Контрольная работа по "Естествознанию"

План  контрольной работы:

1. Введение

2. системные представлений в анализе структурных уровней организации материи

3. сущность  макромира, микромира и мегамира

4. анализ  классического и современного понимания  концепции макромира

5. заключение

6. Список  литературы

Введение

В современной  науке в основе представлений  о строении материального мира лежит  системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то 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 представляет собой совокупность элементов и  связей между ними.

Понятие «элемент» означает минимальный, далее  неделимый компонент в рамках системы. Элемент является таковым  лишь по отношению к данной системе, в других же отношениях он сам может  представлять сложную систему.

Целостность системы означает, что все ее составные  части, соединяясь вместе, образуют уникальное целое, обладающее новыми интегративными свойствами.

Применяя  системный подход, естествознание не просто выделяет типы материальных систем, а раскрывает их связь и соотношение.

В науке  выделяются три уровня строения материи: макромир, микромир и мегамир. И хотя на этих уровнях действуют свои специфические  закономерности, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны.

Цель  контрольной работы: изучение современного научного представления о микромире, макромире, мегамире.

Задачами  контрольной работы является:

- макромир;

- микромир;

- мегамир. 

Системные представления в анализе структурных уровней организации 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.

Современные принципы структурной организации  материи связаны с развитием  системных представлений и включают некоторые концептуальные знания о  системе и ее признаках, характеризующих  состояния системы, ее поведение, организацию  и самоорганизацию, взаимодействие с окружением, целенаправленность и  предсказуемость поведения и  др. свойства.

В современной  науке в основе представлений  о строении материального мира лежит  системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета и т.д. может  быть рассмотрен как система – сложное образование, включающее составные части, элементы и связи между ними. Элемент в данном случае означает минимальную, далее неделимую часть данной системы.

Совокупность  связей между элементами образует структуру  системы, устойчивые связи определяют упорядоченность системы. Связи  по горизонтали – координирующие, обеспечивают корреляцию (согласованность) системы, ни одна часть системы не может измениться без изменения  других частей. Связи по вертикали  – связи субординации, одни элементы системы подчиняются другим. Система  обладает признаком целостности  – это означает, что все ее составные части, соединяясь в целое, образуют качество, не сводимое к качествам  отдельных элементов. Согласно современным  научным взглядам все природные  объекты представляют собой упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы.

В самом  общем смысле слова «система»  обозначает любой предмет или  любое явление окружающего нас  мира и представляет собой взаимосвязь  и взаимодействие частей (элементов) в рамках целого. Структура - это внутренняя организация системы, которая способствует связи ее элементов в единое целое и придает ей неповторимые особенности. Структура определяет упорядоченность элементов объекта. Элементами являются любые явления, процессы, а также любые свойства и отношения, находящиеся в какой-либо взаимной связи и соотношении друг с другом.

В понимании  структурной организации материи  большую роль играет понятие «развитие». Понятие развития неживой и живой  природы рассматривается как  необратимое направленное изменение  структуры объектов природы, поскольку  структура выражает уровень организации  материи. Важнейшее свойство структуры - ее относительная устойчивость. Структура - это общий, качественно определенный и относительно устойчивый порядок  внутренних отношений между подсистемами той или иной системы. Понятие "уровень  организации" в отличие от понятия "структура" включает представление  о смене структур и ее последовательности в ходе исторического развития системы  с момента ее возникновения. В  то время как изменение структуры  может быть случайным и не всегда имеет направленный характер, изменение  уровня организации происходит необходимым  образом.  

Классификация и изучение систем позволили выработать новый метод познания, который  получил название системного подхода. Применение системных идей к анализу  экономических и социальных процессов  способствовало возникновению теории игр и теории принятия решений. Самым  значительным шагом в развитии системного метода было появление кибернетики  как общей теории управления в  технических системах, живых организмах и обществе. Хотя отдельные теории управления существовали и до кибернетики, создание единого междисциплинарного подхода дало возможность раскрыть более глубокие и общие закономерности управления как процесса накопления, передачи и преобразования информации. Само же управление осуществляется с  помощью алгоритмов, для обработки  которых служат компьютеры.

Универсальная теория систем, обусловившая фундаментальную  роль системного метода, выражает с  одной стороны, единство материального  мира, а с другой стороны, единство научного знания. Важным следствием такого рассмотрения материальных процессов  стало ограничение роли редукции в познании систем. Стало ясно, что  чем больше одни процессы отличаются от других, чем они качественно  разнороднее, тем труднее поддаются  редукции. Поэтому закономерности более  сложных систем нельзя полностью  сводить к законам низших форм или более простых систем. Как  антипод редукционистского подхода  возникает холистический подход (от греч. holos – целый), согласно которому целое всегда предшествует частям и всегда важнее частей.

Всякая  система есть целое, образованное взаимосвязанными и взаимодействующими его частями. Поэтому процесс познания природных  и социальных систем может быть успешным только тогда, когда в них части  и целое будут изучаться не в противопоставлении, а во взаимодействии друг с другом.

Современная наука рассматривает системы  как сложные, открытые, обладающие множеством возможностей новых путей развития. Процессы развития и функционирования сложной системы имеют характер самоорганизации, т.е. возникновения  внутренне согласованного функционирования за счет внутренних связей и связей с внешней средой. Самоорганизация  – это естественнонаучное выражение  процесса самодвижения материи. Способностью к самоорганизации обладают системы  живой и неживой природы, а  также искусственные системы.

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

микромир  – мир атомов и элементарных частиц – предельно малых непосредственно ненаблюдаемых объектов, размерность от 10^-8 см до 10^-16 см, а время жизни – от бесконечности до 10^-24 с.

макромир  – мир устойчивых форм и соразмерных  человеку величин: земных расстояний и  скоростей, масс и объемов; размерность макрообъектов соотносима с масштабами человеческого опыта – пространственные величины от долей миллиметра до километров и временные измерения от долей секунды до лет.

мегамир – мир космоса (планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики); мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние измеряется световыми годами, а время миллионами и миллиардами лет;

Изучение  иерархии структурных уровней природы  связано с решением сложнейшей проблемы определения границ этой иерархии как  в мегамире, так и в микромире. Объекты каждой последующей ступени  возникают и развиваются в  результате объединения и дифференциации определенных множеств объектов предыдущей ступени. Системы становятся все  более многоуровневыми. Сложность  системы возрастает не только потому, что возрастает число уровней. Существенное значение приобретает развитие новых  взаимосвязей между уровнями и со средой, общей для таких объектов и их объединений.

Микромир, будучи подуровнем макромиров и мегамиров, обладает совершенно уникальными особенностями  и поэтому не может быть описан теориями, имеющими отношение к другим уровням природы. В частности, этот мир изначально парадоксален. Для  него не применим принцип «состоит из». Так, при соударении двух элементарных частиц никаких меньших частиц не образуется. После столкновения двух протонов возникает много других элементарных частиц – в том числе  протонов, мезонов, гиперонов. Феномен  «множественного рождения» частиц объяснил Гейзенберг: при соударении большая кинетическая энергия превращается в вещество, и мы наблюдаем множественное  рождение частиц. Микромир активно  изучается. Если 50 лет назад было известно всего лишь 3 типа элементарных частиц (электрон и протон как мельчайшие частицы вещества и фотон как  минимальная порция энергии), то сейчас открыто около 400 частиц. Второе парадоксальное свойство микромира связано с  двойственной природой микрочастицы, которая одновременно является волной и корпускулой. Поэтому ее невозможно строго однозначно локализовать в пространстве и времени. Эта особенность отражена в принципе соотношения неопределенностей  Гейзенберга.

Наблюдаемые человеком уровни организации материи  осваиваются с учетом естественных условий обитания людей, т.е. с учетом наших земных закономерностей. Однако это не исключает предположения  о том, что на достаточно удаленных  от нас уровнях могут существовать формы и состояния материи, характеризующиеся  совсем другими свойствами. В связи  с этим ученые стали выделять геоцентрические  и негеоцентрические материальные системы.

Геоцентрический мир – эталонный и базисный мир ньютонова времени и эвклидова  пространства, описывается совокупностью  теорий, относящихся к объектам земного  масштаба. Негеоцентрические системы  – особый тип объективной реальности, характеризующийся иными типами атрибутов, иным пространством, временем, движением, нежели земные. Существует предположение о том, что микромир и мегамир – это окна в негеоцентрические  миры, а значит, их закономерности хотя бы в отдаленной степени позволяют  представить иной тип взаимодействий, чем в макромире или геоцентрическом  типе реальности.

Между мегамиром и макромиром нет строгой  границы. Обычно полагают, что он

начинается  с расстояний около 10⁷ и масс 10²⁰ кг. Опорной точкой начала мегамира может служить Земля (диаметр 1,28Ч10⁺⁷ м, масса 6Ч10²¹ кг). Поскольку мегамир имеет дело с большими расстояниями, то для их измерения вводят специальные единицы: астрономическая единица, световой год и парсек.

Небесные  тела во Вселенной образуют системы  различной сложности. Так Солнце и движущиеся вокруг него 9 планет образуют Солнечную систему. Основная часть звезд нашей галактики сосредоточена в диске, видимом с Земли «сбоку» в виде туманной полосы, пересекающей небесную сферу – Млечного Пути.

Все небесные тела имеют свою историю развития. Возраст Вселенной равен 14 млрд. лет. Возраст Солнечной системы  оценивается в 5 млрд. лет, Земли – 4,5 млрд. лет. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Cущность макромира, микромира и мегамира

Микромир:

Демокритом  в античности была выдвинута Атомистическая гипотеза строения материи. Благодаря  трудам Дж. Дальтона стали изучаться  физико-химические свой-ства атома. В XIX в. Д. И. Менделеев построил систему  хими-ческих элементов, основанную на их атомном весе.