Контрольная работа по "Концепции Современного Естествознания"

1 вопр. Понятие научного  метода. Общенаучные  методы теоретического  и эмпирического  познания.   Метод – это совок-ть приемов, или операций, практич или теоретич деятельности.   Метод делится на: эмпирич (наблюдение, описание, измерение, эксперимент), теоретич (формализация, абстрагирование, идеализация, аксиоматизация, гипотетика, дидуктика) и общенаучный (анализ, синтез, моделирование, аналогия). Наблюдение – это преднамеренное, планомерное восприятия, осущ-мое с целью выявить существенные св-ва объекта познания. Набл относится к активной форме деят-ти, направленной на опред-ные объекты и предполагающей формулировку целей и задач. Набл требует спец-ной подготовки – предварительного ознакомления с материалами, относ-ися к объекту будущего наблюдения: с рисунками, фотографиями, описанием предметов и т. п. Важное место в подготовке наблюдения должно занимать уяснение задач наблюдения, требований, которым оно должно удовлетворять, предварительная разработка плана и способов наблюдения. Описание – это фиксация средствами естест-ого и искусст-ого языков, информация об объектах или явлениях. Измерение – это выявление колич-ых харак-тик, изучаемой реальности.Эксперимент – метод, или прием исследования, с помощью которого объект или воспроизводится искусственно, или ставится в заранее определенные условия.Метод изменения условий, в которых находится исследуемый объект, –это основной метод эксперимента. Изменение условий позволяет вскрыть причинную зависимость м/у заданными условиями и харак-ками исследуемого объекта и одновременно обнаружить те новые свойства объекта,кот не проявляются непосредственно в обычных условиях, проследить характер изменения наблюдаемых свойств в связи с изменением условий.С изменением условий изменяются опред-е св-ва объекта, а др свойства при этом не претерпевают существенных изменений, от них мы можем отвлечься.Эксперимент, таким обр, не сводится к простому наблюдению – он активно вмешивается в реальность, изменяет условия протекания процесса.Теоретич.Формализация – это изучение того или иного явления или об-та на абстрактной модели.Абстрагирование – это мысленное выделение какого-либо предмета, в отвлечении от его связей с др предметами, какого-либо свойства предмета в отвлечении от других его свойств, какого-либо отнош-я предметов в отвлечении от самих предметов.Первоначально абстрагирование выражалось в выделении руками, взором, орудиями труда одних предметов и отвлечении от других. Абстрагирование составляет необходимое условие возникновения и развития любой науки и человеческого познания вообще. Абстрагирование – это движение мысли вглубь предмета, выделение его существенных элементов. Идеализация – это мыслительное образование абстрактных объектов, не существующих и не осуществимых в действительности, но для которых имеются прообразы в реальном мире. Идеализация – это процесс образования понятий, реальные прототипы которых могут быть указаны лишь с той или иной степенью приближения. Примеры идеализированных понятий: «точка», т. е. объект, который не имеет ни длины, ни высоты, ни ширины; «прямая линия», «окружность», «точечный электрический заряд», «идеальный газ», «абсолютно черное тело» и др. Аксиоматизация – положения, не доказываемые в данной науке и играющие в ней роль допускаемых оснований доказываемых истин. Связь оснований и выводов из них, имеющая результатом необходимое признание истинности доказываемого Гипотетика – это вид умозаключения, пытающегося проникнуть в сущность еще недостаточно изученной области действительности. Гипотеза требует проверки и доказательства. Дидуктика – это процесс аналитического рассуждения от общего к частному или менее общему. Началом (посылками) дедукции являются аксиомы, постулаты или просто гипотезы, имеющие характер общих утверждений, а концом – следствия из посылок, теорем. Дедукция – основное средство  доказательства. Применение дедукции позволяет вывести из очевидных истин знания, которое уже не могут с непосредственной ясностью постигаться нашим умом, однако представляются в силу самого способа их получения вполне обоснованными и тем самым достоверными. Дедукция, проводящаяся по строгим правилам, не может приводить к заблуждениям. 
 
 

2 вопр.Современные представления о строении атома.Типы радиоактивного распада.

 В атомном  ядре огромная плотность вещества (10 -10 г/см ) Радиус ядра составляет 10 см, а сам размер атома в 100 тыс. раз больше. Кроме протонов(+) в состав ядра входят нейтроны, не несущие заряда,но по массе примерно соответствует протонам.

      Заряд Масса (кг)

Протон +1 1,67*10-27(в-27степ)

Нейтрон0 1,67*10-27

Электрон-1 9,11*10-31

Числа протонов в ядре обозначаются Z и наз зарядом ядра.В 1913 году – англ. физик Г. Мозли доказал,что заряд ядра численно=порядковому номеру элемента в табл. Менделеева. Сумма тяжелых частиц протонов и нейтронов в ядре наз массовым числом и обозначается А. А=N+Z  В природе каждый хим элемент в виде одного или нескольких изотопов –это вещ-ва, состоящие из атомов с одинаковым зарядом ядра,но с различающимся кол-вом нейтронов в ядре.Эмпирич-е частицы разделяются на два класса: 1. Лептоны – относятся частицы не участвующие во внутренеядерных процессов. Разделяется на 2 семейства. 1.1. электрон, нюоны, J-частицы (Тау-частицы). 1.2. нейтрино (3 шт.) считается, что нейтрино не имеет массы покоя и не несут заряда, т. е. нейтральны. 2. Адроны (большой) – частицы, сущ. внутри атомного ядра: -протон, -нейтрон, -сотни родственных им частиц.Нестабильные частицы можно класси-вать по составу частиц, на кот они распадаются. Если среди продуктов распада имеется протон, то они наз барионы (с греч. тяжелые), а если протонов нет, то они наз мезоны. Соглсовремен кварковой модели все одроны состоят из еще более элементарных частиц, они назкварки. Барионы состоят из 3х кварков, а мезоны из пары: кварк и антикварк.Сущ. 6 основных  типов кваркок: 1) u-кварк (у или протонный или верхний); d-кварк (д, нижний или нейтронный) 2) s-кварк (странный) o-кварк (лочаровательный) 3) b-кварк (красивый) t-кварк (правдивый или top-кварк).В совр представлении радиоактивность – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в др ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц.Известны три основных вида радиоактивного излучения: 1. Альфа-излучение отклоняется электрическим и магнитным полями,обладает высокой ионизирующей способ-тью и слабой проникающей способ-тью (поглощается, напр, слоем алюминия толщиной примерно 0,05 мм). Оно предст-т собой поток ядер гелия. Заряд альфа-частиц + и по модулю равен двойному заряду электрона. 2. Бета-излучение также отклоняется электрическим и магнитным полями. Оно харак-тся сравнительно слабой ионизирующей спос-тью и относ-но высокой проникающей сп-тью (поглощается слоем алюминия толщиной около 2 мм). Одна из разновидностей бета-излучения – поток быстрых электронов. 3. Гамма-излучение не отклоняется ни электрическим, ни магнитным полем, обладает сравнительно слабой ионизирующей способностью и очень высокой проникающей способностью (проходит через слой свинца толщиной 5 см). Гамма-излучение – это коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длинной волны (не более 10-10 м), что и обуславливает его чрезвычайно высокую проникающую способность. 
 

4 вЭволюция звёзд  малой,большой исредней  массыБелые карлики,нейтронные  звезды,черные дыры. Звезда́) - небесное тело, вследствие огромной отдалённости видимое с Земли как светящаяся точка на ночном небе. Звёзды представляют собой массивные самосветящиеся газовые (плазменные) шары, образующиеся из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия Главные составляющие Вселенной–галактики–громадные звездные сис-мы, содержащие десятки,сотни миллиардов звезд.Основное «население» галактик – звёзды.И хотя все звёзды – раскалённые плазменные шары, подобные солнцу,их физич харак-ки различаются весьма сущ-но.Есть звезды-гиганты и сверхгиганты.По своим размерам они значительно превосходят Солнце.Объем одной из звезд в созвездии Цефея больше объёма Солнца в 14 млрд. раз.Также есть звезды-карлики,значительно уступающие по своим размерам Солнцу.Некоторые из них меньше Земли и ее спутника Луны.Белые карлики в астрономии,очень плотные горячие звёзды малых размеров,сост-е из вырожденного газа.Массы обычных белых карликов сост-т в среднем около 1, радиусы около 0,2, светимости около 0,01 соответствующих величин у Солнца. Средние плотности белых карликов 104—106 г/см3. Первый белый карлик—спутник Сириуса — белая звезда, в 10 000 раз более слабая, чем Сириус,был обнаружен по искажениям движения главной звезды, вызванным притяжением спутника.Открытие белых карликов подтвердило физич теорию,согласно кот размеры тел из вырожденного газа тем меньше,чем больше их масса.Белые карлики счит-т конечной стадией эволюции обычных звёзд после исчерпания термоядерных источников энергии.

Нейтронные звезды – состоят гл обр из ядерных  частиц-нейтронов.Их диаметр небольшой  – всего 20-30 км, а средняя плотность вещества огромна – более 100 млн т/см3. Сущ-ние нейтронных звезд теор-ки предсказано еще в 30х годов 20 века. Однако обнаружить их удалось только в 1967 году по необычному импульсному радио-излучению.Нейтронные звезды, быстро вращаясь, излучают импульсы.Поэтому их называют пульсарами.Боль-во пусьсаров излучает в радиодиапазоне от метровых до сантиметровых волн.Иногда их наз радиопульсарами

Черные дыры–если  некоторое вещ-во оказ-ся в срав-но небольшом объеме, критическом для  него, то под действием сил собственного тяготения такое вещ-во начинает неудержимо сжиматься. Наступает своеобразная гравитационная катастрофа – гравитационный коллапс.В рез-те сжатия растет концепция вещ-ва.Наконец, наступает момент,когда сила тяготения на ее поверхности стан-ся столь велика,что для ее преодоления надо развить скорость, превосход скорость света. Такие скорости практически недостижимы, и из замкнутого пространства черной дыры не могут вырваться ни лучи света, ни частицы материи.Излучение черной дыры оказывается «запертым» гравитацией.Черные дыры способны только поглощать излучение.Предполагается,что образование черных дыр во Вселенной происходит различными путями.Например, они могут возникать в результате сжатия массивных звезд на заключительных стадиях их жизни или вследствии концентрации вещества в центральных частях достаточно массивных звездных систем. В частности, в ядрах галактик и квазарах (космические объекты чрезвычайно малых угловых размеров, имеющие значительное красное смещение линий в спектрах, что указывает на их большую удаленность) могут находится сверхмассивные черные дыры. 

3 воп.ПроисхВселенной. Большой взрыв: инфляцмодель. Расширяющаяся Всел.

Вселенная –  самая крупная материальная система. Принято считать, что оснположсовремен космологии–науки о строении и эволюции Всел – начали формироваться после создания в 1917 году Эйнштейном  обшей теории относит-ти,основанной не теории гравитации. Эта модель характеризовала стационарное состояние Вселенной,позже доказали что она была неверной. В 1922 году амер.уч Фридман решил ур-ние общей теории относит-ти и пришел к выводу: Вселенная не может нах-ся в стационарном сост-нии она должна либо расширяться либо сужаться. В 1929 году амер. ученный Хаббл экспериментально подтвердил теоретически вывод Фридмана о расширении Вселенной и установил закон, который называется «Закон Хаббла»: «Далекие галактики уходят от нас со скор-тью пропорциональной удаленности от нас». V=Hr, где H – постоянная Хаббла = 0,8*10-10(в-10степ)год-1(в-1степ). Этот вывод Хаббл получил на основе эффекта красного смещения,тесмещ стандартных линий хим эл-тов в спектрах галактики в красную сторону. Т.обр открытие Хаббла эффекта красного смещения лежит в основе концепции расширяющейся Вселенной. В соответствии с современными представлениями Вселенная расширяется, по центру расшир отсутствует в любой точке галактики будут иметь красное смещение пропорциональное расстоянию до них. Разбегаются не отдельные галактики, а скопление галактик. На основании постоянной Хаббла можно вычислить возраст Вселенной. По современным оценкам он составляет около 15 млрд. лет. В 40х годах 20 века амер. физик Георгий Гамов предложил гипотезу о процессах происходивших на ранней стадии происхож Вселенной. «Модель горячей Вселенной» нашла экспериментальное подтверждение после открытия в 1965 году амер. астрофизиками Пензиасом и Вильсоном реликтовое излучение (это фоновое изотопное космическое излучение со спектром, близким к спектру излучения абсолютно черного тела с температурой около 3 К).Сегодня общепринятым считается, что Большому Взрыву предшествовала фаза инфляции.Суть инфляционной гипотезы состоит в том,что на самых ранних стадиях возникновения Вселенная имела неустойчивое вакумноподобное состояние.Фаза инфляционного расширения вакуума продолжалась сек. Энергия,кот выделялась в рез-те распада вакуума пошла на мгновенный нагрев Вселенной и достигла температуры К. С момента выделения огромной энергии начинается эволюция горячей Вселенной. Благодаря энергии возникло вещество и антивещество и начали появляться материальные частицы. Во вр  сек разделяется электромагнитное и слабое взаимодействие. Спустя 100 сек после большого взрыва температура упала до К,что соответствует температуре внутри самых горячих звезд, энергии протонов и нейтронов стан-ся недостаточно для преодаления сильного ядерного взаим-вия, они объединяются и образуют ядра элементов.Элементы образовавшиеся в ранней Вселенной – это водород, гелий и немного ядер лития. Спустя три минуты образ-ние ядер прекратилось и в течении миллиона лет Вселенная продолжала остывать и расширяться.Затем темпер достигла несколько тысградусов и энергия электронов и ядер становится недостаточно для преодоления электромагнитного притяжения,так образуется первые атомы во Вселенной.В тех областях,где плотность вещества оказалась немного выше средней,расширение снизилось сжатием под действием силы гравитации (гравитационная конденсация) и в рез-те эти области перестали расширяться,начали вращение и т обр сформировались первые галактики. 
 
 

5 вопр. Земля. Размеры,  форма и строение  Земли. Земля – единственная планета,на которой в течении млрд лет развиваются различные формы жизни.Известно несколько гипотез о происхождении Земли. Почти все они сводятся к тому, что исходным веществом для формирования планет Солнечной системы, в том числе и Земли, были межзвездная пыль и газ.По оценкам некоторых ученых, формирование Земли длилось 5-6млрд. лет.Земной шар, сплюснутый у полюсов,вращаясь вокруг собственной оси, движется со средней скоростью около 30 км/с в космическом пространстве по эллиптической траектории вокруг Солнца.Размеры. Радиус 6,3 тыс. км. Площадь: 510 млн 100 тыс. км2. Объем: 1,083на1012 км3. Масса:5,976 тыс. на1027 тонн. Строение. Земля сост из земной коры, мантии и ядра. Земную кору покрывают гидросфера – жидкая оболочка (она не сплошная) и атмосфера – газовая оболочка.Твердая оболочка Земли делится на две основные части: верхнюю (земную кору) и нижнюю (мантию).Самая глубокая часть Земли – ядро.Его радиус – около 3,5 тыс. км.Температура в центре ядра – примерно 5000 градусов цельсия, плотность вещества ядра – 12,5 т/м3.Ядро подразделяется на две части.

1. Внешнее ядро – жидкое, постепенно вращающаяся и смешивающаяся потоки расплавленного железа и никеля.Этот слой хорошо проводит электрич ток и благодаря этому слою образ-ся магнитное поле Земли. 2. Внутреннее ядро – твердое.Испытывает на себе огромное внутр давление,благодаря которому внутр ядро становится твердым.Есть мнение, что внутр ядро сост из металлического железа, никеля и кремния.Земная кора сост из каменного угля и нефти, газа, руд черных и цветных металлов, минеральных удобрений.На материках земная кора –в основном осадочные породы, под ними гранитный слой и базальтовый слой.Ниже земной коры расположены более плотные слои – подкорковые.Океаническая кора – содержит всего лишь один слой, кот по составу близок к базальтовому. Возраст осадочного чехла не превышает 100-150 лет. Граница м/у земной корой и верхней мантией получила назв поверхность Мохоровичича. Мантия простирается на глубину 2900 км. Она подразд-ся на верхнюю (мощностью 900 км) и нижнюю (мощностью 1900 км). Сост она из железа, магния, силикатов (производные минералы кремния). Внутри мантии на глубине 100-250 км нах-ся слой повышенной пластичности вещ-ва, кот. наз. остеносфера.Литосфера разбита на крупные блоки, наз-мые литосферными плитами. Литосфера – это внешняя сфера Земли, включающая земную кору и верхнюю часть подстилающий ее мантии.  
 

10 вопр. Происхож человека.Осн этапы антропогенеза. Долгое время отсутствовали эмпирические данные о предках человека. Дарвин знал только дриопитеков (найденных в 1856 г. во Франции) и писал о них как о далеких предках человека. В XX веке раскопки позволили обнаружить остатки ископаемых обезьян, живших примерно от 20 до 12 млн. лет назад. К ним относятся проконсулы (обнаруженные в Восточной Африке), ориопитек (находка скелета в 1958 г. в Италии), рамапитек (30-е годы XX века в Индии), сивапитеки и др., которые уже по многим признакам обнаруживают сходство с человеком. В настоящее время большинство специалистов считает, что ближайшим предшественником человека являются австралопитеки - прямоходящие млекопитающие. Их костные остатки, возраст которых составляет от 5 до 2,5 млн. лет, впервые были обнаружены в 1924 г. в Южной Африке. К настоящему времени обнаружены костные остатки около 400 особей австралопитековых. Австралопитеки были связующим звеном между животным миром и первыми людьми. В современной антропологии наиболее распространенной является точка зрения, по которой "эволюция человеческой линии заняла не свыше 10 млн. лет, а обезьяний предок гоминид имел черты сходства с шимпанзе, был по существу "шимпанзеподобен"... В качестве "модельного предка" человеческой и шимпанзоидной линии некоторые антропологи рассматривают карликового шимпанзе - бонобо - ... из джунглей Экваториальной Африки" (Хрисанова Е.Н., Перевозчиков И.В. Антропология, М.: 1991, стр.37-38).  В 1891 г. голландский исследователь Эжен Дюбуа на о.Ява впервые нашел окаменелости древнейшего человека - первого питекантропа, или человека прямоходящего. Уже в нашем веке на Яве найдены еще несколько питекантропов, в Китае - близкие к ним синантропы и т.д. Все они представляют собой различные географические варианты человека прямоходящего, существовавшего приблизительно 0,5-2 млн.лет назад. Наряду с добыванием растительной пищи у питекантропов большую роль играла охота. Они умели пользоваться огнем, сохраняли его от поколения к поколению. В 60-70-е годы нашего века в Африке были обнаружены остатки древнейших людей и самые примитивные орудия труда из гальки. Этот древнейший предок человека получил название человека умелого. Человек умелый, судя по найденным останкам, датирующимся 2,6-3,5 млн. лет назад, существовал более полумиллиона лет, медленно эволюционировал, пока не приобрел значительное сходство с человеком прямоходящим. Древнейших людей - питекантропов - сменили древние люди, которых называют неандертальцами (по месту первой находки в долине реки Неандр, Германия). Их скелетные остатки открыты в Европе, Азии и Африке. Время существования - 200-35 тысяч лет назад. Они могли не только поддерживать, но и добывать огонь. Шло развитие речи. С помощью изготовленных орудий древние люди охотились на животных, сдирали с них шкуры, разделывали туши, строили жилища. У неандертальцев впервые встречаются захоронения. В гроте Кроманьон во Франции было обнаружено сразу несколько ископаемых людей современного типа. По месту находки их называют кроманьонцами. Самые ранние их костные остатки датируются в 40 тысяч лет. Разнообразие типов орудий из камня и кости говорит о сложной трудовой деятельности. Человек уже умел сшивать шкуры животных и изготавливать из них одежду, жилье. На стенах пещер обнаружены мастерские рисунки. Наука о происхождении и эволюции человека, образовании человеческих рас и о нормальных вариациях физического строения человека называется антропологией. Антропология как самостоятельная наука сформировалась в середине XIX века. Основные разделы антропологии: морфология человека, учение об антропогенезе, расоведение. Процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи, а также общества называется антропогенезом или антропосоциогенезом. Проблемы антропогенеза стали изучаться в XVIII веке. До этого времени господствовало представление, что человек и народы всегда были и являются такими, как их создал творец. Однако постепенно в науке, культуре, общественном сознании утверждалась идея развития, эволюции, в том числе и применительно к человеку и обществу. В середине XVIII века К.Линней положил начало научному представлению о происхождении человека. В своей "Системе природы" (1735 г.) он отнес человека к животному миру, помещая его в своей классификации рядом с человекообразными обезьянами. В XVIII веке зарождается и научная приматология; так, в 1766 г. появилась научная работа Ж.Бюффона об орангутанге. Голландский анатом П.Кампер показал глубокое сходство в строении основных органов человека и животных. В XVIII - первой половине XIX века археологи, палеонтологи, этнографы накопили большой эмпирический материал, который лег в основу учения об антропогенезе. Большую роль сыграли исследования французского археолога Буше де Перта. В 40-50-х гг. XIX века он искал каменные орудия и доказывал, что их использовал первобытный человек, живший одновременно с мамонтом и др. Эти открытия опровергали библейскую хронологию, встретили бурное сопротивление. Только в 60-е гг. XIX века идеи Буше де Перта признали в науке. Однако даже Ламарк не решался довести до логического завершения идею эволюции животных и человека и отрицать роль бога в происхождении человека (в своей "Философии зоологии" он писал об ином происхождении человека, чем только лишь от животных). Революционную роль в учении об антропогенезе сыграли идеи Дарвина. Он писал: "Тот, кто не смотрит, подобно дикарю, на явления природы как на нечто бессвязное, не может больше думать, чтобы человек был плодом отдельного акта творения". Человек одновременно и биологическое существо, и социальное, поэтому антропогенез неотрывно связан с социогенезом, представляя собой по сути единый процесс антропосоциогенеза.