Предмет курса Концепции современного естествознания и социальные функции естественных наук

• Название: Предмет курса Концепции современного естествознания и социальные функции естественных наук
• Анкор: KSYe_EKzamen_2.doc
• Дата: 03.05.2018
• Размер: 341.5 Kb.
• Имя файла: KSYe_EKzamen_2.doc
• Тип: Документы; #18813
• страница: 3 из 7

27.Взаимосвязь неклассической и классической картин приро­ды в современных условиях.

Тенденции современного естествознания.

Классическая наука сложилась в результате революции ХVI – ХVII вв. и охватывает период с ХVIII в. по 20-е гг. ХХ в., т.е. до появления квантово-релятивистской картины мира.

Специфика классической науки:

- стремление к завершенной системе знаний;

- ориентация на классическую механику

- механическая картина мира:.

- механистический детерминизм,

- субстанционализм – поиск первоосновы.

- принцип отражения – познание как зеркальное отображение действительности

- принцип абсолютности знания.

- Механицизм и метафизика: природа - неизменное, всегда тождественное, неразвивающееся целое. Отсюда следует, что если все в мире подчиняется законам механики, то человек – тоже машина, а жизнь ничтожна и случайна. Все существующее подчиняется действию, так называемых, динамических закономерностей, которые повторяются в каждом конкретном случае и имеют однозначный характер. Механистический детерминизм абсолютизировал динамические закономерности. Утверждалось, что, зная состояние объекта в исходный момент времени, можно определенно предсказать его состояние в любой другой момент времени.

Основные черты неклассической науки (10-20-е гг. – 70-80-е гг. ХХ в.):

- отказ от классической механики как основы познания и объяснения действительности,

- разрушение классической модели мира – механизма.

- смена стиля мышления как отказ от механистических и метафизических установок;

- вероятностный детерминизм выражается в отказе от динамических и введении статистических закономерностей.

- активная роль исследователя в познании, признание влияния исследователя, приборов и условий на проводимый эксперимент и полученные в ходе него результаты;

- отказ от субстанционализма,

28.Структурные уровни и виды материи.

Современные взгляды на структурную организацию материи.В классическом естествознании учение о принципах структурной организации материи было представлено классическим атомизмом. Идеи атомизма служили фундаментом для синтеза всех знаний о природе. В XX веке классический атомизм подвергся радикальным преобразованиям.

Наиболее простой классификацией систем является деление их на статические и динамические, которое, несмотря на его удобство все же условно, т.к. все в мире находится в постоянном изменении. Динамические системы делят на детерминистские и стохастические (вероятностные). Эта классификация основана на характере предсказания динамики поведения систем.

По характеру взаимодействия с окружающей средой различают системы открытые и закрытые (изолированные)

В современной научно обоснованной концепции системной организации материи обычно выделяют три структурных уровня материи:

1)мегамир – мир космоса,мир огромных космических масштабов и скоростей,

2)макромир – мир устойчивых форм и соразмерных человеку величин: земных расстояний и скоростей, масс и объемов;

3)микромир – мир атомов и элементарных частиц – предельно малых непосредственно ненаблюдаемых объектов,

29.Движение - способ существования материи. Основные фор­мы движения материи и их взаимосвязь. Механицизм, ре­дукционизм, энергетизм.

В чём сущность движения и его основные формы

Движение - способ существования материи, движение определяется как любое изменение.

Основные формы движения материи:

1)Механическое движение – пространственное перемещение объектов, 2)Физическое движение - теплота, электромагнетизм, гравитация..., 3)Химическое движение - превращение атомов и молекул, связанное с перестройкой электронных оболочек атомов (но не их ядер)

4)Биологическое движение - специфические для живого процессы, процессы отражения и саморегуляции, направленные на самосохранение и воспроизводство организмов.

Развитие может быть связанным с качественным преобразованием данного вида бытия.Важнейшим свойством движения является его несотворимость и неуничтожимость, движение не возникает из ничего и не исчезает бесследно, что доказывается универсальностью закона сохранения и превращения энергии.

30.Пространство и время, пространственно-временной конти­нуум.

Концепция пространства и времени пространство - всеобщее свойство материальных тел обладать протяженностью, занимать место и особым образом располагаться среди других предметов мира. Общие свойства пространства: протяженность, связанность и непрерывность, трехмерность, единство метрических и топологических свойств.

время - всеобщее свойство материальных процессов протекать друг за другом в определенной последовательности, обладать длительностью и развиваться по этапам, стадиям. Общие свойства времени: длительность, единство прерывного и непрерывного, необратимость, одномерность.

Концепция пространства и времени в физике. В классической физике пространство и время рассматриваются независимо друг от друга. Пространство рассматривается как некая абсолютная пустота с неизменными свойствами,а время - как параметр, входящий в законы, описывающие различные изменения в расположении этой материи и взаимные переходы одних форм материи в другие. Фундаментальные свойства окружающего нас пространства и времени: Первое, о чем нужно сказать, рассматривая свойства пространства,- это его трехмерность. Наше пространство, то пространство в котором мы реально живем, является трехмерным.Вторым фундаментальным свойством нашего пространства является его однородность. Однородность пространства означает, что в какой бы его точке мы не находились, свойства пространства везде будут одинаковыми. 31.корпускулярная и континуальная концепции описания при­роды. Основные понятия и принципы КПКМ. Как и все предшествующие картины Мира, КПКМ представляет собой процесс дальнейшего развития и углубления наших знаний о сущности физических явлений. Процесс становления и развития КПКМ продолжается и прошел уже ряд стадий, в частности:1) утверждение корпускулярно-волновых представлений о материи; 2) изменение методологии познания и отношения к физической реальности; КОРПУСКУЛЯРНАЯ И ВОЛНОВАЯ КОНЦЕПЦИИ СВЕТА. Во второй половине XVII века были заложены основы физической оптики. Ф. Гримальди открывает явление дифракции света (огибание светом препятствий т.е. отклонение его от прямолинейного распространения) и высказывает предположение о волновой природе света. В опубликованном в 1690 г. "Трактате о свете" Х.Гюйгенсом был сформирован принцип, согласно которому каждая точка пространства, которой достигла в данный момент распространяющаяся волна, становится источником элементарных сферических волн, и на его основе вывел законы отражения и преломления света. Но волна при своем перемещении передает действие от одной точки к другой. Аналогичным образом обстоит дело с распространением звуковой волны, но в этом случае волны распространяются в пространстве по всем направлениям. О световых колебаниях можно судить по косвенным эффектам. Явление интерференции дает и свидетельство о волновой природе света. 32.Понятие космогонической и космологической концепций. Современные представления о происхождении планет Проблема происхождения планет – очень сложная и далеко еще не решенная проблема, во многом зависящая от развития не только астрономии, но и других естественных наук (прежде всего наук о Земле). Наиболее важные выводы планетной космогонии сводятся к следующему:а) планеты сформировались в результате объединения твердых (холодных) тел и частиц, входивших в состав туманности, которая когда –то окружала Солнце. б) формирование планет происходило под воздействием различных физических процессов.

в) спутники планет (а значит, и наша Луна) возникли, по-видимому, из роя частиц, окружающих планеты, то есть тоже из вещества протопланетной туманности. Основная идея современной планетной космогонии – это то, что планеты и их спутники образовались из холодных твердых тел и частиц.Космологические модели вселенной Современная космология - это астрофизическая теория структуры и динамики изменения Метагалактики, включаю­щая в себя и определенное понимание свойств всей Вселенной. Космология основывается на астрономических наблюдениях Галактики и других звездных систем, общей теории относи­тельности, физике микропроцессов и высоких плотностей энергии, релятивистской термодинамике и ряде других новей­ших физических теорий. Общепризнанным итогом античной космологии стала геоцен­трическая концепция Птолемея, просуществовавшая в течение всего Средневековья. Основателем научной космологии считается Николай Ко­перник, который поместил Солнце в центр Вселенной и низвел Землю до положения рядовой планеты Солнечной системы.

33.Концепции и взгляды на структуру Метагалактики

Метагалактика — это доступная наблюдениям часть Все­ленной. Метагалактика представляет собой упорядо­ченную систему галактик. Мета­галактика постоянно расширяется, т.е. наша Вселенная нестационарна. Метагалактика имеет сетчатую (ячеистую) структуру, т.е. галактики распределены в ней не равномерно, а вдоль опре­деленных линий — как бы по границам ячеек сетки. Такое строе­ние свидетельствует, что в небольших объемах Метагалактика неоднородна. Открытие расширения Метагалактики свидетельствует о том, что в прошлом Метагалактика была не такой как сейчас и иной станет в будущем, т.е. Метагалактика эволюционирует. По красному смещению определены скорости удаления галактик. У многих галактик они очень велики, соизмеримы со скоростью света. Самым большими скоростями (более 250 000 км/с) обладают некоторые квазары, которые считаются самыми удаленными от нас объектами Метагалактики. Мы живем в расширяющейся Метагалактике. Расширение Метагалактики проявляется только на уровне скоплений и сверхскоплений галактик. Метагалактика имеет одну особенность: не существует центра, от которого разбегаются галактики. Удалось вычислить промежуток времени с начала расширения Метагалактики. Он равен 20-13 млрд. лет. Расширение Метагалактики является самым грандиозным из известных в настоящее время явлений природы.

34.Звездная стадия эволюции галактик, синтез элементов в звездах.

Галактики — гигантские скопления звезд, пыли и газа, про­низанные магнитными полями и космическими лучами. Самой близкой к нам галактикой, расположенной на расстоянии 1,5 млн световых лет, является туманность Андромеды. В галактиках спиральной формы находятся наиболее горячие звезды и массивные облака космического газа. Счита­ется, что в некоторых галактиках ядро представляет собой чер­ную дыру. Так, в центре ядра нашей Галактики находится скоп­ление звезд с сильным радиоисточником, который называют Стрелец А. Предполагается, что Стрелец А является черной ды­рой с массой, примерно равной миллиону солнечных масс. Пространство между галактиками заполнено газом, пылью и разного рода излучениями (электромагнитными, гравитацион­ными, потоками нейтрино и субатомных частиц). Основное ве­щество, составляющее межзвездный газ — водород, на втором месте — гелий. Наша Галактика — Млечный путь — имеет форму диска с выпуклостью в центре — ядром, от которого отходят спирале­видные рукава. Солнечная система расположена в одном из ру­кавов. Млечный путь насчитывает около 200 млрд звезд. Возраст нашей Галактики око­ло 15 млрд лет. Квазары-звездные объекты- это последнее, что видно во вселенной. асстояние до них более 10 млрд. световых лет. Свойства Галактики- постоянное расширение, т.е Квазары улетают от нас со скоростью 50 т. км/с., расширение идет с замедлением- чем дальше, тем медленнее, т.е. это может длиться бесконечно. Вселенная однородна, одинакова во всех направлениях. Во вселенной нет центра. Вселенная безгранична, но конечна. Центр вселенной находится там, где находится наблюдатель. А.Е.-астрономическая единица. С.Г.- световой год-расстояние, за которое луч света проходит в течении года. Парсек-3 световых года.
35.Эволюция звезд (карлики, нейтронные звезды, черные ды­ры)

Звезды находятся в плазменном состоянии. Они разогреты до миллионов градусов. Внутри звезд происходит термоядерная реакция. Зыезды-это фабрики элементов. Эволюция звезд. Звезда начинает свою жизнь как холодное разреженное облако межзвездного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения. При сжатии энергия гравитации переходит в тепло, и температура газовой глобулы возрастает. В прошлом столетии вообще считали, что энергии, выделяющейся при сжатии звезды, достаточно для поддержания ее светимости, но геологические данные пришли в противоречие с этой гипотезой: возраст Земли оказался значительно больше того времени, в течение которого Солнце могло бы поддерживать свое излучение за счет сжатия (ок. 30 млн. лет). Сжатие звезды приводит к повышению температуры в ее ядре; когда она достигает нескольких миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции и сжатие прекращается. В таком состоянии звезда пребывает большую часть своей жизни, находясь на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга – Ресселла, пока не закончатся запасы топлива в ее ядре. Когда в центре звезды весь водород превратится в гелий, термоядерное горение водорода продолжается на периферии гелиевого ядра. В этот период структура звезды начинает заметно меняться. Ее светимость растет, внешние слои расширяются, а температура поверхности снижается – звезда становится красным гигантом. На ветви гигантов звезда проводит значительно меньше времени, чем на главной последовательности. Когда масса ее изотермического гелиевого ядра становится значительной, оно не выдерживает собственного веса и начинает сжиматься; возрастающая при этом температура стимулирует термоядерное превращение гелия в более тяжелые элементы. Белые карлики и нейтронные звезды. Вскоре после гелиевой вспышки «загораются» углерод и кислород; каждое из этих событий вызывает сильную перестройку звезды и ее быстрое перемещение по диаграмме Герцшпрунга – Рессела. Размер атмосферы звезды увеличивается еще больше, и она начинает интенсивно терять газ в виде разлетающихся потоков звездного ветра. Судьба центральной части звезды полностью зависит от ее исходной массы: ядро звезды может закончить свою эволюцию как белый карлик, нейтронная звезда (пульсар) или черная дыра. Подавляющее большинство звезд, и Солнце в том числе, заканчивают эволюцию, сжимаясь до тех пор, пока давление вырожденных электронов не уравновесит гравитацию. В этом состоянии, когда размер звезды уменьшается в сотню раз, а плотность становится в миллион раз выше плотности воды, звезду называют белым карликом. Она лишена источников энергии и, постепенно остывая, становится темной и невидимой. У звезд более массивных, чем Солнце, давление вырожденных электронов не может сдержать сжатие ядра, и оно продолжается до тех пор, пока большинство частиц не превратится в нейтроны, упакованные так плотно, что размер звезды измеряется километрами, а плотность в 100 млн. раз превышает плотность воды. Такой объект называют нейтронной звездой; его равновесие поддерживается давлением вырожденного нейтронного вещества. Черные дыры. У звезд более массивных, чем предшественники нейтронных звезд, ядра испытывают полный гравитационной коллапс.

36.Планетарные системы.

Повременные представления о происхождении планет. Проблема происхождения планет – очень сложная и далеко еще не решенная проблема, во многом зависящая от развития не только астрономии, но и других естественных наук. Дело в том, что пока можно исследовать только единственную планетарную систему, окружающую наше Солнце. Как выглядят более молодые и более старые системы, вероятно существующие вокруг других звезд, неизвестно. Чтобы правильно объяснить происхождение планет, необходимо также знать, как образовалось Солнце и другие звезды, потому что планетарные системы возникают вокруг звезд в результате закономерных процессов развития материи.Наиболее важные выводы планетной космогонии сводятся к следующему: а) планеты сформировались в результате объединения твердых (холодных) тел и частиц, входивших в состав туманности, которая когда –то окружала Солнце. Эту туманность часто называют “допланетным” или “протопланетным” облаком. Считается, что солнце и протопланетное облако сформировались одновременно в едином процессе, хотя пока неизвестно, как произошло отделение части туманности, из которой возникли планеты, от “протосолнца”. б) формирование планет происходило под воздействием различных физических процессов. Следствием механических процессов стало сжатие (уплощение) вращающейся туманности, ее удаление от “протосолнца”, столкновение частиц, их укрупнение и т.д. Изменялась температура вещества, туманности и состояние, в котором находилось вещество. Замедление вращения будущего Солнца могло быть обусловлено магнитным полем, связывающим туманность с “протосолнцем”. Взаимодействие солнечного излучения с веществом протопланетного облака привело к тому, что наиболее легкие и многочисленные частицы оказались вдали от Солнца (там, где сейчас планеты-гиганты).

в) спутники планет (а значит, и наша Луна) возникли, по-видимому, из роя частиц, окружающих планеты, то есть тоже из вещества протопланетной туманности. Пояс астероидов возник там, где притяжение Юпитера препятствовало формированию крупной планеты.

Основная идея современной планетной космогонии – это то, что планеты и их спутники образовались из холодных твердых тел и частиц.
37.Концепции происхождения и эволюции Солнечной систе­мы, Земли.
Происхождение и состав солнечной системы Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце - не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии. Издавна у разных народов Солнце было объектом поклонения. Его считали самым могущественным божеством. Солнце – это наша звезда. Изучая Солнце, мы узнаём о многих явлениях и процессах, происходящих на других звёздах и недоступных непосредственному наблюдению из-за огромных расстояний, которые отделяют нас от звёзд. Возраст Солнца примерно равен 4.5 миллиарда лет. С момента своего рождения оно израсходовало половину водорода содержащегося в ядре. В состав солнечной системы входят планеты, их спутники, астероиды, кометы, метеорные тела, солнечный ветер. Предполагается, что планеты возникли одновременно 4,6 млрд лет назад из газово-пылевой туманности, имевшей форму диска, в центре которого располагалось молодое Солнце. Образование звёзд и планетных систем-единый процесс, происходящий в рез-те конденсации облака межзвёздного газа в силу его гравитационной неустойчивости.Т.О.протопланетная туманность образовалась вместе с Солнцем из межзвёздного вещ-ва, плотность которого превысила критические пределы.По некоторым данным,такое уплотнение произошло в рез-те относительно близкого взрыва сверхновой звезды. Астеороиды, кометы, метеориты являются остатками материала,из которого сформировались планеты. Происхождение систем регулярных спутников авторы космогоничесмких концепций обычно объясняют повторением в малом масштабе того же процесса,который они предполагают для робъяснения образования планет солнечной системы.В настоящее время господствует идея холодного,а не горячего, начального состояния Земли и др.планет солнечн.системы.

Происхождение и эволюция земли Земля возникла путем конденсации определенных областей солнечного протопланетного облака. Так как планета росла, она начала нагреваться в результате совместного действия гравитационного сжатия, столкновений с метеоритами и нагревания, вызванного радиоактивным распадом урана, в результате внутренние слои расплавились. Расплавленные капли железа образовали расплавленное ядро, которое оасплавленно и сегодня. Тяжелые металлы оседали к центру, легкие «шлаки» всплывали наверх, сейчас они составляют верхнюю мантию и кору. По мере того как остывала поверхность Земли, в результате конденсации воды образовались океаны. Когда возникла жизнь, она начала оказывать важное влияние на поверхность Земли и её газовую оболочку, возник кислород, метан. Земля - это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звезды по эллиптической орбите (очень близкой к круговой) за период равный 365.24 суток. Земля имеет спутник - Луну, обращающуюся вокруг Солнца. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца - смену времен года. Форма Земли - геоид, приближенно - трехосный эллипсоид, сфероид. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями. Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существование атмосферы. По современным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества, Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера.