Вариант 11

Содержание

1. Распространение химических элементов во Вселенной........................... 3

2. Сущность научного метода познания: эксперимент - теория - практика 9

Список использованной литературы........................................................... 13

1. Распространение химических элементов во Вселенной

Элементы тяжелее гелия родились не в звездах, а в момент возникновения Вселенной. По законам термодинамики при высоких плотностях и температурах разогретое вещество и излучение находятся в равновесии. Излучение продолжает движение вместе с веществом в расширяющейся Вселенной и сохраняется до нашего времени. При этом его температура понизилась.

Теория горячей Вселенной объяснила соотношения водорода и гелия в современной Вселенной исходя из ядерных реакций в горячей ранней Вселенной. Большинство звезд состоит из водорода и гелия. Углерод образуется из трех ядер гелия в центре звезды.

Природа щедро разбросала свои материальные ресурсы по нашей планете. Но нетрудно заметить зависимость: чаще всего человек использует те вещества, запасы сырья которых ограничены, и наоборот, крайне слабо использует такие химические элементы и их соединения, сырьевые ресурсы которых почти безграничны. В самом деле, 98,6% массы физически доступного слоя Земли составляют всего восемь химических элементов: железо (4,6%) , кислород (47%), кремний (27,5%), магний (2,1%), алюминий (8,8%), кальций (3,6%), натрий (2,6%), калий (2,5%), никель. Более 95% всех металлических изделий, конструкций самых разнообразных машин и механизмов, транспортных путей производятся из железорудного сырья. Ясно, что такая практика расточительна с точки зрения как исчерпания ресурсов железа, так и энергетических затрат на первичную обработку железорудного сырья.

Глядя на приведенные здесь данные о распространенности восьми названных химических элементов, можно смело утверждать о больших возможностях в использовании алюминия, а затем магния и, может быть, кальция в создании металлических материалов ближайшего будущего, но для этого должны быть разработаны энергоэкономичные методы производства алюминия с целью получения хлорида алюминия и восстановления последнего до металла. Этот метод был уже опробован в ряде стран и дал основание для проектирования алюминиевых заводов большой мощности. Но выплавка алюминия в масштабах, сопоставимых с производством чугуна, стали и ферросплавов, еще не может быть реализована в самое ближайшее время, потому что эта задача должна решаться параллельно с разработкой соответствующих алюминиевых сплавов, способных конкурировать с чугуном, сталью и другими материалами из железорудного сырья.

Широкая распространенность кремния служит постоянным укором человечеству в смысле чрезвычайно низкой степени использования этого химического элемента в производстве материалов. Силикаты составляют 97% всей массы земной коры. И это дает основание утверждать, что именно они должны быть основным сырьем для производства практически всех строительных материалов и полуфабрикатов при изготовлении керамики, способной конкурировать с металлами. Надо, кроме того, принимать во внимание еще и огромные скопления промышленных отходов силикатного характера, таких, как "пустая порода" при добыче угля, "хвосты" при добыче металлов из руд, зола и шлаки энергетического и металлургического производства. И как раз эти силикаты необходимо в первую очередь превращать в сырье для строительных материалов. С одной стороны, это обещает большие выгоды, так как сырье не надо добывать, оно в готовом виде ждет своего потребителя. А с другой – его утилизация является мерой борьбы с загрязнением окружающей среды.

В космосе наиболее широко распространены лишь два элемента – водород и гелий, все остальные элементы можно рассматривать только как дополнение к ним.

Рассмотрим химический состав метеоритов.

Рассмотрим железные метеориты. Главным химическим элементами, содержание которых определяет тип метеорита, является железо и никель. Поэтому, в зависимости от содержания никеля метеориты подразделяются на гексаэдриты, октаэдриты и атакситы. Но и внутри этих подклассов метеориты различаются между собой по содержанию никеля. Атакситы в зависимости от содержания никеля подразделяются на богатые и бедные никелем. Средний химический состав никелистого железа, образующего включения в каменных метеоритах и мезосидеритах, а также составляющего основу палласитов, в общем близок к среднему составу тонкоструктурных и весьма тонкоструктурных октаэдритов.

Распространение химических элементов в метеоритах подчиняется той же закономерности, что и на Земле, то есть закону Оддо- Харкинса. Согласно этому закону, элемент с чётным порядковым числом распространён больше, чем соседние с ним элементы с нечётным порядковыми номерами.

Так же была установлена интересная особенность содержания редких примесей в метеоритах. Оказалось, что количество этих примесей, содержащихся в метеоритах в миллионных долях процента, зависит от химического состава метеорита, в частности от содержания никеля. Так, максимальное содержание галлия наблюдается в гексаэдритах, бедных никелем атакситах и октаэдритах, а минимальное в бедных никелем атакситах. Иными словами, чем выше содержание никеля в метеорите, тем меньше содержится в нём галлия.

В метеоритах в качестве их составных частей содержится и ряд газов. Из разных метеоритов были выделены водород, азот, окись углерода и углекислый газ. Было установлено также, что в железных метеоритах преобладает водород и окись углерода, а в каменных- углекислый газ. Также в метеоритах присутствуют некоторые радиоактивные элементы, в частности уран, гелий, калий, торий. Это позволяет путем измерения количества радиоактивных элементов и продуктов их распада, определить возраст метеоритов. (под возрастом здесь понимается тот промежуток времени который прошёл с момента затвердевания вещества, слагающего метеориты.

Железные метеориты.

ГЕКСАЭДРИТЫ целиком сложены из одного минерального вида железа- камасита. Акцессорные минералы представлены троилитом и шрейберзитом; в качестве случайного минерала встречается добреелит.

ОКТАЭДРИТЫ состоят из обоих минеральных видов никелистого железа, то есть из камасита (основная масса) и тэнита. Наибольшее количество тэнита содержится в весьма тонкоструктурных октаэдритах, тогда как в грубоструктурных октаэдритах содержание тэнита очень незначительно. Очень редко встречаются октаэдриты, например Сихоте- Алинский, почти целиком состоящие из камасита.

АТАКСИТЫ целиком состоят из смеси зёрен камасита и тенита, называемой плесситом. Таким образом, по своему минеральному составу атакситы похожи на октаэдриты, отличаясь от них соотношением отдельных минеральных видов и соответственно структурой.

Железокаменные метеориты.

ПАЛЛАСИТЫ состоят из двух основных минералов: никелистого железа, представленного камаситом и тэнитом, и оливина. Содержание оливина в палласитах колеблется приблизительно от 37% до 75%. Такая большая амплитуда в содержании оливина стирает чёткую границу между железными и железокаменными метеоритами. В никелистом железе палласитов часто присутствуют мелкие включения троилита, шрейберзита и некоторых других акцессорных минералов.

МЕЗОСИДЕРИТЫ состоят в среднем из 45% никелистого железа и 55% силикатной части. Последняя, по своему составу отличается как от хондритов, так и от ахондритов.

Каменные метеориты.

ХОНДРИТЫ. Содержание никелистого железа колеблется в значительных пределах приблизительно от 5% до 23%.

В хондритах разных падений или находок обычно преобладает какой- либо один или несколько минеральных видов из группы ромбических пироксенов: эстатит, пронзит и гиперстен. Поэтому хондриты часто характеризуются преобладающим в них пироксеном и называются: энстатитовые, гиперстеновые, энстатит - бронзитовые и так далее.

АХОНДРИТЫ. Минеральный состав их очень разнообразен и наиболее близок к земным горным породам. Так, в одних разновидностях ахондритов никелистое железо или оливин содержатся в ничтожно малых количествах или совсем отсутствуют, в других же никелистое железо может составлять существенную долю, а оливин даже почти нацело слагает весь метеорит (типа шассиньитов). Однако главное различие наблюдается в содержании полевого шпата. Поэтому ахондриты подразделяются на полевошпатовые и бесполевошпатовые.

Таблица. Химический состав астероидов и метеоритов.

Элементы и окиси.	Же-лез-ные.	Пала- ситы.	Мезосидериты.	Хондриты.	Ахондриты.
Общий Состав.	Без металла	Общий состав.	Без металла.	Общий состав.	Без металла.
Железо.	90.85	55.3	43.49	-	12.15	-	1.18	-
Никель.	8.50	5.43	3.94	-	1.57	-	0.33	-
Кобальт.	0.60	0.30	0.380	-	0.07	-	0.04	-
Сера.	0.04	-	1.13	2.16	1.82	2.10	0.54	0.55
Фосфор.	0.17	-	0.22	0.49	0.27	0.31	0.06	0.06
Углерод.	0.03	-	-	-	0.15	0.17	-	-
Медь.	0.02	-	-	-	-	-	-	-
Магний.	0.03	12.3	-	-	-	-	-	-
Кислород.	-	18.5	-	-	-	-	-	-
Кальций.	0.02	-	-	-	-	-	-	-
Кремний.	0.01	8.06	-	-	-	-	-	-

Химический состав комет.

Комета состоит из трех частей это хвост, голова и ядро кометы. Химический состав этих частей различен. Ядро по составу, скорее всего, напоминает метеориты. По крайней мере, известно, что оно образовано высокомолекулярными углеродистыми соединениями, плохо отражающими солнечный свет.

Химический состав головы и хвоста можно определить, рассмотрев спектр кометы, при её приближении к Солнцу. Так, спектр головы кометы показывает, что она состоит из молекул, то есть химических соединений, излучающих не узкие яркие линии, а широкие полосы. При дальнейшем изучении было установлено, что это молекулы углерода (С2), циана (СN), углеводорода (СH), гидрида азота (NH), гидроксила (ОН) и NH2. Хвост кометы, когда он широкий и яркий, иногда обнаруживает непрерывный спектр, свидетельствующий о наличии в нём пыли. Из свободных соединений, в хвосте кометы присутствуют: ионизированная углекислота (СО2), окись углерода (СО) и молекулы азота N2. Существует и ещё ряд соединений, но они присутствуют в очень малом количестве.

Состав частей кометы различен, то есть каждая комета содержит элементы в разных пропорциях и другая комета не может иметь точно такого же состава, что объяснятся различным составом ядер комет и частотой их прохождения вблизи Солнца.

2. Сущность научного метода познания: эксперимент - теория - практика

Познавательное отношение человека к миру осуществляется в различных формах – в форме обыденного познания, познания художественного, религиозного, наконец, в форме научного познания. Первые три области познания рассматриваются в отличие от науки как вненаучные формы. Научное познание выросло из познания обыденного, но в настоящее время эти две формы познания довольно далеко отстоят друг от друга[1].

Главные различия проявляются в следующем:

1. У науки свой, особый набор объектов познания в отличие от познания обыденного. Наука ориентирована в конечном счете на познание сущности предметов и процессов, что вовсе не свойственно обыденному познанию.

2. Научное познание требует выработки особых языков науки.

3. В отличие от обыденного познания научное вырабатывает свои методы и формы, свой инструментарий исследования.

4. Для научного познания характерна планомерность, системность, логическая организованность, обоснованность результатов исследования.

5. Наконец, отличны в науке и обыденном познании и способы обоснования истинности знаний. Но что же собой представляет наука? Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо отметить, что ее рождение есть результат истории, итог углубления разделения труда, автоматизации различных отраслей духовной деятельности и духовного производства.

Можно сказать, что наука – это и итог познания мира, система проверенных на практике достоверных знаний и в то же время особая область деятельности, духовного производства, производства новых знаний со своими методами, формами, инструментами познания, с целой системой организаций и учреждений.

Все эти составляющие науки как сложного социального феномена особенно четко высветило наше время, когда наука стала непосредственной производительной силой. Сегодня уже нельзя, как в недавнем прошлом, сказать, что наука – это то, что содержится в толстых книгах, покоящихся на полках библиотек, хотя научное знание остается одним из важнейших компонентов науки как системы. Но эта система в наши дни представляет собой, во-первых, единство знаний и деятельности по их добыванию, во-вторых, выступает как особый социальный институт, занимающий в современных условиях важное место в общественной жизни.

Роль и место науки как социального института отчетливо видны в ее социальных функциях. Главные из них – культурно-мировоззренческая функция, функция непосредственной производительной силы, функция социальная. Первая из них характеризует роль науки как важнейшего элемента духовной жизни и культуры, играющего особую роль в формировании мировоззрения, широкого научного взгляда на окружающий мир. Вторая функция с особенной силой обнаружила свое действие в наши дни, в обстановке углубляющейся НТР, когда синтез науки, техники и производства стал реальностью.

Наконец, роль науки как социальной силы отчетливо проявляется в том, что в современных условиях научные знания и научные методы находят все более широкое применение при решении широкомасштабных проблем социального развития, его программирования и т.д.

В настоящий период особое место науке принадлежит в решении глобальных проблем современности – экологической, проблемы ресурсов, продовольствия, проблемы войны и мира и т.д. В науке отчетливо просматривается ее членение на две большие группы наук – наук естественных и технических, ориентированных на исследование и преобразование процессов природы, и общественных, исследующих изменение и развитие социальных объектов. Социальное познание отличается рядом особенностей, связанных и со спецификой объектов познания, и со своеобразием позиции самого исследователя. Прежде всего в естествознании субъект познания имеет дело с "чистыми" объектами, обществовед – с особыми – социальными объектами, с обществом, где действуют субъекты, люди, наделенные сознанием.

В итоге, в частности, в отличие от естествознания здесь весьма ограниченна сфера эксперимента из-за моральных соображений. Второй момент: природа как объект исследования находится перед субъектом, изучающим ее, напротив, обществовед изучает социальные процессы, находясь внутри общества, занимая в нем определенное место, испытывая влияние своей социальной среды. Интересы личности, ее ценностные ориентации не могут не оказывать воздействия на позицию и оценки исследования. Немаловажно и то, что в историческом процессе гораздо большую роль, чем в природных процессах, играет индивидуальное, а законы действуют как тенденции, в силу чего отдельные представители неокантианства вообще считали, что социальные науки могут лишь описывать факты, но в отличие от естественных наук не могут вести речь о законах.

Все это, безусловно усложняет исследование социальных процессов, требует от исследователя учета этих особенностей, максимальной объективности в познавательном процессе, хотя, естественно, это не исключает оценки событий и явлений с определенных социальных позиций, умелого вскрытия за индивидуальным и неповторимым общего, повторяющегося, закономерного.

Прежде чем переходить к анализу структуры научного познания, отметим его основное назначение и общие целевые установки. Они сводятся к решению трех задач – описанию объектов и процессов, их объяснению и, наконец, предсказанию, прогнозу поведения объектов в будущем. Что же касается архитектуры здания науки, структуры научного познания, то в нем выделяются два уровня – эмпирический и теоретический. Эти уровни не следует смешивать со сторонами познания вообще – чувственным отражением и рациональным познанием. Дело в том, что в первом случае имеются в виду различные типы познавательной деятельности ученых, а во втором – речь идет о типах психической деятельности индивида в процессе познания вообще, причем оба эти типа находят применение и на эмпирическом, и на теоретическом уровнях научного познания. Сами уровни научного познания различаются по ряду параметров: по предмету исследования[2].

Эмпирическое исследование ориентировано на явления, теоретическое – на сущность; по средствам и инструментам познания; по методам исследования. На эмпирическом уровне это наблюдение, эксперимент, на теоретическом – системный подход, идеализация и т.д.; по характеру добытых знаний. В одном случае это эмпирические факты, классификации, эмпирические законы, во втором – законы, раскрытие существенных связей, теории. В XVII-XVIII и отчасти в XIX вв. наука еще находилась на эмпирической стадии, ограничивая свои задачи обобщением и классификацией эмпирических фактов, формулированием эмпирических законов. В дальнейшем над эмпирическим уровнем надстраивается теоретический, связанный со всесторонним исследованием действительности в ее существенных связях и закономерностях. При этом оба вида исследования органически взаимосвязаны и предполагают друг друга в целостной структуре научного познания.

Список использованной литературы

1. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989.

2. Левитан Е.П. Астрономия: Учебник для 11 кл. – М.: Дрофа, 2000.

3. Поппер К. Логика и рост научного знания. М., 1983.

[1] Поппер К. Логика и рост научного знания. М., 1983. – с.67

[2] Поппер К. Логика и рост научного знания. М., 1983. – с.88