Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
2 монеты
doc

Шпаргалка «Экзаменационная» по Концепциям современного естествознания (Тронева М. А.)

1 Предмет и задачи курса КСЕ.

Концепции (смысл, определение): -определенный способ понимания -основная точка зрения -ведущий замысел. Современное естествознание- совокупность наук о природе.

КСЕ – дисциплина, включающая в себя совокупность господствующих точек зрения на основные вопросы естествознания, на его методологию и логику развития.

Основные проблемы КСЕ: -методология естественнонаучного познания; -логика развития естествознания; -современная естественнонаучная картина мира; -структурные уровни организации материи (микро-,макро-,мегамиры); -особенности биологического уровня организации материи; -естественнонаучные проблемы человека.

Цель и задачи: -показать панораму современного естествознания; -выработать свой взгляд на мир; -противостоять влиянию анти-, лженауки.

2 Место естествознания в обществе.Естественнонаучная и гуманитарная культуры.

Культура (culture-возделывание почвы)- все то, что создано человеком, т.е. сотворенная человеком «вторая природа».

Виды культуры: 1. гуманитарная – возникает главным образом на базе гуманитарных наук. Способ мышления и поведения, опирающийся на гуманитарные науки (эмоции, эстетика, внушение); 2. естественнонаучная – является результатом достижения естественных наук. Способ мышления индивида, опирающийся на естествознание, на факт.

Факторы деления на виды культуры: образование, физиология, наследственность.

Специфика естественнонаучных и гуманитарных наук (отличия):1. по функциям: Естественные науки (е.н.) объясняют мир на основе законов. Гуманитарные (г.н.) – интерпретируют. Объяснить в науке – показать причину того или иного явления. 2. По выводам: -е.н. претендуют на однозначность выводов, заключений. -г.н. – носят многозначный характер. 3. По методу: -е.н. опираются на точные, объективные методы, строго установленные факты. -г.н. индивидуализированный метод, исходят из уникальности явления. 4. По отношению к ценностям: -е.н. – не учитывают практическую идеологию людей. -г.н. – тесно связаны с ценностями. 5. По количественно-качественным оценкам : -е.н. – больше количественные оценки. -г.н. – качественные. 6. По отношению к истине:

-е.н. предполагают проверку на истинность.

-г.н. не предполагают такой оценки.

Взаимосвязь гуманитарных и естественных наук:

1. Влияние естественных наук на гуманитарные.

-развитие естествознания создает новые концепции;

-естествознание создает новые средства и новую реальность для художественного творчества;

-естествознание влияет на тематику гуманитарных дисциплин.

2. Влияние гуманитарных наук на естественные (писатели-фантасты).

3 Дополнительности принцип (или дополнительный способ описания) –

методологический принцип, выдвинутый Бором в связи с интерпретацией

квантовой механики. В обобщенном виде его можно сформулировать так: для

воспроизведения целостности явления на определенном, «промежуточном» этапе

его познания необходимо применять взаимоисключающие и

взаимоограничивающие друг друга, «дополнительные» классы понятий, к-рые

могут использоваться обособленно в зависимости от особых (экспериментальных

и др.) условий, но только взятые вместе исчерпывают всю поддающуюся

определению информацию. Посредством Д. п. Бор надеялся разрешить один из

«парадоксов» квантовой механики, к-рая показала недостаточность старых

классических понятий и в то же время на ранних этапах не могла обойтись без них.

Д. п. позволил выявить необходимость учета двойственной, корпускулярно-

волновой природы микроявлений, связи того или иного их определения о

конкретными экспериментальными условиями. С помощью Д. п. устанавливалась

эквивалентность (равнозначность) двух классов понятий, описывающих

противоречивые ситуации. Т. обр., в методологической концепции Бора нашли

отражение элементы диалектического мышления. В работах ряда сторонников

т. наз. копенгагенской школы П. Иордана, Франка и др., разделявших крайне

позитивистские взгляды, Д. п. использовался для защиты идеалистических и

метафизических воззрений. Необходимость применения «дополнительных»

понятий выводилась не из объективной природы микрообъектов, а из

особенностей познавательного процесса, связывалась с произволом наблюдателя.

В марксистской философии последних лет предпринимаются попытки диалектике

материалистической интерпретации Д. п.

4.Нау́ка — особый вид человеческой познавательной деятельности, направленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний об окружающем мире. Основой этой деятельности является сбор фактов, их систематизация, критический анализ и на этой базе синтез новых знаний или обобщений, которые не только описывают наблюдаемые природные или общественные явления, но и позволяют построить причинно-следственные связи, и как следствие — прогнозировать.

Классификация: Общественные и гуманитарные науки(психология, политология. География, археология,история, искусствоведение Естественные науки(физика химия биология) Технические науки (Агрономия Механика машиностроение энергетика)

5 Нау́чный ме́тод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки.

Метод включает в себя способы исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных ранее знаний. Умозаключения и выводы делаются с помощью правил и принципов рассуждения на основе эмпирических (наблюдаемых и измеряемых) данных об объекте[1]. Базой получения данных являются наблюдения и эксперименты. Для объяснения наблюдаемых фактов выдвигаются гипотезы и строятся теории, на основании которых формулируются выводы и предположения. Полученные прогнозы проверяются экспериментом или сбором новых фактов.[2].

Все методы научного познания относятся к одной из двух больших групп: теоретических и эмпирических. Теоретические методы основаны на наблюдении, измерении, описании, сравнении, анализе.

Экспериментальные методы предусматривают практическое исследование или моделирование.

Как теоретические, так и практические методы научного познания включают в себя этапы анализа и синтеза, дедукции и индукции, обобщения. Кроме того, в научных исследованиях применяют исторический и диалектические методы, а также метод восхождения от абстрактного к конкретному.

6 Нау́чный ме́тод — совокупность основных способов получения новых знаний

и методов решения задач в рамках любой науки.Метод включает в себя способы

исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных

ранее знаний. Умозаключения и выводы делаются с помощью правил и принципов

рассуждения на основе эмпирических

(наблюдаемых и измеряемых) данных об объекте[1]. Базой получения данных

являются наблюдения и эксперименты. Для объяснения наблюдаемых фактов

выдвигаются гипотезы и строятся теории, на основании которых формулируются

выводы и предположения. Полученные прогнозы проверяются экспериментом или

сбором новых фактов.[2]. Все методы научного познания относятся к одной из

двух больших групп: теоретических и эмпирических. Теоретические методы

основаны на наблюдении, измерении, описании, сравнении, анализе.

Экспериментальные методы предусматривают практическое исследование или

моделирование.

Как теоретические, так и практические методы научного познания включают в себя

этапы анализа и синтеза, дедукции и индукции, обобщения. Кроме того, в научных

исследованиях применяют исторический и диалектические методы, а также метод

восхождения от абстрактного к конкретному.

7 Формы познания

Чувственное познание — уровень ощущений и восприятий.

Рациональное познание — уровень абстракций, выраженных в гипотезах, теориях, законах и причинно-следственных связях. На уровне рационального познания человек способен построить модель события с тем, чтобы его действие было наиболее эффективным.

Сверхчувственное познание — интеллектуальная интуиция, метафизика, непосредственное знание, черпаемое субъектом из глубины самого себя. Данный вид познания особенно распространен в мистических течениях традиционных религий.

8 Картина мира - это целостное миропонимание, синтезирующее знания на основе систематизирующего начала (научного принципа, идеи, религиозного догмата и т. д.), который определяет мировоззренческую установку человека, его ценностные поведенческие ориентиры.

Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и неким "живописным полотном", на котором художник компактно разместил все предметы мира. Как и все прочие аналогии, эта довольно приблизительно отражает суть дела, но тем не менее такое словосочетание обладает удивительным свлйством - оно позволяет разворачивать "живописное полотно" подробнее, и при этом сходство с объектом аналогии сохраняется!

9 Физическая картина мира в качестве основы включает в себя обще-теоретическое

физическое знание. Картина мира - это целостное миропонимание, синтезирующее

знания на основе систематизирующего начала (научного принципа, идеи,

религиозного догмата и т. д.), который определяет мировоззренческую установку

человека, его ценностные поведенческие ориентиры.

Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию

между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и неким

"живописным полотном", на котором художник компактно разместил все предметы

мира. Как и все прочие аналогии, эта довольно приблизительно отражает суть дела,

но тем не менее такое словосочетание обладает удивительным свлйством –

оно позволяет разворачивать "живописное полотно" подробнее, и при этом

сходство с объектом аналогии сохраняется!

Естественно, что на разных этапах развития науки это знание по-разному

интерпретировала внешний мир Античная, Ньютоновская и современные

физические картины мира очень сильно различаются по своей форме

и внутреннему содержанию, и количественно, и качественно.

10 Механистическая картина мира, в отличие от античной картины мира, явилась фактически первой глобальной картиной мира.

Картина мира - это целостное миропонимание, синтезирующее знания на основе систематизирующего начала (научного принципа, идеи, религиозного догмата и т. д.), который определяет мировоззренческую установку человека, его ценностные поведенческие ориентиры.

Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и неким "живописным полотном", на котором художник компактно разместил все предметы мира. Как и все прочие аналогии, эта довольно приблизительно отражает суть дела, но тем не менее такое словосочетание обладает удивительным свлйством - оно позволяет разворачивать "живописное полотно" подробнее, и при этом сходство с объектом аналогии сохраняется!

Принцип детерминизма (лат.

лат. determinare – "определять") решает философский вопрос о том, является ли мир в своем существовании, развитии упорядоченным Космосом или беспорядочным Хаосом.

Детерминизм – учение о всеобщей взаимообусловленности явлений мира. Отказ от детерминизма – индетерминизм – приводит к картине мира, в котором становится возможным все, что угодно, в котором невозможны разумные объяснения связей между явлениями и ориентация в происходящих событиях.

Согласно принципу детерминизма каждое явление, событие имеет свою причину, то есть порождается другим событием, явлением. Простейшая форма причинности – элементарная причинная связь: П->С (причина -> следствие), характеризуемая следующими чертами:

1. Последовательность во времени: причина предшествует следствию. Это необходимое, но недостаточное условие причинной связи.

2. Отношение порождения: причина не просто предшествует следствию, а порождает, вызывает его к жизни, генетически обуславливает его возникновение и существование

3. Непрерывность: между причиной и следствием не должно быть временного или пространственного разрыва. В процессе перехода от причины к следствию происходит перенос вещества, энергии и информации.

4. Необратимость: если причина есть причина следствия, то следствие не может быть причиной причины. Хотя любое явление может выступать и в роли причины (курица), и в роли следствия (яйцо), в ходе самого процесса причинения причина и следствие не могут меняться местами.

5. Необходимость и всеобщность: одна и та же причина в одних и тех же условиях с необходимостью порождает одно и тоже следствие. Если какая-либо причина вызвала однажды определенное следствие, то она будет при определенных условиях порождать его всегда. Это позволяет предвидеть события и управлять ими.

11 Возникновение электромагнитной картины мира характеризует качественно новый этап эволюции науки. Картина мира - это целостное миропонимание, синтезирующее знания на основе систематизирующего начала (научного принципа, идеи, религиозного догмата и т. д.), который определяет мировоззренческую установку человека, его ценностные поведенческие ориентиры.

Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и неким "живописным полотном", на котором художник компактно разместил все предметы мира. Как и все прочие аналогии, эта довольно приблизительно отражает суть дела, но тем не менее такое словосочетание обладает удивительным свлйством - оно позволяет разворачивать "живописное полотно" подробнее, и при этом сходство с объектом аналогии сохраняется!

12 Данная картина мира явилась результатом дальнейшего развития

электромагнитной картины мира. Картина мира - это целостное миропонимание,

синтезирующее знания на основе систематизирующего начала (научного принципа,

идеи, религиозного догмата и т. д.), который определяет мировоззренческую

установку человека, его ценностные поведенческие ориентиры.

Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию

между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и неким

"живописным полотном", на котором художник компактно разместил все

предметы мира. Как и все прочие аналогии, эта довольно приблизительно отражает

суть дела, но тем не менее такое словосочетание обладает удивительным

свлйством - оно позволяет разворачивать "живописное полотно" подробнее,

и при этом сходство с объектом аналогии сохраняется!

13 Циклы развития науки (по Т. Куну)

Нормальная наука — каждое новое открытие поддаётся объяснению с позиций господствующей теории.

Экстраординарная наука. Кризис в науке. Появление аномалий — необъяснимых фактов. Увеличение количества аномалий приводит к появлению альтернативных теорий. В науке сосуществует множество противоборствующих научных школ.

Научная революция — формирование новой парадигмы.

По определению Томаса Куна, данному в «Структуре научных революций», научная революция — эпистемологическая смена парадигмы.

Под парадигмами я подразумеваю признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному сообществу. (Т. Кун)

Согласно Куну, научная революция происходит тогда, когда учёные обнаруживают аномалии, которые невозможно объяснить при помощи универсально принятой парадигмы, в рамках которой до этого момента происходил научный прогресс. С точки зрения Куна, парадигму следует рассматривать не просто в качестве текущей теории, но в качестве целого мировоззрения, в котором она существует вместе со всеми выводами, совершаемыми благодаря ей.

Можно выделить, по меньшей мере, три аспекта парадигмы:

Парадигма — это наиболее общая картина рационального устройства природы, мировоззрение;

Парадигма — это дисциплинарная матрица, характеризующая совокупность убеждений, ценностей, технических средств и т. д., которые объединяют специалистов в данное научное сообщество;

Парадигма — это общепризнанный образец, шаблон для решения задач-головоломок. (Позднее, в связи с тем, что это понятие парадигмы вызвало толкование, неадекватное тому, какое ему придавал Кун, он заменил его термином «дисциплинарная матрица» и тем самым ещё более отдалил это понятие по содержанию от понятия теории и теснее связал его с механической работой ученого в соответствии с определенными правилами 14 Научные революции: Чётко и однозначно фиксируемых радикальных смен научной картины мира, научных революций в истории развития науки можно выделить три, которые обычно принято персонифицировать по именам трёх ученых, сыгравших наибольшую роль в происходивших изменениях. [2]

Аристотелевская

Период: VI-IV века до нашей эры

Обусловленность:

Отражение в трудах:

Наиболее полно - Аристотеля: создание формальной логики (учение о доказательстве, главный инструмент выведения и систематизации знания, разработал категориально понятийный аппарат), утверждение своеобразного канона организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, обоснование решения), дифференциация самого знания (отделение науки о природе от математики и метафизики)

Результат:

возникновение самой науки

отделение науки от других форм познания и освоения мира

создание определенных норм и образцов научного знания.

Ньютоновская научная революция

Классическое естествознание

Период: XVI-XVIII века

Исходный пункт: переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической.

Обусловленность:

Отражение в трудах:

Открытия: Н. Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера, Р. Декарта. И. Ньютон подвел итог их исследованиям, сформулировал базовые принципы новой научной картины мира в общем виде.

Основные изменения:

Язык математики, выделение строго объективных количественных характеристик земных тел (форма величина, масса, движение), выражение их в строгих математических закономерностях

Методы экспериментального исследования. Исследуемые явления - в строго контролируемых условиях

Отказ от концепции гармоничного, завершенного, целесообразно организованного космоса.

Представления: Вселенная бесконечна и объединена только действием идентичных законов

Доминанта: механика, все соображения, основанные на понятиях ценности, совершенства, целеполагания, были исключены из сферы научного поиска.

Познавательная деятельность: чёткая оппозиция субъекта и объекта исследования.

Итог: появление механистической научной картины мира на базе экспериментально математического естествознания.

Эйнштейновская революция

Период: рубеж XIX-XX веков.

Обусловленность:

Открытия:

сложная структура атома

явление радиоактивности

дискретность характера электромагнитного излучения

и др. Итог: была подорвана важнейшая предпосылка механистической картины мира – убежденность в том, что с помощью простых сил, действующих между неизменными объектами, можно объяснить все явления природы.

15 Критерии научности следующие:

1) Объективность, или принцип объективности. Научное знание

связано с раскрытием природных объектов, взятых «самих по себе»,

как «вещи в себе» (не в кантовском понимании, а как еще не познанных

, но познаваемых). При этом происходит отвлечение и от

интересов индивида, и от всего сверхлриродного.

2) Рациональность, рационалистическая обоснованность,

доказательность. Как отмечают некоторые исследователи,

обыденное знание носит, помимо прочего, ссылочный характер,

опирается на «мнения», «авторитет»; в научном же знании не просто

что-то сообщается, а приводятся необходимые основания, по которым

это содержание истинно; здесь действует

принцип достаточного основания. принципы познания.

3) Эссенциалистская направленность, т.е. нацеленность на воспроизведение сущности,

закономерностей объекта (отражение повторяющихся, но несущественных свойств объекта

тоже подчинено этой цели).

4) Особая организация, особая системность знания; не просто

упорядоченность, как в обыденном знании, а упорядоченность

по осознанным принципам; упорядоченность в форме теории и

развернутого теоретического понятия.

5) Проверяемость; здесь и обращение к научному наблюдению, к практике, и испытание

логикой, логическим путем; научная истина характеризует знания, которые в

принципе проверяемы и в конечном счете оказываются подтвержденными. Проверяемость

научных истин, их воспроизводимость через практику придает им свойство

общезначимости (и в этом смысле «интерсубъективности»).

Общезначимость сама по себе не есть критериальный признак

истинности того или иного положения. Тот факт, что большинство

проголосует за какое-то положение, вовсе не означает, что оно

истинно. Основной критерий истины иной. Истинность не вытекает

из общезначимости, а наоборот, истинность требует общезначимости и

обеспечивает ее.

ВЕРИФИКАЦИЯ (позднелат. verificatia — подтверждение; лат. verus — истинный,

facio — делаю) — логико-методологическая процедура установления истинности

научной гипотезы (равно как и частного, конкретно-научного утверждения) на основе

их соответствия эмпирическим данным (прямая или непосредственная В.) или

теоретическим положениям, соответствующим эмпирическим данным (косвенная В.).

Концепция верификационизма была разработана участниками Венского кружка, нередко

ссылавшихся в этой связи на идею Витгенштейна о том, что "понимать предложение

— значит знать, что имеет место, когда оно истинно". (Хотя сам Витгенштейн как-то

отметил: "Одно время я часто повторял, что для прояснения употребления

какого-нибудь предложения не плохо было бы задаться вопросом — как можно

верифицировать это утверждение? Но это лишь один способ прояснить употребление

слова или предложения... Некоторые люди превратили данный мной совет обратиться

к верификации — в догму, представив дело так, будто я выдвигаю теорию значения").

Первая эксплицитная формулировка принципа верифицируем ости была осуществлена

Ф.Вайсманом в работе "Логический анализ понятий вероятности" (1930). В рамках

логического позитивизма принцип верифицируемости мыслился (содержательно

исчерпываясь почти полностью в рамках формализованного представления методов

Маха и К.Пирсона) критериально исчерпывающим способом апробации научных

утверждений, понятых в качестве "протокольных предложений" как фиксаций данных

непосредственного опыта.

ФАЛЬСИФИКАЦИЯ (лат. falsus — ложный и facio — делаю) — научная процедура,

имеющая своим результатом установление ложности соответствующей гипотезы

посредством эмпирической проверки на соответствие экспериментальным данным или

теоретической проверки на соответствие принятым в научном сообществе

фундаментальным теориям. Принцип фальсифицируемости (Поппер) выступал

критериальным основанием дифференциации науки и философии ("метафизики").

Поппер ввел понятие "Ф." в дисциплинарный оборот, отталкиваясь не от стратегии

подтверждения, а (в духе концепции опровержения — идеи "огненной пробы"

Ф.Бэкона) ориентируясь на поиск опровергающих материалов. Согласно Попперу,

процедура Ф. достаточно однозначна: если совпадение опыта и теории (технология

верификации) можно истолковать в контексте интерпретации опыта на основе теории,

то их расхождение (технология Ф.) свидетельствует о неадекватности выводов

и предположений самой реальности, отторгающей их. С точки зрения Поппера,

"утверждения или системы утверждений сообщают информацию об эмпирическом мире,

только если они способны приходить в столкновение с опытом; или, более точно,

только если они могут систематически проверяться, т.е., так сказать, если они могут быть

подвергнуты... испытаниям, которые могут иметь результатом их опровержение".

Привлекательность Ф. проистекала из ее несоизмеримо большей однозначности:

верификация была способна лишь увеличить меру вероятности нашей субъективной

уверенности в собственной правоте. Ф. поэтому трактовалась Поппером как путь

минимизации количества заблуждений и ошибок и обретения истины.

16 . Современные научные представления о микромире, макромире и мегамире.

В современной науке в основе представлений о мире лежит системный подход,согласно которому любой объект материального мира (атом,планета,организм или галактика) может быть рассмотрен как сложное образование,включающее составные части,организованные в целостность.Для обозначения целостности объектов в науке было выработано понятие системы.

Система – совокупность элементов и связей между ними.

Элемент – компонент в рамках системы (минимальный,далее уже неделимый).Элемент является таковым только по отношению к данной системе,в других же отношениях он сам может представлять сложную систему.

В науке выделяют три уровня строения материи:

Макромир – мир макрообъектов,размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах,сантиметрах и километрах,а время – в секундах,минутах,часах,годах.

Микромир – мир предельно малых,непосредственно не наблюдаемых микрообъектов,размерность которых исчисляется от 10 в –8 до 10 в –16 см,а время жизни – от бесконечности до 10 в –24 с.

Мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей,расстояние в котором измеряется световыми годами,а время – миллионами и миллиардами лет.

И хотя на этих уровнях действуют свои специфические закономерности,микро-,макро- и мегамиры тесно взаимосвязаны.

17 Понятие «Взаимодействие» или «Физические взаимодействия» является в физике одним из основных. Обычно под ними понимается свойство тел оказывать взаимное влияние друг на друга. В классической механике взаимные действия объектов описывались на языке сил. В теории поля появилось понятие посредника, через которое осуществляется действие на расстоянии. В разные времена этому посреднику присваивались разные имена – физическое поле, эфир, пространство, физический вакуум, виртуальные частицы, полевая среда.

Дальноде́йствие (непосредственное действие тел на расстоянии) и короткоде́йствие (близкодействие) — две концепции классической физики, противоборствовавшие на заре её становления.

Согласно концепции дальнодействия, тела действуют друг на друга без материальных посредников, через пустоту, на любом расстоянии. Такое взаимодействие осуществляется с бесконечно большой скоростью (но подчиняется определённым законам). Примером силы, считавшейся одним из примеров непосредственного действия на расстоянии, можно считать силу всемирного тяготения в классической теории гравитации Ньютона.

Согласно концепции короткодействия (близкодействия), взаимодействия передаются с помощью особых материальных посредников. Например, в случае электромагнитных взаимодействий таким посредником является электромагнитное поле.

В современной физике эти понятия иногда используются в другом смысле, а именно, дальнодействующими полями называют гравитационное и электромагнитное (они подчиняются в классическом пределе закону обратных квадратов), а короткодействующими — поля сильного и слабого взаимодействия, которые быстро спадают с расстоянием на больших масштабах, и поэтому проявляются лишь при малых расстояниях между частицами.

18 К настоящему времени известны четыре вида основных фундаментальных взаимодействий:гравитационное,электромагнитное,сильное, слабое.

1 Гравитационное взаимодействие характерно для всех материальных объектов вне

зависимости от их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется

фундаментальным законом всемирного тяготения: между двумя точечными телами

действует сила притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно

пропорциональная квадрату расстояния между ними. Гравитационным взаимодействием

определяется падение тел в поле сил тяготения Земли. Законом всемирного тяготения

описывается движение планет Солнечной системы, а также других макрообъектов

2 .Электромагнитное взаимодействие связано с электрическими и магнитными полями.

Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное поле –

при их движении. В природе существуют как положительные, так и отрицательные заряды,

что и определяет характер электромагнитного взаимодействия.

3 Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы.

Оно короткодействующее и характеризует все виды бета-превращений.

4 Слабое взаимодействие, или слабое ядерное взаимодействие — одно из четырех

фундаментальных взаимодействий в природе. Оно ответственно, в частности, за

бета-распад ядра. Это взаимодействие называется слабым, поскольку два других

взаимодействия, значимые для ядерной физики (сильное и электромагнитное),

характеризуются значительно большей интенсивностью. Однако оно значительно

сильнее четвертого из фундаментальных взаимодействий, гравитационного. Слабое

взаимодействие является короткодействующим — оно проявляется на расстояниях,

значительно меньших разм

ера атомного ядра (характерный радиус взаимодействия 10−18 м). Стандартная модель

физики элементарных частиц описывает электромагнитное взаимодействие и слабое

взаимодействие как разные проявления единого электрослабого взаимодействия, теорию

которого разработали около 1968 года Глэшоу, Салам и Вайнберг. За эту работу

они получили Нобелевскую премию по физике за 1979 год.

22 Специальная теория относительности А.Эйнштейна.

Основные выводы в теории Эйнштейна: 1.всякое движение может описываться только по отношению к другим телам,которые могут приниматься за систему отсчета. 2.пространство и время тесно взаимосвязаны,т.к. только совместно они определяют положение движущегося тела. 3.принимает скорость света как константу. 4.пространственно-временные свойства окружающего мира зависят от расположения и движения тяготеющих масс.

Специальная теория относительности. Скорость света является предельной скоростью распространения материальных воздействий.Она не может складываться ни с какой скоростью,Для всех систем взята как постоянная.

23 Общая теория относительности А.Эйнштейна Основные выводы в теории Эйнштейна: 1.всякое движение может описываться только по отношению к другим телам,которые могут приниматься за систему отсчета. 2.пространство и время тесно взаимосвязаны,т.к. только совместно они определяют положение движущегося тела. 3.принимает скорость света как константу. 4.пространственно-временные свойства окружающего мира зависят от расположения и движения тяготеющих масс.

Общая теория относительности. Связал воедино гравитационные силы с пространством и временем.Данная теория – для объектов движущихся с непостоянной скоростью,а с ускорением.Один из источников ускорения – сила тяготения,распространяющаяся повсюду.В поле тяготения световые лучи должны распространятся криволинейно.Искривление светового Луча в поле тяготения свидетельствует о том,что скорость света не может быть постоянной. Эйнштейн данное явление трактовал: не свет замедляет свою скорость, а само пространство под действием гравитации имеет искривленную форму. Структура пространства и времени определяется распределением масс материи.

24 Симме́три́я (др.-греч. συμμετρία — «соразмерность»), в широком смысле —

неизменность при каких-либо преобразованиях. Так, например, сферическая симметрия

тела означает, что вид тела не изменится, если его вращать в пространстве на

произвольные углы (сохраняя одну точку на месте). Двусторонняя симметрия означает,

что правая и левая сторона относительно какой-либо плоскости выглядят одинаково.

Отсутствие или нарушение симметрии называется асимме́три́ей.

Типы симметрий, встречающиеся в математике и в естественных науках

• двусторонняя симметрия — симметричность относительно

зеркального отражения.

• симметрия n-го порядка — симметричность относительно поворотов на

угол 360°/n вокруг какой-либо оси. Описывается группой Zn.

• аксиальная симметрия (радиальная симметрия, лучевая симметрия) —

симметричность относительно поворотов на произвольный угол вокруг какой-либо оси.

Описывается группой SO(2).

• сферическая симметрия — симметричность относительно вращений в

трёхмерном пространстве на произвольные углы. Описывается группой SO(3). Локальная

сферическая симметрия пространства или среды называется также изотропией.

• вращательная симметрия — обобщение предыдущих двух симметрий.

• трансляционная симметрия — симметричность относительно

сдвигов пространства в каком-либо направлении на некоторое расстояние.

• лоренц-инвариантность — симметричность относительно произвольных

вращений в пространстве-времени Минковского.

• калибровочная инвариантность — независимость вида уравнений

калибровочных теорий в квантовой теории поля (в частности, теорий Янга — Миллса)

при калибровочных преобразованиях.

• суперсимметрия — симметрия теории относительно замены бозонов на

фермионы.

• кайносимметрия — явление электронной конфигурации

(термин введён С. А. Щукаревым, открывшим его), которым обусловлена

вторичная периодичность (открыта Е. В. Бироном).

26 Пространство

Пространство – все предметы материи мира, находящихся не только в движении.

Они имеют длину, ширину, высоту, занимают определенное место и особым образом располагаться среди других предметов, отражают философию.

На смену одним приходят другие, которые сменяются третьими. Любой предмет обладает определенной длительностью своего существования, т.е имеют начало и конец.

Всеобщее свойство материальных процессов - протекать друг за другом, в определенной последовательности.

Пространство и время – всеобщее свойства материи, т.е. ее атрибуты.

Свойства пространства:

1.Пространство трехмерно, т.е предметы обладают трехмерным пространством;

2.Пространство бесконечно, т.е материальный мир не имеет ни начала, ни конца.

Свойства времени:

1.Вечность – время всегда существовало;

2.Одномерность, одноправленость, т.е время течет;

3.Необратимость.

Пространство и время, как формы материальности имеют общие свойства:

1.Объективность вытекает из самой материи;

2.Вечность – вечна сама материя;

3.Абсолютность и относительность;

4.Бесконечность;

5.Прерывность и непрерывность;

6.Внутренняя противоречивость;

27 Законы — начала термодинамики

Термодинамика основывается на трёх законах — началах, которые сформулированы на

основе экспериментальных данных и поэтому могут быть приняты как постулаты.

* 1-й закон — первое начало термодинамики. Представляет собой формулировку

обобщённого закона сохранения энергии для термодинамических процессов.

В наиболее простой форме его можно записать как δQ = δA + dU, где dU есть полный

дифференциал внутренней энергии системы, а δQ и δA есть элементарное количество

теплоты, переданное системе, и элементарная работа, совершенная системой

соответственно. Нужно учитывать, что δA и δQ нельзя считать дифференциалами в

обычном смысле этого понятия, поскольку эти величины существенно зависят от типа

процесса, в результате которого состояние системы изменилось.

* 2-й закон — второе начало термодинамики: Второй закон термодинамики исключает

возможность создания вечного двигателя второго рода. Имеется несколько различных,

но в тоже время эквивалентных формулировок этого закона. 1 — Постулат Клаузиуса.

Процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от

горячего тела к холодному, является необратимым, то есть теплота не может перейти от

холодного тела к горячему без каких либо других изменений в системе. Это явление

называют рассеиванием или дисперсией энергии. 2 — Постулат Кельвина. Процесс, при

котором работа переходит в теплоту без каких либо других изменений в системе, является

необратимым, то есть невозможно превратить в работу всю теплоту, взятую от источника

с однородной температурой, не проводя других изменений в системе.

* 3-й закон — третье начало термодинамики: Теорема Нернста: Энтропия любой системы

при абсолютном нуле температуры всегда может быть принята равной нулю.

* Примечание — нулевое начало термодинамики:

Для каждой изолированной термодинамической системы существует состояние

термодинамического равновесия, которого она при фиксированных внешних условиях

с течением времени самопроизвольно достигает.

Энтропи́я (от греч. ἐντροπία — поворот, превращение) — понятие, впервые введённое

Клаузиусом в термодинамике для определения меры необратимого рассеивания энергии,

меры отклонения реального процесса от идеального. Определённая как сумма

приведённых теплот, она является функцией состояния и остаётся постоянной при

обратимых процессах, тогда как в необратимых — её изменение всегда положительно.

Термин широко применяется и в других областях знания: в статистической физике —

как мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния; в

теории информации как мера неопределённости какого-либо опыта (испытания), который

может иметь разные исходы; в исторической науке, для экспликации феномена

альтернативности истории (инвариантности и вариативности исторического процесса).

28 Открытая система в физике — физическая система, которую нельзя считать закрытой по отношению окружающей среде в каком-либо аспекте — информационном, вещественном, энергетическом и т. д. Открытые системы могут обмениваться веществом, энергией, информацией с окружающей средой. Открытые системы активно взаимодействуют с внешней средой, причем наблюдатель прослеживает это взаимодействие не полностью. Взаимодействие с окружающей средой, характеризуется высокой неопределенностью.

При определенных условиях открытая система может достигать стационарного состояния, в котором ее структура или важнейшие структурные характеристики остаются постоянными, в то время как система осуществляет со средой обмен веществом, информацией или энергией. Открытые системы в процессе взаимодействия со средой могут достигать так называемого эквифинального состояния, то есть состояния, определяющегося лишь собственной структурой системы и не зависящего от начального состояния среды.

Открытые системы могут сохранять высокий уровень организованности и развиваться в сторону увеличения порядка и сложности, что является одной из наиболее важных особенностей процессов самоорганизации.

Понятие открытой системы является одним из основных в синергетике, неравновесной термодинамике, в статистической физике и в квантовой механике.

Открытые системы имеют важное значение не только в физике, но и в общей теории систем, биологии, кибернетике, информатике, экономике. Биологические, социальные и экономические системы необходимо рассматривать как открытые, поскольку их связи со средой имеют первостепенное значение при их моделировании и описании.

Открытая система в биологии — организмы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.

В химии, как и в физике, все естественные изменения вызваны

бесцельной “деятельностью” хаоса. Мы познакомились с двумя важнейшими

достижениями Больцмана: он установил, каким образом хаос определяет

направление изменений и как он устанавливает скорость этих изменений. Мы

убедились также в том, что именно непреднамеренная и бесцельная

деятельность хаоса переводит мир в состояния, характеризующиеся все большей

вероятностью. На этой основе можно объяснить не только простые физические

изменения (скажем, охлаждение куска металла), но и сложные изменения,

происходящие при превращениях вещества. Но вместе с тем мы обнаружили, что

хаос может приводить к порядку. Если дело касается физических изменений, то

под этим понимается совершение работы, в результате которой в свою очередь

могут возникать сложные структуры, иногда огромного масштаба. При

химических изменениях порядок также рождается из хаоса; в этом случае,

однако, под порядком понимается такое расположение атомов, которое

осуществляется на микроскопическом уровне. Но при любом масштабе порядок

может возникать за счет хаоса; точнее говоря, он создается локально за счет

возникновения неупорядоченности где-то в ином месте. Таковы причины и

движущие силы происходящих в природе изменений.

29 Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика как наука о самоорганизации систем.

Появлении синергетики в современном естествознании,инициировано подготовкой глобального эволюционного синтеза всех естественнонаучных дисциплин.

Закон сохранения и превращения энергии (первое начало термодинамики) не запрещает такого перехода, лишь бы кол-во энергии сохранялось в прежнем объеме. Но в реальности такого никогда не происходит. Для отражения этого процесса было введено новое понятие – энтропия (мера беспорядка системы). При самопроизвольных процессах в системах,имеющих постоянную энергию,энтропия всегда возрастает.Необратимая направленность процессов преобразования энергии в изолированных системах приведет к превращению всех видов энергии в тепловую,которая рассеется,т.е. в среднем равномерно распределится между всеми элементами системы, что будет означать полный хаос,или термодинамическое равновесие (максимальная энтропия).

Наблюдается явная нестыковка законов живой и неживой природы.Ведь предполагаемый дарвиновской теорией процесс развития растительного и животного мира характеризовался его непрерывным усложнением,живая природа стремилась прочь от термодинамического равновесия. Это многократно возросло после замены модели стационарной Вселенной на модель развивающейся.

Для сохранения непротиворечивости общей картины мира необходимо постулировать наличие у материи не только разрушительной,но и созидательной тенденции.Материя способна осуществлять работу и против термодинамического равновесия,самоорганизовываться и самоусложняться.Возникла синергетика – теория самоорганизации. В настоящее время она развивается по нескольким направлениям: синергетика (Хакен),неравновесная термодинамика (Пригожин) и др.

Мировоззренческий сдвиг,произведенный синергетикой:

-процессы разрушения и созидания,деградации и эволюции во Вселенной равноправны;

-процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем,в которых они осуществляются.

Синергетика претендует на открытие универсального механизма самоорганизации как в живой,так и в неживой природе.

Самоорганизация – спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее к более сложным и упорядоченным формам организации.

Объектом синергетики могут быть только те,которые удовлетворяют по меньшей мере двум условиям:

-они должны быть открытыми,т.е. обмениваться веществом или энергией с внешней средой;

-они должны быть существенно неравновесными,т.е. находится в состоянии,далеком от термодинамического равновесия.

Современная физика полагает,что для вещественной Вселенной такой средой является вакуум.

Синергетика утверждает,что развитие открытых и сильно неравновесных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности.В цикле развития такой системы 2 фазы:

1)период плавного эволюционного развития с хорошо предсказуемыми линейными изменениями,подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию.

2)выход из критического состояния одномоментно,скачком и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.

Переход системы в новое устойчивое состояние неоднозначен.

Формирование живого организма,динамика популяций,рыночная экономика,наконец,в которой хаотичные действия свободных индивидов приводят к образованию устойчивых и сложных макроструктур – примеры самоорганизации систем различной природы.

30. Квантово-механическая концепция описания микромира.

В конце XIX – начале ХХ века физика вышла на уровень исследования микромира,

для описания которого концептуальные построения классической физики оказались

непригодными. В результате научных открытий были опровергнуты представления

об атомах как о последних неделимых структурных элементах материи. При переходе

к исследованию микромира оказались разрушенными и представления классической

физики о веществе и поле как двух качественно своеобразных видах материи.

Изучая микрочастицы, ученые столкнулись с парадоксальной, с точки зрения

классической науки, ситуацией, когда одни и те же объекты обнаруживали как

волновые, так и корпускулярные свойства. Квантово-механическое описание

микромира основывается на соотношении неопределенностей, установленном немецким

физиком В.Гейзенбергом, и принципе дополнительности Н.Бора. С точки зрения

классической механики, соотношение неопределенностей представляется абсурдом.

Чтобы лучше оценить создавшееся положение, нужно иметь в виду, что мы, люди,

живем в макромире и, в принципе, не можем построить наглядную модель,

которая была бы адекватна микромиру. Соотношение неопределенностей есть выражение

невозможности наблюдать микромир, не нарушая его. Любая попытка дать четкую

картину микрофизических процессов должна опираться либо на

корпускулярное либо на волновое толкование. Фундаментальным принципом

квантовой механики, наряду с соотношением неопределенностей, является принцип

дополнительности, которому Н.Бор дал следующую формулировку:

«Понятие частицы и волны дополняют друг друга и в то же время противоречат друг

другу, они являются дополняющими картинами происходящего». С теоретической

точки зрения, микрообъекты, для которых существенным является квант действия

М.Планка, не могут рассматриваться также, как объекты макромира, ведь для них

планковская константа h из-за ее малой величины не имеет значения. В микромире

корпускулярная и волновая картины сами по себе не являются достаточными, как в

мире больших тел. Обе «картины» законны, и противоречие между ними снять нельзя.

Поэтому корпускулярная и волновая картины должны дополнять одна другую, т.е.

быть комплементарными. Толь при учете обоих аспектов можно получить общую картину

микромира.

31. Элементарные частицы. Классификация элементарных частиц. Частицы, входящие в состав прежде «неделимого» атома, называют элементарными. К ним относят и те частицы, которые получают в условиях эксперимента на мощных ускорителях. В настоящее время открыто более 350 микрочастиц. Термин «элементарная частица» первоначально означал простейшие, далее ни на что не разложимые частицы, лежащие в основе любых материальных образований. Позднее физики осознали всю условность термина «элементарный» применительно к микрообъектам. Сейчас уже не подлежит сомнению, что частицы имеют ту или иную структуру, но тем не менее исторически сложившееся название продолжает существовать. Основными характеристиками элементарных частиц являются масса, заряд, среднее время жизни, спин и квантовые числа.

Массу покоя элементарных частиц определяют по отношению к массе покоя электрона. Существуют элементарные частицы, не имеющие массы покоя, - фотоны. Остальные частицы по этому признаку делятся на лептоны – легкие частицы (электрон и нейтрино); мезоны – средние частицы с массой в пределах от одной до тысячи масс электрона; барионы – тяжелые частицы, чья масса превышает тысячу масс электрона и в состав которых входят протоны, нейтроны, гипероны и многие резонансы. Электрический заряд является другой важнейшей характеристикой элементарных частиц. Все известные частицы обладают положительным, отрицательным либо нулевым зарядом. По времени жизни частицы делятся на стабильные и нестабильные. Стабильных частиц пять: фотон, две разновидности нейтрино, электрон и протон. Именно стабильные частицы играют важнейшую роль в структуре макротел. Все остальные частицы нестабильны и распадаются. Элементарные частицы со средним временем жизни называют резонансами. Вследствие краткого времени жизни они распадаются еще до того, как успеют покинуть атом или атомное ядро. Помимо заряда, массы и времени жизни, элементарные частицы описываются понятиями, не имеющими аналогов в классической физике: понятием «спина», или собственного момента количества движения микрочастицы, и понятием «квантовых чисел», выражающих состояние элементарных частиц. Согласно современным представлениям, все элементарные частицы делятся на два класса – фермионы (названные в честь Э.Ферми) и бозоны (названные в честь Ш.Бозе). Всем элементарным частицам присущ корпускулярно-волновой дуализм: с одной стороны, частицы представляют собой единые, неделимые объекты, с другой стороны, они в определённом смысле «размазаны» в пространстве. При определённых условиях такая «размазанность» может принимать даже макроскопические размеры. Квантовая механика описывает частицу используя так называемую волновую функцию, которая определяет не где точно находится частица, а где бы она могла находиться и с какой вероятностью.

32. современные космологические модели Вселенной Современная космология - это сложная, комплексная и быстро развивающаяся система естественнонаучных (астрономия, физика, химия, и др.) и философских знаний о Вселенной в целом, основанная как на наблюдательных данных, так и на теоретических выводах, относящихся к охваченной астрономическими наблюдениями части Вселенной Современная космология исходит из предположения, что глобальное движение космоса подчиняется тем же самым законам, которые управляют поведением его отдельных составных частей. Только электромагнитная и гравитационная силы являются в достаточной степени дальнодействующими, чтобы влиять на таких громадных расстояниях. Понятие релятивистской космологии.Теоретическим ядром современной космологии выступает релятивистская теория тяготения, поэтому современную космологию называют релятивистской космологией. Первую релятивистскую космологическую модель попытался построить А. Эйнштейн. В соответствии с предложенной Эйнштейном моделью Вселенная должна была быть пространственно конечной и иметь форму четырехмерного цилиндра. В модели Эйнштейна трехмерное пространство также обладает топологией сферы, только, разумеется, не в двух, а в трех измерениях. Поэтому у вселенной Эйнштейна пространственный объем конечен, и галактики распределены в нем равномерно в соответствии с космологическим принципом, но границы или края у этого пространства нет. Нестационарная релятивистская космология.Фридман показал, что теоретическая модель Эйнштейна является лишь частным решением гравитационных уравнений для однородных и изотропных моделей. А в общем случае решения зависят от времени. Нестационарные решения уравнений Эйнштейна, основанные на постулатах однородности изотропии, называются фридмановскими космологическими моделями. А. А. Фридман показал, что решения "мировых уравнений" позволяют построить три возможные модели Вселенной. В двух из них радиус кривизны пространства монотонно растет и Вселенная расширяется (в одной модели - из точки; в другой - начиная с некоторого конечного объема). Третья модель рисовала картину пульсирующей Вселенной с периодически изменяющимся радиусом кривизны. Выбор моделей зависит от средней плотности вещества во Вселенной. Теория расширяющейся Вселенной основана на истолковании экспериментально зафиксированного красного смещения спектральных линий. Эволюция космических систем несомненна, но следует различать объективные законы эволюции и теоретические выражения их с помощью различных моделей. В частности, явление красного смещения линий спектра может быть объяснено как следствие уменьшения энергии и собственной частоты фотонов в результате взаимодействия с гравитационными полями при движении света в течение многих миллионов лет в межгалактическом пространстве.С прошлого века существует так называемая “теория тепловой смерти Вселенной”. Из второго начала термодинамики - закона возрастания энтропии, несомненно действующего в конечных, замкнутых системах, неправомерно был сделан вывод: весь процесс мирового развития идет в направлении превращения других форм движения в тепловую, происходит равномерное распределение теплоты в бесконечном пространстве, что сделает, в конце концов, невозможным существование высших форм материи, в том числе и жизни.Наряду с философским принципом несотворимости и неуничтожимости материи, который подтверждается многочисленными физическими законами сохранения материи и ее свойств, против “теории тепловой смерти Вселенной” выдвигаются и более конкретные, научные возражения. Физик В.С. Барашенков, например, обращает внимание на необходимость рассматривать второе начало термодинамики вместе с не менее фундаментальными положениями общей теории относительности и квантовой теории.

33. Проблема происхождения и эволюции Вселенной.

Очевидно, что наша Вселенная расширяется, эволюционирует. От первоначального

сингулярного состояния Вселенная перешла к расширению в результате Большого

взрыва. Ретроспективные расчеты определяют возраст Вселенной в 13-20 млрд лет.

В современной космологии начальную стадию эволюции Вселенной делят на «эры»

(эра адронов, эра лептонов, фотонная эра, звездная эра). Звездная эра наступает через

1 млн лет после зарождения протозвезд и протогалактик. Затем разворачивается

грандиозная картина образования структуры Метагалактики. В современной космологии

наряду с гипотезой Большого взрыва весьма популярна инфляционная модель Вселенной,

в которой рассматривается творение Вселенной. Идее творения имеет очень сложное

обоснование и связана с квантовой космологией. Сторонники инфляционной модели

видят соответствие между этапами космической эволюции и этапами творения мира,

описанными в книге Бытия в Библии. Начало Вселенной определяется

физиками-теоретиками как состояние квантовой супергравитации. Основные

события в ранней стадии Вселенной разыгрывались за ничтожно малый промежуток

времени. За период инфляционной стадии создавалось само пространство и время

Вселенной, Вселенная раздулась от невообразимо малых квантовых размеров до

невообразимо больших. Весь этот первоначальный период во Вселенной не было

ни вещества, ни излучения. В период перехода от инфляционной стадии к фотонной

состояние ложного вакуума распалось,

высвободившаяся энергия пошла на рождение тяжелых частиц и античастиц,

которые проаннигилировав, дали мощную вспышку излучения (света), осветившего

космос. На этапе отделения вещества от излучения оставшееся после аннигиляции

вещество стало прозрачным для излучения, контакт между веществом и излучением

пропал. В дальнейшем развитие Вселенной шло в направлении от максимально простого

однородного состояния к созданию все более сложных структур – атомов,

галактик, звезд, планет, синтезу тяжелых элементов в недрах звезд, в том числе и

необходимых для создания жизни, возникновению жизни и как венца творения – человека.

Уже с самого начала появления идеи расширяющейся и эволюционирующей Вселенной

вокруг нее началась борьба. Первой стала проблема начала и конца времени

существования Вселенной, признание которой противоречило материалистически

утверждениям о вечности, несотворимости и неуничтожимости и т.п. времени и

пространства. Самая большая трудность для ученых возникает при объяснении причин

космической эволюции. Если отбросить частности, то можно выделить две основные

концепции, объясняющие эволюцию Вселенной: концепцию самоорганизации и

концепцию креационизма. Для концепции самоорганизации материальная Вселенная

является единственной реальностью, и никакой другой реальности помимо нее не

существует. Эволюция Вселенной описывается в терминах самоорганизации: идет

самопроизвольное упорядочивание систем в направлении становления все более

сложных структур. Динамичный хаос порождает порядок. Вопрос о цели

космической эволюции в рамках концепции самоорганизации ставиться не может.

В рамках концепции креационизма, т.е. творения, эволюция Вселенной связывается с

реализацией программы, определяемой реальностью более высокого порядка,

чем материальный мир. Сторонники креационизма обращают внимание на

существование во Вселенной развития от простых систем ко все более сложным и

информационно емким, в ходе которого создавались условия для возникновения

жизни и человека. Среди современных физиков-теоретиков имеются сторонники как

концепции самоорганизации, так и концепции креационизма. Последние

признают, что развитие фундаментальной теоретической физики делает насущной

необходимостью разработку единой научно-технической картины мира, синтезирующей

все достижения в области знания и веры.

34. Средства наблюдения объектов Вселенной.Космическое излучение.Астрономы составили схему темной материи – совокупности астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии, на которую приходится большая часть массы Вселенной. Как считают ученые, темная материя при помощи своего гравитационного поля притягивает материю "обычную". Как сообщает радио "Би-Би-Си", результаты были получены в рамках программы "Исследование космической эволюции" (Cosmos), самого масштабного проекта за время работы орбитального телескопа "Хаббл".По словам ученых, в ходе исследования получено "красивое подтверждение" стандартных теорий, объясняющих, как изменялась Вселенная на протяжении миллиардов лет, а полученная схема представляет наиболее наглядное из всех имеющихся на сегодняшний день свидетельств того, как распространение галактик по космосу последовало за распространением темной материи. На обычную материю – газ, звезды, планеты и галактики – приходится всего 1/6 всей материи, существующей во Вселенной. Остальное невидимо и практически недоступно для изучения. Если предыдущие исследования темной материи основывались на симуляции, то программа Cosmos ставила своей целью создание крупномасштабной трехмерной схемы, которая отличалась бы от имеющихся моделей так же, как полноценная аэрофотосъемка города при дневном освещении отличается от ночных съемок, на которых видны только уличные фонари.Для получения наиболее точного результата исследователи анализировали слабейшие искажения в свете далеких галактик, и получившаяся карта распределения массы основана на измерениях около полумиллиона отдаленных галактик. Руководитель проекта Ричард Масси из Калифорнийского технологического института и его коллеги использовали технологию, называемую слабым гравитационным линзированием, которая позволяет обнаружить темную материю, т.к. прежде чем дойти до нас, свет от дальних галактик проходит через темную материю, которая изменяет его направление. Чтобы получить информацию, которая позволила бы представить картину в трехмерном виде, наблюдения "Хаббла" совместили с многоцветными данными мощных наземных телескопов. Карта распределения темной материи подтверждает версию о том, что галактические скопления находятся в сгустках этого невидимого материала. Такие сгустки связаны друг с другом при помощи "мостиков" темной материи, называемых нитями. Сгустки и нити формируют своеобразную "сеть", напоминающую паутину. "Впервые мы можем увидеть то, что там действительно находится", – прокомментировал результаты профессор Карлос Френк из британского университета Дарема

35. Происхождение и структура Солнечной системы. Солнечная система представляет собой группу планет, их спутников, множество астероидов и метеоритных тел. Все планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца в одном направлении и почти в одной плоскости. Солнце представляет собой звезду среднего размера, его радиус около 700 тыс. км. Возраст Солнца оценивается примерно в 5 млрд лет. Считается, что звезды первого поколения имеют возраст на 8—10 млрд лет больше. В Галактике существуют также молодые звезды, которым всего от 100 тыс. до 100 млн лет. Солнечная система обращается вокруг центра Галактики со скоростью около 220 км/с. Солнце овершает один оборот вокруг центра Галактики за 250 млн лет. Этот период называют галактическим годом. Источником солнечной энергии являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, которые происходят в недрах. В Солнечной системе насчитывают девять планет, которые расположены в следующем порядке от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Между Марсом и Юпитером находится кольцо астероидов, которые также движутся вокруг Солнца. Размеры планет значительно меньше Солнца. Все планеты Солнечной системы, а также их спутники светят отраженным светом Солнца, именно поэтому они могут наблюдаться в телескопы. Считается, что все планеты Солнечной системы возникли почти одновременно примерно 4,6 млрд лет назад. Исчерпывающей и во всех смыслах удовлетворительной теории образования Солнечной системы пока не создано, во всех моделях существуют неясности и противоречия, которые требуют разрешения. Все планеты Солнечной системы можно разделить на две группы: планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и планеты земного типа (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Плутон). Поверхность планет формируется под действием двух типов факторов: эндогенных и экзогенных. Эндогенные факторы — это процессы в ядре планеты, которые меняют ее внешний облик: перемещения участков коры, вулканические извержения, горообразование и т.п. Экзогенные факторы связаны с внешними воздействиями: химические реакции при соприкосновении с атмосферой, изменения под действием ветра и осадков, падение метеоритов. К особым космическим объектам относятся кометы. Кометы представляют собой небольшие тела диаметром от 5 до 10 км, состоящие из водяного льда с вкраплениями льдов летучих соеди-нений. Согласно современным данным, кометы являются побочным продуктом формирования планет-гигантов. Основная масса кометы сосредоточена в ее ядре. Под воздействием космического излучения из ядра кометы выделяются газы, образующие голову и хвост кометы, который может достигать несколько миллионов километров в длину. Кометы живут сравнительно недолго: от нескольких столетий до нескольких тысячелетий.

36. Происхождение и строение земли. Земля относится к планетам земной группы,

а значит она, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твёрдую

поверхность. Эта крупнейшая из четырёх планет земной группы в солнечной системе,

как по размеру, так и по массе. Кроме того, Земля имеет наибольшую плотность, самую

сильную поверхностную гравитацию и сильнейшее магнитное поле среди этих четырёх

планет. Форма Земли (геоид) близка к сплюснутому сфероиду — шарообразная

форма с утолщениями на экваторе — и отличается от него на величину до 100 метров.

Рельеф Земли очень разнообразен. Около 70,8%. поверхности планеты покрыто водой

(в том числе континентальные шельфы). Подводная поверхность гористая, включает

системусрединно-океанических хребтов, а также подводные вулканы ,

океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины.

Оставшиеся 29,2%, непокрытые водой, включают горы, пустыни, равнины,

плоскогорья и др. Гидросфера — совокупность всех водных запасов Земли.

Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной

речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде

облаков и водяного пара. Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля.

Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфера),

которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята

продуктами их жизнедеятельности. Ее современное строение - результат

длительной истории формирования планеты. Первоначально Земля, образовавшаяся из

протопланетного облака, была холодной. Выделение тепла при сжатии и при

радиоактивном распаде привело к разогреванию вещества. При его разделении более

тяжелые компоненты опускались к центру планеты, а легкие поднимались к

поверхности. В результате этих процессов образовалось земное ядро, мощная внутренняя

оболочка (мантия) и тонкие наружные оболочки: земная кора, гидросфера и атмосфера.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении