегулярные полимеры отличаются от регулярных. Строение белков, ДНК и РНК. Генотип и фенотип.
4. Матричный принцип копирования. Что означает схема ДНК – > РНК – > белок.
5. Строение клетки: прокариоты и эукариоты. Их отличия, кто к ним относится.

Происхождение жизни

6. Проблема палеонтологических свидетельств ранних этапов. Строматолиты. Время появления жизни на Земле.  Гипотеза панспермии: за и против. 
7. Теория абиогенеза Опарина-Холдэйна. Состав атмосферы ранней Земли. Трудности теории Опарина.
8. Проблема невероятности спонтанного возникновения жизни. Подходы к ее решению.
9. Молекулярные ископаемые, как один из способов реконструкции строения первых живых существ. Примеры молекулярных ископаемых.
10. Теория «Мир РНК». Какие трудности она решает? Дальнейшая эволюция мира РНК.

Биологическая эволюция

11. Креационизм и эволюционизм.
12. Теория эволюции Ламарка. Лысенкоизм.
13. Теория эволюции Дарвина, сопоставление ее с теорией Ламарка.
14. Возникновение синтетической теории эволюции. Факторы эволюции. Суть естественного отбора.
15. Основные этапы эволюции жизни на Земле. Три надцарства жизни. Время появления эукариот и многоклеточных. Кислородная катастрофа. Выход на сушу. 

Антропогенез  

16. Эволюция семейства Гоминид. Время его отделения от ветви Понгид. Какие виды рода Homo предшествовали нам на планете.
17. Происхождение и судьба неандертальцев, были ли они нашими предками. Время и место возникновения вида Homo sapiens.

Семинар 6. Земля. Контрольная по космологии.

Группы 961-2 - 28 ноября, группы 963-5 - 5 декабря

Контрольная по вопросам по космологии с прошлого семинара.

ЗЕМЛЯ. Вопросы для обсуждения на семинаре:

1. Происхождение Земли, ее возраст. Методы датировки возраста планет и геологических пород.
2. Гипотезы происхождения Луны.
3. Внутреннее строение Земли. Откуда мы о нем знаем? Кора под океанами и континентами, ее формирование.
4. Сравнение внутреннего строения Земли и гипотетического строения других планет Солнечной системы.
5. Атмосфера Земли, ее основные слои: тропосфера, стратосфера, мезосфера и термосфера.
6. Почему на одних планетах и спутниках есть атмосфера, а на других – нет? Какие тела Солнечной системы, кроме Земли, имеют атмосферу?
7. Происхождение земной атмосферы. Изменение ее состава со временем.
8. Парниковый эффект атмосфер. Сравнение Земли, Марса и Венеры по этому параметру.
9. Магнитное поле Земли, его значение для существования жизни. Инверсии магнитного поля.
10. Теория дрейфа литосферных плит. Ее доказательства. Причины, вызывающие дрейф. Изменение общей площади континентов. Гипотеза суперконтинентального цикла.
11. Вулканическая активность на Земле и других планетах. Причины извержений вулканов. Супервулканы.
12. Климат Земли в прошлом. Глобальные оледенения. Гипотеза Snowball Earth. Колебания уровня Мирового океана.

Семинар 5. Космология. Контрольная по квантам.  

Группы 961-2 - 14 ноября, группы 963-5 - 21 ноября    

Вопросы к проверочной работе по квантовой механике, строению атома и фундаментальным взаимодействиям:  

 1. Принципы квантовой механики: 1) квантования, 2) неопределенности, 3) корпускулярно-волнового дуализма.
2. Методология квантовой механики: принцип дополнительности. Понятие квантового объекта.
3. Модели атома Томсона, Резерфорда, Бора, современная модель. 
4. Спектры излучения и поглощения атомов. Объяснение процессов, происходящих при поглощении или испускании кванта света.
5. Четыре фундаментальных взаимодействия и теории их описывающие. Относительная сила взаимодействий.
6. Элементарные частицы. Фундаментальные частицы и их классификация. Античастицы.
7. Вакуум, поля в вакууме. Квантовые флуктуации.
8. Противоречия между квантовой теорией поля и ОТО.
9. Теория струн. 

 КОСМОЛОГИЯ. Вопросы для обсуждения на семинаре:

1. Понятие наблюдаемой Вселенной. Возраст и размеры Вселенной и ее наблюдаемой части.
2. Эволюция Вселенной:
Космологический принцип и его подтверждения. Крупномасштабная структура Вселенной. Модели Фридмана. Может ли Вселенная быть замкнутой, но бесконечной. В чем смысл параметра критической плотности.
Экспериментальное подтверждение модели Фридмана – закон Хаббла. Теория Большого Взрыва. Образование частиц и атомов. Какое событие породило реликтовое излучение и когда это было.
3. Константы, определяющих свойства Вселенной. Антропный принцип: слабый и сильный варианты.
4. Расширение с ускорением. Темная материя и темная энергия (откуда следует их существование, что нам известно о ее свойствах). Возможное будущее Вселенной.
5. Источник энергии звезд. Образование звезд, их жизненный цикл.
6. Галактики, их строение. Обитаемая зона галактик.

Солнечная система
7. Планеты Солнечной системы (названия и порядок). Определение понятия «планета». Планеты земной группы и планеты-гиганты.
8. Астероиды и кометы. Пояс Койпера и облако Оорта.
9. Небулярная гипотеза образования Солнечной системы. Аккреция планетезималей.

Литература по космологии

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания М.2007. Глава 11. «Особенности астрономии XX века».

Ссылки на другие источники смотрите здесь (старая лекция)

Семинар 4. Теория относительности (контр). Кванты. Строение атома. 

Группы 961-2 - 17 октября, группы 963-5 - 24 октября    

Вопросы к проверочной работе по теории относительности:  

1. Постулаты СТО. Постулаты ОТО.

2. Время движущейся СО с точки зрения неподвижного наблюдателя. И наоборот - как идут часы неподвижного с точки зрения того, кто пролетает мимо? Мысленный эксперимент со световыми часами. 

3. Почему в СТО запрещено движение со скростью выше световой?

4. Определение одновременности в СТО. Объяснить на примере с вагоном (или любом другом).  

5. Почему в СТО запрещена система отсчета "фотон"?

6. Сравните понятие массы в классической механике и теории относительности. Что можно сказать о законе сохранения массы?

7. Дефект масс атомных ядер - как его объясняет теория относительности? 

8. Природа гравитации у Ньютона и Эйнштейна. Принцип эквивалентности.

8. Черные дыры - определение. Признаки, по которым можно их обнаружить в космосе.

9. Гравитационное линзирование. 

10. Диаграммы Минковского. Что откладывается на их осях? Мировые линии луча света и движущегося объекта. Парадокс близнецов на диаграмме.  

 Вопросы для обсуждения на семинаре:

1. Принципы квантовой механики: 1) квантования, 2) неопределенности, 3) корпускулярно-волнового дуализма.
2. Методология квантовой механики: принцип дополнительности. Понятие квантового объекта.
3. Модели атома Томсона, Резерфорда, Бора, современная.
4. Четыре фундаментальных взаимодействия и теории их описывающие.
4. Элементарные частицы. Фундаментальные частицы и их классификация
5. Вакуум, поля в вакууме. Квантовые флуктуации.
6. Противоречия между квантовой теорией поля и ОТО.  

Семинар 2. Классическая физика. 

Группы 961-2 - 19 сентября, группы 963-5 - 26 сентября  

Вопросы для подготовки к семинару:

1. Принцип относительности Галилея. Инерциальные системы отсчета.
2. Пространство и время в классической механике (Ньютона).
3. Взаимодействие в механике Ньютона: принцип дальнодействия
4. Причинность и детерминизм в механической картине мира.
5. Представления о материи: вещество и поле. 
6. Что такое электромагнитная волна.
7. Шкала электромагнитных волн.
8. Противоречия теории электромагнетизма и механики Ньютона.

Семинар 1. Наука и лженаука. 

Группы 961-2 - 5 сентября, группы 963-5 - 12 сентября 

Темы для обсуждения:

1. Отличия науки от других типов познания.

2. Что такое лженаука и как ее узнать.

При подготовке к семинару ответить на вопросы: 

1. Критерии научного знания.

2. Сравнить методы точных и гуманитарных наук.

3. Разобрать одну лженаучную теорию - объяснить, каким критериям научного знания она не удовлетворяет. 

Литература (кроме лекций)

Бюллетень РАН "В защиту науки" - прочитать хотя бы одну статью о лженаучной теории и быть готовым эту терию проанализировать.