Концепции современного естествознания

ВВЕДЕНИЕ 7 Глава 1. ЗАКОНЫ МЕХАНИКИ 11 1.1. Понятие закона 11 1.2. Понятие системы. Скаляры и векторы 12 1.3. Область применимости закона. Корректировка законов 14 1.4. Основные понятия кинематики 17 1.5. Основы динамики 19 1.5.1. Первый закон динамики 19 1.5.2. Второй закон динамики 21 1.5.3. Третий закон динамики 23 1.5.4. Масса 23 1.6. Законы сохранения 24 1.6.1. Закон сохранения массы 24 1.6.2. Закон сохранения энергии 26 1.6.3. Идентичность формул для расчета различных видов энергии 28 1.6.4. Закон сохранения импульса (количества движения) тела 29 1.6.5. Закон сохранения момента импульса 32 1.7. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета 33 1.7.1. Существуют ли инерциальные системы 33 1.7.2. Силы инерции 34 1.8. Кто побывал в состоянии невесомости? 35 1.8.1. Перегрузки 36 1.8.2. Почему вес может исчезнуть 38 1.9. Некоторое неравноправие равноправных систем 40 1.9.1. Преобразования Галилея 40 1.9.2. Преобразования Лоренца 42 1.9.3. Неодновременность одновременных событий 44 1.9.4. Абсолюты теории относительности 45 1.9.5. О чем говорится в общей теории относительности 47 Резюме к главе 1 49 Глава 2. ОБРАТИМЫЕ И НЕОБРАТИМЫЕ ПРОЦЕССЫ 50 2.1. Направление процессов в открытых системах 50 2.1.1. Обратная связь в системах 50 2.1.2. Обратимые процессы в природе и технике 54 2.2. Основы кинетики и равновесия химических процессов 55 2.2.1. Скорость химической реакции 55 2.2.2. Параметры, определяющие скорость протекания химических реакций 56 2.2.3. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ, температуры системы, наличия катализатора 57 2.2.4. Важность учета скорости процесса в природе и технике 60 2.2.5. Необратимые и обратимые химические реакции 60 2.2.6. Принцип Ле Шателье 62 Резюме к главе 2 63 Глава 3. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ 64 3.1. Следствия из законов термохимии 64 3.2. Теплообмен 65 3.3. Тепловое расширение твердых, жидких и газообразных тел 67 Резюме к главе 3 68 Глава 4. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ 69 4.1. Почему для газов СV ≠ Cp 69 4.2. Молярная теплоемкость и степени свободы молекул 71 4.3. Уравнение газового состояния. Изопроцессы 72 4.4. Уравнение политропы и следствия из него 74 Резюме к главе 4 76 Глава 5. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 77 5.1. Параметры, определяющие направление протекания процессов 77 5.1.1. Вводные понятия термодинамики 78 5.1.2. Экстенсивные и интенсивные величины 80 5.1.3. Функции состояния 81 5.1.4. Внутренняя энергия и энтальпия 82 5.1.5. Энтропия 83 5.1.6. Условия термодинамической возможности протекания реакции 88 5.1.7. Расчет значений энергии Гиббса 92 5.2. Начала термодинамики 93 5.2.1. Начала термодинамики – постулаты науки 93 5.2.2. Механистическая интерпретация Второго Начала 96 5.2.3. Закон сохранения энергии и Второе Начало термодинамики 97 5.2.4. Еще два Начала – Третье и … Нулевое 97 5.3. Энтропия в открытых системах 98 5.4. Социальные, экологические, экономические, технические, учебные, сказочные(!) и другие процессы в энтропийном подходе 101 Резюме к главе 5 106 Глава 6. СВОЙСТВА И ЗАКОНЫ МИКРОМИРА 107 6.1. Краткая история развития представлений об атоме 107 6.2. Классическая модель атома с «дополнениями» 109 6.2.1. Хорошая «плохая» модель 109 6.2.2. Решительность Нильса Бора 111 6.2.3. Электрон, предъявите паспорт 112 6.3. Особенности законов Микромира 114 6.3.1. Вместо приблизительной точности точная вероятность 114 6.3.2. Корпускулярно-волновой дуализм 117 6.3.3. Электрон «играет на гитаре» 120 6.3.4. К чему же пришли? 121 6.4. Гениальное предвидение Д. И. Менделеева 121 Резюме к главе 6 124 Глава 7. МЕГАМИР. ВВЕДЕНИЕ, ИЛИ ЗАЧЕМ ЛЮДИ «ЛЕЗУТ» В КОСМОС 125 7.1. Предварительные замечания 126 7.1.1. Понятия Метагалактики и Вселенной 126 7.1.2. Космическое пространство 126 7.1.3. Структурные единицы Вселенной. Единицы измерения расстояний в ближнем и дальнем космосе 127 7.1.4. Яркость небесных светил. Звездная величина 128 7.2. Солнечная система, или о том, что вращается вокруг Солнца 130 7.2.1. О гео- и гелиоцентризме 130 7.2.2. Состав и размеры Солнечной системы 132 7.2.3. Процесс образования и физические характеристики Солнца 133 7.2.4. Внутренние планеты и их спутники 137 7.2.5. Планеты-гиганты и их спутники 147 7.2.6. Карликовые планеты 151 7.2.7. Астероиды 153 7.2.8. Кометы 153 7.2.9. Метеороиды и метеориты 155 7.2.10. Солнечная система как мегаатом 157 7.2.11. «Есть ли жизнь на Марсе», или – где еще может быть жизнь? 160 7.3. Наша Галактика 161 7.3.1. Звезды Галактики 162 7.3.2. Шкала вселенских расстояний 163 7.3.3. Понятие созвездия. Названия созвездий. Обозначение звезд в созвездиях 164 7.3.4. Этапы жизни звезд; новые и сверхновые звезды 169 7.4. Внегалактические объекты Вселенной 172 7.4.1. Галактики 172 7.4.2. Квазары 174 7.4.3. Крупномасштабная структура Вселенной 174 7.5. Развитие Вселенной 175 7.5.1. Эффект красного смещения, расширение Вселенной 175 7.5.2. Процессы упорядочения во Вселенной 176 7.5.3. Будущее Вселенной 176 Резюме к главе 7 177 ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 179 ПРИЛОЖЕНИЯ 182 Приложение 1 182 Приложение 2 185 Приложение 3 188 Приложение 4 208 Приложение 5 209 Приложение 6 210 Приложение 7 213