Казанский федеральный университет институт физики кафедра вычислительной физики и моделирования физических процессовВ. М. Бердникова
 Скачать 1.21 Mb.
|
|
Катализаторы — вещества, как правило, ускоряющие (в противоположность ингибиторам) скорость химических реакций. Катализаторы не смещают равновесие, а изменяют скорости прямой и обратной реакций, способствуют скорейшему достижению равновесия. Биологические катализаторы — ферменты (энзимы). Коацерваты, или коацерватные капли - это сгустки подобно водным растворам желатина. Образуются в концентрированных растворах белков и нуклеиновых кислот. Коацерваты способны адсорбировать различные вещества. Из раствора в них поступают химические соединения, которые преобразуются в результате реакций, проходящих в коацерватных каплях, и выделяются в окружающую среду. Комплементарность - это принцип по которому строиться молекула ДНК. Это строгое соответствие соединения азотистых оснований, соединёнными водородными связями, в котором: А-Т (Аденин) соединяется с Тимином) Г-Ц (Гуанин соединяется с Цитозином) . Таким образом количество А = количеству Т. А если строиться молекула РНК то вместо тимина становиться урацил У. Корпускулярно-волновой дуализм - это теория о том, что любое вещество (электромагнитное излучение, физическое тело, атом и т.п.) представляется на микроуровне одновременно и как мельчайшие частицы (корпускулы), и как волны. В частности, свет - это и корпускулы (фотоны), и электромагнитные волны. Космогония – раздел астрономии, изучающий происхождение и развитие космических тел и их систем: звёзд и звёздных скоплений, галактик, туманностей, Солнечной системы и всех входящих в неё тел — Солнца, планет (включая Землю), их спутников, астероидов (или малых планет), комет, метеоритов. 73 Мутационный процесс – это процесс возникновения в популяциях самых разнообразных мутаций: генных, хромосомных и геномных. Мутационный процесс является важнейшим элементарным эволюционным фактором, поскольку поставляет элементарный эволюционный материал – мутации. Именно мутации обеспечивают появление новых вариантов признака, именно мутации лежат в основе всех форм изменчивости. Научная картина мира это – множество теорий в совокупности описывающих известный человеку природный мир, целостная система представлений об общих принципах и законах устройства мироздания. Поскольку картина мира это системное образование, ее изменение нельзя свести ни к какому единичному, пусть и самому крупному и радикальному открытию. Как правило, речь идет о целой серии взаимосвязанных открытий, в главных фундаментальных науках. Эти открытия почти всегда сопровождаются радикальной перестройкой метода исследования, а так же значительными изменениями в самих нормах и идеалах научности. Ноосфера (от греч. noos — разум) — это биосфера, разумно управляемая человеком. Ноосфера является высшей стадией развития биосферы, связанной с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным фактором развития на Земле. Онтогенез – индивидуальное развитие организма, охватывающее все изменения от момента зарождения до окончания жизни. Первичный бульон – термин, введённый советским биологом Александром Ивановичем Опариным. В 1924 году он выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной химической эволюции, молекул, содержащих углерод, в первичный бульон. Первичный бульон предположительно существовал в мелких водоёмах Земли 4 млрд. лет назад. Он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов. Он образовался под воздействием электрических разрядов, высокой температуры и космического излучения. При этом атмосфера Земли в то время не содержала кислорода. Популяция - это надорганизменная живая система, которая является элементарной единицей эволюционного процесса; в ней начинаются процессы видообразования. Популяция входит в состав биоценозов. Поляризация света - превращение колебаний в различных направлениях, перпендикулярных лучу, в колебания, происходящие в одной плоскости, вследствие отражения, преломления или прохождения света через кристаллическое тело. Принцип эквивалентности гравитационного поля и сил инерции — эвристический принцип, использованный Альбертом Эйнштейном при выводе общей теории относительности. Один из вариантов его изложения: силы гравитационного взаимодействия пропорциональны гравитационной массе тела, силы инерции же пропорциональны инертной массе тела. Если инертная и 74 гравитационная массы равны, то невозможно отличить, какая сила действует на данное достаточно малое тело — гравитационная или сила инерции. Принцип Паули (принцип запрета) — один из фундаментальных принципов квантовой механики, согласно которому два и более тождественных фермиона (частиц с полуцелым спином) не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Редукционизм — методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть полностью объяснены с помощью законов, свойственных явлениям более простым (например, социологические явления объясняются биологическими или экономическими законами). Репликаация (от лат. replicatio — возобновление) — процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. Репликацию ДНК осуществляет сложный ферментный комплекс, состоящий из 15—20 различных белков, называемый реплисомой. Симметрия — это неизменность (инвариантность) каких-либо свойств и характеристик объекта по отношению к каким-либо преобразованиям (операциям) над ним. Синергетика – созданное профессором Штутгартского университета Германом Хакеном научное направление, целью которого являлось, прежде всего, исследование различных аспектов такого явления как самоорганизация – процесса образования упорядоченной структуры в открытой системе за счёт согласованного взаимодействия множества ее элементов. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) — современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма. Синтетическая теория в её нынешнем виде образовалась в результате переосмысления ряда положений классического дарвинизма с позиций генетики начала XX века. Случайность. В возникновение мира случайный компонент существует при рассмотрении с макроуровня. При рассмотрении развития детерминистской вселенной на фундаментальном уровне развитие ситуации совершенно закономерно и не имеет компонентов случая. Вселенная развивалась так, как определяют фундаментальные законы этого мира. Солнечная активность - комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей. Наиболее изученный вид солнечной активности (СА) — изменение числа солнечных пятен. Транскриапция(от лат. transcriptio — переписывание) — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК. 75 Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК, мРНК), осуществляемый рибосомой. Ферменты - биокатализаторы белковой природы, вырабатываемые живыми организмами и выполняющие в них важнейшие физиологические функции в сфере процессов обмена веществ. Строго специализированы по характеру выполняемых ими функций. Существуют Ф., вызывающие гидролитическое расщепление белков, углеводов и др. (гидролазы), катализирующие окислительно-восстановительные реакции (оксиредуктазы) и т. д. Способны сохранять свою активность в течение некоторого времени вне организма или после его смерти. Роль их в биогенных преобразованиях захороняющихся орг. остатков в период седиментации и диагенеза существенна и многообразна. Физическое поле - особая форма материи, система с бесконечным числом степеней свободы. К полям физическим относятся электромагнитные и гравитационные поля, поле ядерных сил, а также волновые (квантованные)поля, соответствующие различным частицам. Источниками поля физического являются частицы. Создаваемые частицами физические поля переносят взаимодействие между соответствующими частицами. Физический вакуум – это низшее энергетическое состояние квантового поля. Среднее число реальных элементарных частиц – квантов поля – в физическом вакууме равно нулю, однако в нем могут рождаться пары виртуальных частиц. Филогенез – историческое развитие организмов или эволюция органического мира. Флуктуация (от лат. fluctuatio — колебание) — термин, характеризующий любое колебание или любое периодическое изменение. В квантовой механике — случайные отклонения от среднего значения физических величин, характеризующих систему из большого числа частиц; вызываются тепловым движением частиц или квантовомеханическими эффектами. Фотосинтез - процесс образования в зеленых клетках растения органических веществ из неорганических за счет энергии света.Фотосинтез способствовал накоплению кислорода в атмосфере и гидросфере, формированию озонового слоя, то есть возникновению предпосылок для выхода жизни на сушу. Фундаментаальные взаимодеайствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел. На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий: гравитационного; электромагнитного; сильного; слабого. В физике механическая энергия делится на два вида — потенциальную и кинетическую энергию. Причиной изменения движения тел (изменения кинетической энергии) является сила (потенциальная энергия). Исследуя окружающий нас мир, мы можем заметить множество самых разнообразных сил: сила тяжести, сила натяжения нити, сила сжатия пружины, сила 76 столкновения тел, сила трения и т. д. Однако когда была выяснена атомарная структура вещества, стало понятно, что все разнообразие этих сил есть результат взаимодействия атомов друг с другом. Поскольку основной вид межатомного взаимодействия — электромагнитное, то, как оказалось, большинство этих сил — лишь различные проявления электромагнитного взаимодействия. Одно из исключений составляет, например, сила тяжести, причиной которой является гравитационное взаимодействие между телами, обладающими массой. Химическая кинетика или кинетика химических реакций — раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени, зависимости этих закономерностей от внешних условий, а также механизмы химических превращений. Химический элемент — это вид атомов с одинаковым зарядом ядра, то есть совокупность изотопов. Под это определение попадают как отдельные атомы, так и находящиеся в химической связи с другими атомами. Именно заряд атомного ядра определяет индивидуальность химического элемента. Свойства химического элемента определяются электронным строением его атома. Химическая реакция – превращение одного или нескольких исходных веществ в отличающиеся от них по химическому составу и строению другие вещества. Химические реакции не меняют ни общего числа атомов, ни изотопного состава. Характеристиками химических реакций являются равновесная степень превращения, скорость реакции и глубина протекания. На языке физики все хим. реакции – не что иное, как перестройка электронов в атомах, участвующих в реакциях, в то время как ядра атомов в процессе этой реакции остаются незатронутыми. Чёрная дыраа — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер — гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда. Эффект Комптона - рассеяние электромагнитного излучения на свободном электроне, сопровождающееся уменьшением частоты излучения (открыт А. Комптоном в 1923 г.). В этом процессе электромагнитное излучение ведёт себя как поток отдельных частиц – корпускул (которыми в данном случае являются кванты электромагнитного поля - фотоны). Экосистема - основное понятие экологии. Это совокупность сосуществующих видов растений, животных, грибов, микроорганизмов, взаимодействующих между собой и с окружающей их средой обитания таким образом, что такое сообщество может сохраняться и функционировать на протяжении длительного периода геологического времени. Сообщества взаимодействующих живых организмов представляют собой не случайный набор видов, а вполне определенную систему, достаточно устойчивую, 77 связанную многочисленными внутренними связями, с относительно постоянной структурой и взаимообусловленным набором видов. Такие системы принято называть биотическими сообществами или биоценозами. Список литературы Основная литература: 1. Концепции современного естествознания: [учеб. пособие для студ. вузов] / В. В. Горбачев, В. М. Безденежных.-М.: Экономистъ, 2004.-446; 2. Концепции современного естествознания: [Практикум: учеб. пособие] / С. Х. Карпенков.- 3-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш.шк., 2004.-327; 3. Вопросы современного естествознания / Ю.А. Нефедьев [и др.]; Акад. наук Респ. Татарстан, Казан. гос. ун-т, Татар. гос. гуманитар.-пед. ун-т.- Казань: Казан. гос. ун-т, 2006.-152; 4. Концепции современного естествознания: [учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по гуманитарным специальностям, по специальностям экономики и управления и гуманитарно-социальным специальностям] / А. П.Садохин.- 2-е изд., перераб. и доп.-Москва: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.-445. 5. Концепции современного естествознания: [учебник] / В. М. Найдыш.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Альфа-М;ИНФРА-М, 2006.-622; 6. Концепции современного естествознания: [учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по гуманитарным специальностям] / А. А. Горелов.-Москва: АСТ: Астрель, 2007.-380; 7. Концепции современного естествознания: [конспект лекций] / О. Н. Стрельник.-Москва: Юрайт, 2007.-221; 8. Краткий курс по концепциям современного естествознания: [учебное пособие] / О. В. Агуреева.-2-е изд., стер.-Москва: Окей-книга, 2009.-153; 9. Концепции современного естествознания: [учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по гуманитарным специальностям] / Г.И. Рузавин.-3-е изд., стер.-Москва: Инфра-М, 2012.- 270. Дополнительная литература: 1. Актуальные вопросы естествознания начала 21 века: [сборник науч. статей памяти проф. А. А. Попова] / отв. ред. Т. В. Андреева.-Казань: ТГГПУ, 2010.-259; 2. Философия естествознания = Preliminary discourse on the study of natural philosophy: об общем характере, пользе и принципах исследования природы: перевод с английского / Дж. Гершель.-Изд. 2-е.-Москва: URSS: ЛИБРОКОМ, 2011.-355; 3. Концепции современного естествознания: [учебное пособие] / Ф. Г. Ялалов.-Нижнекамск: Изд-во НМИ, 2008.-196; 4. Самоорганизация в природе. Синергетика: [учебное пособие] / В. А. Павлова [и др.]; Федер. агентство по образованию, Гос. образоват. 78 учреждение высш. проф. образования "Казан. гос. финанс.-экон. ин-т".- Казань: [б. и.], 2008.-45; 5. Физические основы естествознания: [учебное пособие для студ.вузов] / Г. А. Бордовский.-2-е издание, исправленное.-Москва: Дрофа, 2004.-224; 6. Астрономия. 11 кл.: [Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений] / Воронцов-Вельяминов Б.А.-М.: Дрофа, 2001.-223; 7. Открытая Астрономия. Версия 2. 6:[ полный интерактивный курс астрономии для уч-ся школ, лицеев, гимназий, колледжей, студ. технич.вузов] / Н. Н. Гомулина ; ред. В. Г. Сурдина.В.М.: Физикон, 2006; 8. Экология: [учебник для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров "Биология", "Экология и природопользование"] / А.К. Бродский.-Москва: Кнорус, 2012.-269; 9. Современное естествознание. Т. 1, Физическая химия: [энциклопедия: в 10 томах] / Гл. ред. В. Н. Сойфер; Ред. тома Г. Ф. Воронин.-Москва: МАГИСТР-ПРЕСС, 2000.-328; 10.Достижения естественных наук и эра Нобелевских премий = Progress of natural sciences and era of Nobel prizes: [учеб. и справ. изд.] / Р.С. Сайфуллин, С.В. Водопьянова, А.Р. Сайфуллин; Акад. наук Респ. Татарстан, Казан. гос. технол. ун-т.—Казань: "Фән" Акад. наук. РТ, 2005. —355. Интернет ресурсы: 1. Нефедьев Ю.А. Естественнонаучная картина мира. Часть 1.: [электронный ресурс] // В.С. Боровских, А.И. Галеев, С.А. Дёмин, О.Ю. Панищев, А.Р. Камалеева, В.М. Бердникова. Казань, 2012. URL: http://www.kpfu.ru/docs/F2109597418/%CA%D1%C5_1.pdf; 2. Нефедьев Ю.А. Естественнонаучная картина мира. Часть 2.: [электронный ресурс] // В.С. Боровских, А.И. Галеев, В.М. Бердникова, С.А. Дёмин, О.Ю. Панищев,. Казань, 2012. URL: http://www.kpfu.ru/docs/F570530067/%CA%D1%C5_2.pdf; 3. Российсская астрономическая сеть : [электронный ресурс]. URL: http://www.astronet.ru; 4. Поиск электронных книг : [электронный ресурс]. URL: http://poiskknig.ru; 5. Элементы большой науки : [электронный ресурс]. URL: http://elementy.ru; 6. Онлайн словари и энциклопедии : [электронный ресурс]. URL: http://dic.academic.ru. Перечень вопросов к зачёту 1. История развития естествознания 2. Научный метод познания 3. Естествознаучная и гуманитарная культуры, их взаимосвязь 4. Этика научных исследований и псевдонауки 5. Естественнонаучные картины мира 6. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии 7. Принципы симметрии, законы сохранения 79 8. Эволюция представлений о пространстве и времени 9. Специальная теория относительности 10.Общая теория относительности 11.Микро-, макро-, мегамиры. Структура мегамира 12. Микро-, макро-, мегамиры. Структура микромира 13.Процессы на физическом уровне организации материи 14.Организация материи на химическом уровне 15.Процессы на химическом уровне организации материи 16.Особенности биологического уровня организации материи 17.Молекулярные основы жизни 18.Динамические и статистические закономерности в природе 19.Концепции квантовой механики 20.Принцип возрастания энтропии 21.Закономерности самоорганизации. 22.Принципы универсального эволюционизма 23.Космология 24.Космогония 25.Геологическая эволюция 26.Происхождение жизни 27. Биологический эволюционизм 28.История жизни на Земле и методы исследования эволюции 29.Генетика и эволюция 30.Экосистемы 31.Биосфера 32.Человек в биосфере 33. Глобальный экологический кризис 80 |