Подводя в заключение итоги занятий, желательно еще раз подчеркнуть, что проблемы космологии самым тесным образом связаны со многими фундаментальными проблемами современной физики: теориями Великого объединения взаимодействия элементарных частиц, происхождения химических элементов и др. Современная космология подошла к решению многих грандиозных вопросов, которые еще недавно были совершенно недоступны для серьезного исследования, а теперь являются полем самой активной работы специалистов:
«Почему Вселенная начала расширяться? Каковы были тогда свойства пространства и времени? Какими процессами, происходившими в момент начала расширения объясняются самые общие свойства Вселенной? Почему во Вселенной есть вещество? Почему Вселенная именно такая, какой мы ее наблюдаем, а не обладает иными свойствами? Чем закончится наблюдаемый нами Большой взрыв?»
Этот далеко неполный перечень вопросов, из которых еще отнюдь не все решены, показывает, насколько глубокие и фундаментальные проблемы решает современная наука. Разумеется, все эти проблемы уместно будет раскрыть в последующем уже в рамках особого факультативного курса.
Литература.
Учебники для вузов
- Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии. – М.: Наука, 1990.
Учебники для средней школы
- Физика и астрономия: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений/ Под ред. А.А.Пинского, В.Г.Разумовского. – М.: Просвещение, 2000.
- Астрономия. 11 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений/ Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. - М.: Дрофа,2002.
- Левитан Е.П. Астрономия: Учеб. для 11 кл.. общеобразоват. учреждений – М.: Просвещение, 2001.
- Засов А.В., Кононович Э.В. Астрономия: Учеб. для 11 кл.. общеобразоват. учреждений – М.: Просвещение, 2000.
Научные и научно-популярные книги
- Эйнштейн А. Собрание научных трудов. – М.: Наука, 1965, т. 1, с. 601.
- Эйнштейн А. Собрание научных трудов. – М.: Наука, 1965, т. 2, с. 119.
- Физика космоса: Маленькая энциклопедия. – М.: Сов. Энциклопедия, 1986.
- Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. – М.: Наука, 1975.
- Вейнберг С. Первые три минуты. М.: Энергоиздат, 1981.
- Пиблс Ф.Дж. Структура Вселенной в больших масштабах. – М.: Мир, 1983
- Тропп Э.А., Френкель В.Я., Чернин А.Д. Александр Александрович Фридман: Жизнь и деятельность. – М.: Наука, 1988.
- Долгов А.Д., Зельдович Я.Б., Сажин М.В. Космология ранней Вселенной. – М.: Изд-во МГУ, 1988.
- Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. – (Б-чка «Квант». Вып. 68)
- Девис П. Суперсила: Поиски единой теории природы/ Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.
- Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. – (Пробл. науки и техн. прогресса).
- Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр: Краткая история времени: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990.
- Шаров А.С., Новиков И.Д. Человек, открывший взрыв Вселенной: Жизнь и труд Эдвина Хаббла. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.
-Гамов Дж. Моя мировая линия. Неформальная автобиография. М.: Физматлит. ВО «Наука», 1994.
- Сажин М.В. Современная космология в популярном изложении. – М.: Космосинформ, 1999.
- Энциклопедия для детей. Т. 8. Астрономия. – М.: Аванта+, 1997.
- Энциклопедический словарь юного астронома/ Сост. Н.П.Ерпылев – М.: Педагогика, 1980.
Статьи в периодических изданиях.
- Фридман А.А. Успехи физических наук, 1963, т..80, с.439,447.
- Ассовская А.С. Миры Александра Фридмана. «Земля и Вселенная», 1988, № 6.
- Горелик Г.Е. Расширению Вселенной – 20 миллиардов и 66 лет. – Вопросы истории естествознания и техники, 1988, № 4..
- Горячие точки космологии. – «Природа», 1989, № 7.
- Муханов В.Ф. О работах А.Д.Сахарова по космологии и гравитации.- «Земля и Вселенная». 1990, № 2.
- Сахаров А.Д. Симметрия Вселенной. – «Природа», 1990, № 8.
- Гриббин Дж. Рождение и гибель Вселенной. – «Курьер ЮНЕСКО», 1990, июль.
- Левитан Е.П. Миллион лет до конца света. – «Наука и жизнь»,1997, № 10.
- Левитан Е.П. Как узнали, что Вселенная расширяется. – «Наука и жизнь»,1997, № 12.
- Левитан Е.П. Взрыв, породивший нашу Вселенную. – «Наука и жизнь»,1998, № 2.
- Сажин М.В. Космология двадцатого века.. – Астрономический календарь на 2000 г./ Под ред. К.В.Куимова. – М.: Космосинформ, 1999.
Интернет
1) http//xray.say.msu.su/~lipunov/ - страница профессора МГУ В.М.Липунова с информацией по космологии.
2) http//cats.sao.ru/ - система поиска информации по ключевым словам и по темам.
3-4) http//www.stsci.edu/ public.html и http//oposite.stsci.edu/ pubinfo/ Pictures.html – адреса библиотек фотографий с космического телескопа им.Хаббла (Hubble Space Telescope).
5) http//www.astro.princeton.edu/~frei/ galaxy_catalog.html – каталог фотографий 113 галактик.
6) http// astronomy.ti.ru и http// www.netclub.ru/~stargazer - два адреса журнала «Звездочет», наиболее оперативно публикующего новую информацию по всем разделам астрономии.
Введение
Направления исследований естественных наук, связанных с формированием естественнонаучной картины мира, принято называть фундаментальными. В настоящее время к ним относятся: исследования элементарных частиц (изучение очень малого) и их взаимодействий; астрофизика и космология (изучение очень большого); биофизика и молекулярная биология (изучение очень сложного). Вместе с тем любая из естественных наук решает важные для практической деятельности человека проблемы. Среди этих наук физика занимает особое место не только потому, что она изучает свойства пространства и времени, фундаментальные взаимодействия, но и потому, что она является основой техники, современной технологии.
Вместе с тем в школьном преподавании сложилась парадоксальная ситуация, при которой глубокая взаимосвязь физики и техники ускользает от понимания учащимися.
Это связано главным образом с тем, что привычная реализация политехнического принципа, которая сводилась к приведению примеров применения изученных законов и явлений в технике и технологии, себя исчерпала. Должного эффекта не дает и более продуктивная идея изучения основных направлений научно-технического прогресса.
Налицо противоречие между тем, что, с одной стороны, физика остается основой современной техники и технологии, но, с другой стороны, эффективные методические пути для доведения сути этой связи до учащихся не разработаны. Физика для многих учащихся кажется бесполезной для практики наукой.
Необходимость разрешения этого противоречия определяет актуальность рассмотрения взаимосвязи физики и техники с новых позиций в процессе предпрофильной подготовки.
Общая направленность занятий
В настоящее время становится очевидным, что для учащихся интересно не только то, что физика является основой техники. Оказывается, их в большей мере привлекает освоение методов научного познания и современная естественнонаучная картина мира. Следовательно, при формировании этой картины мира необходимо включать технику как один из ее компонентов, при этом необходимо сосредоточить внимание не на примерах применения различных технических устройств, не на направлениях научно-технического прогресса, а на физических принципах техники.
На протяжении длительного периода развития цивилизации вплоть до середины ХIХ в. основой техники являлись эмпирические (экспериментальные) физические законы. Законы равновесия (статики) твердых тел, жидкостей и твердых тел, помещенных в жидкости, известные еще со времен Архимеда, служили основой создания механизмов, сооружений, кораблестроения.
Эмпирический подход был характерен не только для механики. Паровая машина была создана чисто эмпирически – техника парового двигателя на полвека опередила его теорию. Только на базе опытных законов отражения и преломления света за сотни лет до того, как стало понятно, что такое свет, были заложены теоретические основы оптики, созданы микроскоп и телескоп.
По мере усложнения и техники и физической картины мира повышаются значение и роль фундаментальных физических открытий для развития техники. Особенно это стало ясно в середине ХIХ в., когда фундаментальные открытия Эрстеда, Ампера привели к созданию электрических двигателей, а открытие Фарадеем электромагнитной индукции позволило создать индукционный генератор. Появились линии дальней проводной электросвязи: трансатлантический кабель между Европой и Америкой (1866 г.), индоевропейский телеграф между Лондоном и Калькуттой (1869 г.).
Именно в это время впервые в истории создалась ситуация, при которой отсутствие фундаментальной теории начало сдерживать развитие техники.
В 1873 г. Дж. Максвелл создал теорию, из которой следовало существование электромагнитного поля, которое может распространяться свободно, без проводов со скоростью 3×108 м/с. В 1888 г. Г. Герц обнаружил такое поле на опыте, и, начиная с работ А. Попова, родилась эпоха радиосвязи и телевидения.