Вопрос 1.Вы президент России и вам нужно принять решение по способу преобразования экономики, от директивной к основанной на рыночных принципах, исходя из двух альтернативных подходов:

- Управляемый переход к свободному рынку;

- Обеспечить свободную конкуренцию и рынок сам все расставит по своим местам.

Второй путь является более верным, так как если за основу суждений брать принципы синергетики (науки о самоорганизации сложных систем жизни) все системы развиваются по двум этапам.. На первом этапе она испытывает диссипативные процессы, т. е. степень энтропии возрастает, на втором этапе степень хаоса понижается, приводя к интеграционным процессам.

Вопрос 2.Согласно второму закону термодинамики в природе все стремится к состоянию равновесия. Поскольку этому закону подчиняются и экономическое процессы, то дифференциация по доходам на душу населения между развитыми и развивающимися странами должна со временем уменьшаться, а она растет.

Согласно первому началу термодинамики во всем действует первый закон сохранения энергии, а второе начало термодинамики связано с законом возрастания энтропии, т.е. природа стремиться к хаосу. И если в одних подсистемах энтропия возрастает, то в других подсистемах степень хаоса понижается. То же самое происходит и с дифференциацией доходов на душу населения между развитыми и развивающимися странами. В целом система сохраняет равновесие. Доход на душу населения в развитых странах растет в связи с тем, что идет «перекачка мозгов». В странах технически развитых, понижается стремление личности к развитию, к овладению знаниями, понижается жизненное напряжение, а только напряжение является источником и движущей силой развития. Напряжение порождает стремление к равновесию и гармонии. В развивающихся странах этого напряжения хватает и необходимость выживания, способствует развитию высокоинтеллектуальных личностей. В развивающихся странах этот интеллект остается не востребованным и происходит «утечка мозгов», в те развитые страны, где этот интеллект будет востребован. Благодаря «перекачки мозгов» происходит выравнивание (1закон термодинамики) интеллекта.

Вопрос 3.Обладая знаниями о перспективах развития, которые нам даст переработка ядерных отходов, ввозимых в нашу страну, я занимаю по этому поводу позицию правительства, но только при условии, что отходы будут перерабатываться, а не захораневаться. Подобные захоронения приведут к радиационному загрязнению и отравлению окружающей среды и гибели и мутациям всего живого, находящегося вблизи таких могильников. Моя позиция основана на том, что:

1. В настоящее время атомные электростанции являются самыми экологически чистыми электростанциями.

2. АЭС не потребляют кислород и не выбрасывают углекислый газ.

3. Будущее за АЭС, работающими на быстрых нейтронах, содержащихся в атомах плутония, ввозимом в нашу страну, в качестве ядерных отходов, это приведет к тому, что можно будет сократить добычу урана. Наша страна буде обладать дополнительным запасам топлива, ввозимого из 35 стран мира. Не надо будет тратить средства на разработку новых месторождений.

4. отработанное ядерное топливо - основной компонент для производства ядерного оружия, а переработка топлива в нашей стране, даст уверенность в завтрашнем дне, т.к. уменьшится угроза ядерной войны, потому что политика нашего правительства направлена на разоружение и предотвращение вооруженных конфликтов.

5. Переработка топлива даст дополнительные вложения в бюджет, который можно направить на разработки на разработки новых технологий, переоборудование производства. Это дает возможность сберечь запасы угля, газа и нефти для наших потомков.

6. Строительство заводов по переработки ядерных отходов даст дополнительные рабочие места.[1]

Вопрос 4.Вы наблюдаете, что вода в воронке, образующейся при стекании воды в ванне, вращается по часовой стрелке. Вы также знаете, что время полета из Москвы в Новосибирск на пол часа короче, чем из Новосибирска в Москву. Есть ли что-либо общее у этих явлений? Помогло бы вам понимание происходящих процессов в этих явлениях при обсуждении вопроса о соотношении трансграничных переносов вредных веществ со стороны Европейских стран и в обратную сторону в Европарламенте?

У этих явлений существует прямая связь: движение воды в воронке по часовой стрелке происходит по принципу сохранения равновесия на земле, а движение самолета имеет большую скорость при одностороннем направлении движения с нашей планетой – против часовой стрелки, так как не приходится преодолевать то сопротивление воздушных масс, которое присутствует в случае перемещения самолета с востока на запад.

Что касается вредных веществ, то они передвигаются вместе с воздушными массами, но, к счастью, степень очистки промышленных отходов , выбрасываемых в атмосферу, является гораздо более высокой в Западной Европе, нежели в России.

Вопрос 5.Зная закон Архимеда, определите, на сколько поднимется уровень мирового океана, если растают все льды Северного Ледовитого океана?

Закон Архимеда: На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по величине весу жидкости, вытесненной телом, приложенная в центре тяжести объема вытесненной жидкости и направленная противоположно направлению вектора ускорения силы тяжести в данной точке.

Исходя из закона Архимеда объем воды в мировом океане повысится на объем льда, не находящегося в воде (принимаем , что 1 м3 льда= 900 кг/м3, 1 м3 морской воды = 1030 кг/м3)

Тогда уровень мирового (при постоянной площади мирового океана, начальный уровень принимаем за 1) океана повысится на :

где: h - уровень мирового океана =1; Vм.о. – объем воды мирового океана; V л - объем растаявшего льда, не находящегося в воде; Hх – на сколько повысится уровень мирового океана.[2]

Вопрос 6. Механизм функционирования течения Гольфстрим таков: нагретая в экваториальных широтах вода, движется в сторону Северного Ледовитого океана, где, смешиваясь с его холодной водой, она погружается вниз, и возвращается назад. Потепление климата ведет, за счет таяния льдов, к увеличению доли более легкой пресной воды в приповерхностном слое, что затруднит или вообще приостановит процесс ее опускания вниз. Проанализируйте, к каким социальным и политическим последствиям в общепланетном масштабе приведет данный эффект? Выиграет ли от потепления климата Россия, как утверждают некоторые «специалисты»?

Таяние льда, очевидно, приведет к повышению уровня мирового океана. Последствия этого могут заключаться в первую очередь в затоплении части суши, а , следовательно, к более плотному народонаселению, борьбе людей за территорию, что может порождать множество конфликтов, воин. К тому же под водой окажутся очень многие места, в которых ведется добыча и переработка многих жизнеобеспечивающих ресурсов, что станет причиной опять же напряжения в обществе. Новым межгосударственным конфликтам. Однако это, может быть, подвигнeт людей на создание новых способов добычи полезных ископаемых.

Единственный положительный эффект от таяния льдов заключается в решении проблемы с недостатком пресной воды во многих странах мира.

России совершенно не выгодно таяние льдов. Так как в первую очередь под водой окажутся территории Севера страны, края богатые нефтью, алмазами и другими природно-сырьевыми ресурсами.

Вопрос 7.Освещенность от каждой звезды обратно пропорциональна квадрату расстояния до звезды. Плотность звезд во Вселенной достаточно равномерна, то есть количество звезд, от которых с расстояния R приходит излучение, пропорционально его кубу. Таким образом, количество света. Пропорционально R, а так как Вселенная огромна, то небо ночью должно быть не черным, а ярко светиться. Выдвиньте свои гипотезы, почему это не так?

Вселенная бесконечна , из этого следует , что количество звезд бесконечно, но согласно закону сохранения энергии, измерение без источника (бесконечно далеко от источника )не может существовать в прежнем виде: световая волна со временем должна угасать, поэтому свет бесконечно удаленных звезд не будет виден т.к. это противоречит закону сохранения энергии. Звезды находятся на различных расстояниях их видимый блеск не дает истинного значения их светимости измерения звезд спектральных классов О и В приходится на ультрафиолетовую часть спектра, недоступную для наблюдения с поверхности земли из-за поглощения атмосферой. Существует связь между спектрами звезд и их светимостями.

Вопрос 8.Качественно рассмотрите движение тела, брошенного в отверстие, просверленного сквозь Землю.

Если представить, что в Земле просверлено отверстие и в него брошено тело, то по направлению к ядру Земли оно будет двигаться с ускорением. Не учитывая внутренний температурный режим Земли, движение тела в гравитационном поле под действием только силы тяготения (движение в поле тяжести Земли) называют свободным падением , тогда по 2-му Закону Ньютона: F = m*g, где: m – масса тела; g - ускорение свободного падения.

Т.к гравитационное поле векторное и направлено к центру Земли , то тело достигнув центра, в результате набранной энергии, совершит равнозамедленные колебания и остановится в центре Земли.

Вопрос 9.Используя закон Ньютона, объясните, почему Луна, притягиваясь к Земле, не падает на нее, и ее траектория имеет эллиптический вид.

Согласно первого закона Ньютона: существует системы отсчета, относительно которых тело сохраняет свою скорость неизменной, если на него не действует другие тела или действия других тел компенсируют друг друга. Этот закон еще называют законом инерции. Луна не падает на Землю из-за того, что она пролетает мимо за счет наличия у нее касательной скорости это значит, Луна имеет такую скорость, которая не позволяет ей упасть на Землю. Если движение Луны остановить то она, конечно же, упадет на Землю. Но это не произойдет т.к. скорость Луны величина постоянная, а зная о том, что наш спутник вращается по траектории, которая называется эллипс, то можно и предположить что ее скорость приближается к 11,2км/с. (вторая космическая скорость). Но если бы она была такая, то Луна покинула Землю и стала спутникам Солнца, а пока она находится около Земли и вращается по эллиптической орбите ее скорость больше первой космической скорости (7,9км/с) т.к. она бы двигалась по кругу.

Вопрос 10.Объясните, почему бывает лето и зима? В каком полушарии лето теплее, а в каком длиннее?

Каждые 24 часа Земля совершает 1 оборот вокруг своей оси, которая отклонена от вертикали на 23,5°. Из-за этого наклона на Земле, пока она вращается по эллиптической орбите вокруг солнца за 365 дней происходит смена времен года. Благодаря этому наклону, Земля подставляет солнцу то южное, то северное полушарие. Если наклонено северное полушарие, то там наступает лето, а в южном полушарии в это время зима. Если под воздействие солнечных лучей попадает южное полушарие, то там лето, а в северном зима. В северном полушарии лето теплее, т.к. там находится больше суши, в южном полушарии наоборот находится меньше суши, а больше воды. Морские воздушные массы охлаждаются медленнее, потому лето там длиннее.

Вопрос 11.Когда свет падает на предмет, то часть света отражается. Объясните, куда девается остальная часть и как свет взаимодействует с веществом?

Свет обладает свойствами частиц - корпускул. Корпускулярные свойства света проявляются при взаимодействии с веществом, например при фотоэффекте. Он излучается и поглощается отдельными «порциями» - квантами или фотонами. Часть света отражается, а другая часть отдает свою энергию атомам вещества (вещество нагревается). Атомы вещества приходят в возбуждение и излучают квант энергии.[3] Вот как Эйнштейн объясняет закон фотоэффекта. Каждый фотон взаимодействует только с одним электроном, поэтому число фотоэлектронов пропорционально световому потоку. Каждый электрон затрачивает часть своей энергии на преодоление силы, связывающей его с веществом, а оставшаяся часть энергии превращается в собственную кинетическую энергию электрона. Значит, энергии фотона должно хватать на вырывание электрона из вещества, и энергия фотона должна быть равна энергии отрыва плюс кинетической энергии электрона при этом скорость фотоэлектронов увеличивается с частотой падающего излучения и не зависит от его плотности.

Вопрос12. Когда португальцы приплыли на своих утлых суденышках в 17 веке в Китай, то обнаружили, что там уже имеются огромные корабли водоизмещением до 10000 тонн с бассейнами и достаточно точным навигационным оборудованием. Почему португальцы приплыли в Китай, а не наоборот?

Стремление людей к улучшению условий своей жизни путем обретения новых знаний и зарабатывания денег на основе использования этих знаний является актуальным во все исторические эпохи. Некоторые народы являются особенно предприимчивы и упорны в достижении этой цели. Португальцы приплыли в Китай, поскольку знали о том, что Китай – страна с высоким уровнем развития науки, различных знаний , овладение которыми сулило большие выгоды . А китайцы не стремились в другие страны во избежание возможного негативного опыта, который может быть получен. Китайцы направляли свои усилия на развитие и совершенствование условий своей жизни и труда, а также стремились уберечь всё это от разрушения извне.

Вопрос 13.Во время возникновения кибернетики и генетики появились десятки наук. Почему представители только этих наук подвергались гонениям в нашей стране?

Именно кибернетики и генетики в основе своей науки имели философию, которая в наибольшей степени была противоположна идеям той политики.

Вопрос 14.Приведите собственные примеры, показывающие, что знание основ естествознания вам нужно не только для расширения кругозора, но и для понимания процессов, происходящих в обществе.

Вопрос 15.Человек, как homo sapiens, существует на Земле, по крайней мере, не менее миллиона лет. Почему естествознание начало развиваться только в последние два тысячелетия, а основные результаты получены за последние столетие?

Не смотря на то, что человек как биологический миллион лет, большую часть жизни ему пришлось затратить на поиски и утверждение своего положения в биоте планеты, поэтому развитие науки естествознания из этого времени досталось всего 2000 лет, т.к. к именно к этому времени человек сформировался как общественно значимая личность. Стал понимать о значимости и избранности своего вида с появлением письменности смог запечатлеть свои мысли для будущих поколений, количество знаний увеличивается со временем с геометрической прогрессией, и поэтому основные открытия и достижения были сделаны за последние столетия. Стоянки первобытного человека насчитывают свыше 50 тыс. лет, поэтому период человеческого развития можно охарактеризовать как жизнь примерно 800 поколений. Из этих 800 в пещерах жило не более 650 поколений. Полнокровное общение поколений, передача знаний, опыта стали лишь возможны для последних 70 поколений благодаря введению письменности. А печатным словом пользовались всего 6 последних поколений, точно измерять время научились 64 поколения, электромотором пользуются только 2 поколения. А подавляющее большинство материальных ценностей произведено сейчас и потребляем их мы – одно поколение из 800. современный уровень производства настолько ускоряет ритм жизни, что человеческий организм с большим трудом приспосабливается к изменениям. Поэтому особое значение приобретает возможность управлять таким обществом, умело приспособиться к переменам поэтому так необходимо изучать законы естествознания, для того чтобы гармонично взаимодействовать с окружающей средой.

Вопрос 16.Сформулируйте основные концепции современного естествознания и приведите собственные примеры проявления некоторых из них в любой области.

Основные концепции современного естествознания:

- Концепция относительности пространства и времени

- Концепция корпускулярно- волнового дуализма и атомного строения вещества

- Концепция неопределенности и дополнительности, являющиеся определяющими для квантовой механики

- Концепция фундаментальности случайности также являющаяся основой физики микромира.

- Концепция необратимости и роста энтропии в закрытых системах

- Концепция безграничности и эволюции Вселенной

- Концепция иерархичности построения нашего мира

- Концепция структурности и организации биологических объектов

- Концепция биосферы и регулирующей роли биоты.

- Концепция эволюции биологических объектов и биосферы в целом

- Концепция самоорганизации открытых систем

- Концепция системности окружающего мира и нашего познания о нем.

- Концепция единства природы и общества и их коэволюционной взаимообусловности.

- Концепции корпускулярно-волнового дуализма, атомного строения вещества, неопределенности и дополнительности квантовой механики,развитие которых дало мощный толчок развитию техники.

Из ядерной физики известно, что при слиянии протонов и нейтронов рождается ядро и его масса оказывается меньше, чем сумма масс протонов и нейтронов. Т.е. новая система, которая рождается в результате объединения усилий, является более компактной, более организованной, более энергоемкой. А энтропия системы как степень хаоса понижается. При этом рождается энергия связи: mn+mp=mя+Ecв/с. Из этой формулы видно, что чем больше эта разность масс, тем больше энергия связи и тем устойчивее ядро. Так и в коллективном творчестве, когда люди, объединенные общей целью создают новый организм, то за счет возникновения более совершенных структурных связей он оказывается более организованной системой и гораздо более энергоемкой. Рождается энергия единения, энергия связи. В коллективном творчестве рождение этой энергии открывает перед человеком новые возможности и позволяет выйти на качественно новый уровень развития.

Вопрос 17.Объясните разницу между экологией и охраной окружающей среды. Может – ли быть экология плохой, если это наука?

Экология - это наука, изучающая окружающую нас природную среду. Но цели, лежащие в основе охраны окружающей среды и экологии несколько различны. Экология констатирует процессы, происходящие с планетой Земля, информацию о которых получила методом наблюдения. А охрана окружающей среды имеет цель уберечь эту среду от уничтожения.

И безусловно, наука не может быть плохой.

Вопрос 18. Рассчитайте подъемную силу ковра – самолета площадью S, который обладает следующими свойствами: молекулы воздуха, попадающие на наго сверху, прилипают и скатываются, а ударяющиеся снизу взаимодействуют обычным способом.

Cозданиt подъемной силы происходит при движении слоев воздуха сверху вниз, разница между различными скоростями создает подъемную силу

чем выше скорость скатывания, тем меньше давление воздуха над ковром-самолетом, тем больше его подъемная сила.

Вопрос19.Что физически означает, что вы родились под таким-то знаком, если Земля вращается, а длительность периода, к которому относится этот знак, порядка месяца?

За сутки Земля проходит 1/3 65 часть своего пути вокруг Солнца. Но людям кажется, что солнце смещается на фоне звезд на восток - в сторону, противоположную суточному вращению неба. Это движение составляет около 1°. Поэтому Солнце относительно звезд каждые сутки смещается на 1°, а за год описывает на небе относительно звезд большой круг, который называется эклиптикой. Эклиптика проходит через созвездия, называемые зодиакальными и их совокупность называется поясом Зодиака. Каждое зодиакальное созвездие Солнце проходит около месяца. Солнечная система является резонансную систему. Между частотой обращения планет существует связь, объясняемая приливными силами между ними, которые синхронизируют динамику колебаний Солнца.Так как приливное действие планет влияет на Солнце, то оно не влияет на земные процессы и на людей.

Рождение человека под каким-либо знаком Зодиак означает, что Солнце в момент рождения находилось в данном созвездии и такому положению Солнца соответствует определенное положение планет, оказывающих в этом то или иное приливное действие, в зависимости от расстояния до планеты. Кроме того определенное положение планет влияет на Солнечные процессы.

Вопрос 20.Откуда взялся кислород, если он химически активен и не мог в свободном виде поступить из недр Земли?

Кислород в атмосфере Земли накоплен растениями. Впервые 2 -3 млрд. лет было накоплено примерно 1 - 2% кислорода. Потребовалось еще 2 - 2,5млрд. для накопления кислорода до совершенного уровня, т.е. до 21% в составе атмосферного воздуха.[4]

При фотосинтезе растениями поглощается из атмосферы углекислый газ и выделяется кислород, т.к. кислород очень активен, то в недрах земли он может существовать только в вязаном виде, следовательно поставщиком О2 в атмосферу является биота. Количество О2 в атмосфере в 103 раз превосходит требуемые для разложения всего органического углерода биосферы (за исключением того, что биота захоронила в недрах земли). Это связано с тем, что при синтезе органического углерода, захороненного в осадочных породах, высвобождающийся кислород не участвовал в дальнейшем в его разложении, а накапливался в атмосфере.

Вопрос 21. Производит – ли лес кислород, если при круговороте в биосфере количество вещества сохраняется? Какова главная функция леса?

Лес производит кислород, как и все другие земные растения. Кроме кислорода лес производит органические вещества, без которых невозможна жизнь на Земле вообще, а отсутствие водно-воздушного режима, который обеспечивается лесами, привел бы к катастрофе на планете.

Кроме этого леса являются фитонцидами, которые обеспечивают очистку воздуха от вредных микробов; леса улучшает микроклимат, предохраняют почву от промерзания, являются мощными водорегуляторами, а так же имеют санитарно-гигиеническое и эстетическое значение.

[1] Небел Б. Наука об окружающем мире. Как устроен мир. – М.: Мир, 2000. – с. 349.

[2] Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М.: Феникс, 2002. – с. 154.

[3] Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Гардарика, 2002. – с. 194.

[4] Дубнищева Т.Я. Концепции Современного естествознания. Основной курс в вопросах и ответах – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2003. – с. 418.