СОДЕРЖАНИЕ
Вопрос 3…………………………………………………………………..3
Вопрос 4………………………………………………………………….5
Вопрос 6…………………………………………………………………6
Вопрос 7…………………………………………………………………7
Вопрос 9…………………………………………………………………8
Вопрос 10..………………………………………………………………9
Список использованной
литературы………………………………11
3. Дайте понятие «научной картины мира» и приведите
примеры. Какие этапы прошла естественно – научная картина мира в своём
развитии?
Научная картина мира – это эпизоды развития науки, во время
которых старая парадигма замещается целиком или частично новой парадигмой,
несовместимой со старой1
Естественно – научная
картина мира в своём развитии прошла несколько этапов:
1.Исторически первой естественнонаучной картиной мира Нового
времени была механистическая картина, напоминающая часы: любое событие
определяется начальными условиями, задаваемыми абсолютно точно. В таком мире
нет места случайностям. В нём возможен «демон Лапласа» – существо, способное
охватить всю совокупность данных о состоянии Вселенной в любой момент времени и
не только точно предсказать будущее, но и в точности установить прошлые
события.
Представления о Вселенной как о гигантской заводной
«игрушке» преобладало в 17 – 18 вв. Оно имело религиозную основу, т.к. сама
наука вышла из недр христианства.
2. Отринув религию, человек эпохи Возрождения продолжал
мыслить религиозно. Механистическая картина мира предполагала Бога как
часовщика строителя Вселенной.
Эта картина основывалась на:
-связи теории с практикой;
-использовании математики;
-мысленном и реальном эксперименте.
3. В 19 в. термодинамика провозгласила парадоксальный вывод:
если бы мир был гигантской машиной, то такая машина неизбежно бы остановилась,
т.к. запас полезной энергии рано или поздно был бы исчерпан. Затем теория
эволюции Дарвина сдвинула интерес от физики в сторону биологии1
Главный результат современного естествознания в том, что оно
разрушило неподвижную систему понятий 19в.
Цель всякого изменения, если оно сообразно природе вещей
состоит в том, чтобы реализовать в каждом организме идеал его рациональной
сущности. В этой сущности, которая в применении к живому есть в одно и то же
время его окончательная, формальная и действующая причина, - ключ к пониманию
сущности природы.…» рождение современной науки» - столкновение между последователями
Аристотеля м Галилея – есть столкновение между двумя формами рациональности2
Итак, можно выделить три примера картин мира:
-сущностную преднаучную;
-механистическую;
-эволюционную.
Современная естественно научная картина мира основывается на
принципе саморазвития. В этой картине присутствуют человек и его мысль. Она
эволюционна и необратима
4. Дайте характеристику жидкого состояния.
Определите картину процессов при явлениях капиллярности, смачивания, вязкости,
поверхностном натяжении. Как объясняют большую теплоёмкость воды, большое
поверхностное натяжение и свойство капиллярности. Какое значение имеют они в
природе?
Жидкое состояние – это агрегатное состояние вещества,
сочетающее свойства газообразного ( изменчивость формы) и твёрдого состояния
(сохранение объёма, некоторую прочность на разрыв ). Вода обладает гидрофобным
эффектом, например – сливание капелек масла в большую каплю и нерастворимость
её в воде. Из – за большой теплоёмкости воды требуется большое количество
энергии. Объясняется это тем, что энергия расходуется на разрыв водородных
связей, обеспечивающих её клейкость. Поэтому биохимические процессы протекают в
меньшем интервале температур, с более постоянной скоростью. Испарение воды
требует значительной траты энергии. Скрытая теплота испарения, необходимая для
превращения воды в пар велика. Поскольку эту энергию нужно брать из окружения,
то испарение сопровождается охлаждением. Пример – потоотделение у животных или
тепловая одышка у млекопитающих. У воды самое большое поверхностное натяжение
из всех других жидкостей – сильное сцепление между молекулами. Многие организмы
могут скользить по водяной поверхности. Также вода является активным участником
процессов метаболизма. При фотосинтезе она служит источником водорода и
участвует в реакциях гидролиза.
Большая теплоёмкость воды объясняется тем, что увеличиваются
полярные свойства уже вновь образовавшегося раствора.
Из – за большой теплоёмкости воды требуется соответственно
большое количество энергии даже для незначительного повышения температуры воды.
Энергия расходуется на разрыв водородных связей, обеспечивающих его вязкость.
У воды самое большое поверхностное натяжение из всех
жидкостей – сильное сцепление между молекулами.
Фазовые переходы в воде могут управлять скоростью
протекания биохимичеких
реакций.
Примеры связанных молекул в веществе:
-глина;
-гипс;
-цемент.
Свойства воды имеют огромное значение в природе. Например из
таких свойств как большое поверхностное натяжение и капиллярность воды мелкие
организмы извлекают для себя пользу: могут скользить по водяной поверхности
воды.1
6. Что такое начала термодинамики, идеальный и
реальный цикл, КПД? Пар поступает на турбину при температуре + 177 С, а воздух
имеет температуру + 15С. Определите максимально возможный коэффициент полезного
действия тепловой турбины.
Начала термодинамики – это научно обоснованные концепции
физических явлений, подкреплённые знаниями, навыками, опытом в данной области
науки.
Существует несколько начал термодинамики:
-нулевое начало термодинамики говорит о том, что если две
системы приведены в тепловой контакт, то результирующие потоки энергии
отсутствуют;
-первое начало термодинамики – это закон сохранения и
превращения энергии в изолированной системе – этот закон называют принципом
энергии;
-второе начало термодинамики – это есть принцип энтропии,
т.е. теплота происходит самопроизвольно только от более нагретых тел
соответственно к менее нагретым;
-третье начало термодинамики определяет свойства веществ при
очень низкой температуре, говоря о том, что нельзя охладить тело до температуры
абсолютного нуля за конечное число процессов.
Понятия идеального и реального цикла первым ввёл Карно. Он
говорил об идеальном круговом процессе, т.е. – идеальном цикле, состоящем из
двух изотерм и двух адиабат.
Совершаемые операции могут быть проведены в обратном
порядке, где цикл Карно превратится в холодильный цикл, - реальный.
Коэффициент полезного действия – это разность температур
нагревателя и холодильника, делённой на температуру нагревателя.
В нашем задании коэффициент полезного действия тепловой
турбины будет являться таковым:
(177 – 15 / 100) / 15 = 0, 108, или 10, 8 %.
7. Какова специфика микромира по сравнению с
изучением мега и макромира? Дайте характеристику принципам соответствия и дополнительности.
Микромир – невидимый мри микрообъектов – атомов, электронов,
протонов, нейтронов и др. Он не может быть описан понятиями и принципами
классической физики. Классическая физика признаёт наличие материи в виде как
вещества, так и поля. Но она не допускает существование объектов, обладающих
свойствами поля и вещества. Подчёркивая кажущуюся противоречивость свойств
микрообъектов, у которых корпускулярные и волновые свойства дополняют друг
друга, Н. Бор выдвинул принцип дополнительности. Принцип соответствия – новая теория не может
быть справедливой, если не будет содержать в качестве предельного случая старую
теорию, относящуюся к тем же явлениям, если она уже подтверждена опытом в этой
области. Этот принцип отражает диалектику соотношения абсолютной и
относительной истин. Смена теорий есть шаг на пути приближения к абсолютной
истине.1
Специфика изучения макромира по сравнению с изучением мега и
макромира заключается в том, что микромир гораздо легче поддаётся изучению.
Создание квантовой механики, изучение электронов в атомах –
всё это более возможно, чем, скажем, изучение других Галактик.
С появлением новой квантовой механики постепенно рос интерес
к принципу неопределённости, который является своеобразной основой принципа дополнительности. Принцип неопределённости указывает на то,
что в отличие от классической механики невозможно определить при строго
заданных условиях из наблюдений одно значение измеряемой величины.
Наша современная наука и техника ещё не достигли такого
уровня развития, при котором было бы возможным изучение структуры мега и
макромира, но если учитывать скорость развития новейших техник и технологий, то
в скором времени непознанное будущее откроет перед нами свои тайны.
Принцип дополнительности вывел
Бор. Этот принцип заключается в том, что в разных экспериментах электрон ведёт
себя по разному: то как волна, то как частица со своими соответствующими
свойствами корреляции.
Принцип соответствия говорит о том, что микрочастицы в
веществе двигаются с определённой скоростью, в определённом порядке и имеют
свою определённую цикличность1
9. Какие системы могут находится в
высокоупорядоченном состоянии, каковы необходимые условия возникновения
«самоорганизации» и существуют ли достаточные?
Все живые организмы – высокоупорядоченные системы.
Хакен выделил коллективные
процессы во всех самоорганизующихся системах: молекулы в узлах кристаллической
решётки, магнитные моменты в ферромагнетике, вихри внутри жидкости. Для
самоорганизующихся систем атрибутами являются: сложное движение, описываемое
нелинейными уравнениями и пороговый характер возникновения. Самоорганизация
происходит при генерации в атомной системе. Основные свойства
самоорганизующихся систем: открытость, нелинейность, диссипативность.
Система должна находиться в состоянии, далёком от равновесия.
В живом мире все живые системы могут находиться в
высокоупорядоченном состоянии.
Необходимые условия возникновения «самоорганизации» таковы:
-обмен веществ;
-способность к самовоспроизведению;
-мутабельность.
Согласно Эгейну, теория игр
ограничивает возможности при выборе единственного пути, определяемого ростом
информации и помогает комбинировать случай и закономерность, лежащие в основе
эволюции, которыми играет Природа.1
Путь к пониманию сущности Природы состоит из трёх стадий:
-накопление;
-трансляция;
-переход к самоорганизации.
Последняя стадия соответствует переходу к живой клетке,
рождению из мономеров полимеров через естественную конкуре6нтную борьбу за
существование.2
10. Охарактеризуйте биотический круговорот и
оцените биосферную роль хозяйственной деятельности человека. В чём суть
концепции коэволюции, как в этой концепции
совместились взгляды Дарвина и Кропоткина?
Биотический круговорот – это основа биосферы, содержащая
органические вещества при участии всех населяющих её организмов.
Каждый вид живого организма – это звено в биотическом
круговороте.
Непрерывность жизни обеспечивается процессами синтеза и
распада, каждый организм отдаёт или выделяет то, что используют другие
организмы. Особенно велика здесь роль микроорганизмов, которые превращают
остатки животных и растений в минеральные соединения, вновь используемые
зелёными растениями для синтеза новых органических веществ.1
Интенсивное покорение природы человеком, когда его
вмешательство в природу вышло на уровень её глобальных изменений, требует ввести
в уравнения факторы, отражающие это вмешательство. Решение уравнений при таком
моделировании позволяют в некоторой степени предсказать возможные последствия
вмешательства и подобрать «управляющие рули», которые могут кардинально, т.е. в
нужное время и в нужном месте изменить ход процесса.2
Пример – возможные климатические последствия ядерной войны.
Концепция коэволюции объясняет
эволюцию в схеме «хищник – жертва», когда оба объекта должны постоянно и
непрерывно совершенствоваться.
Клнцепция коэволюции
объясняет существование альтруизма у животных – заботу о потомстве, повиновение
вожакам, взаимопомощь в трудных условиях и ситуациях.
Взгляды Дарвина и Кропоткина в данной концепции коэволюции совместились в том, что они оба говорили о
естественном отборе за существование в ходе которого любой живой организм
должен совершенствоваться под действием тех или иных неблагоприятных факторов
окружающей среды.1
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ К ДОРАБОТКЕ:
1. Дубнищева Т.Я. Концепции
современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997. – с. 86.
2. Там же. – с. 571 – 572.
3. Там же. - с. 612.
4. Там же. - с. 752.
5. Там же. - с.758.
6. Там же. – с. 790.
7. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. – Новосибирск:
ЮКЭА, 1999.
8. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. –
М.: МИР, 1993.
9. Плотников М.Н. Концепции современного естествознания. –
М.: МГУ, 2004. – с. 680.
10. Полани М. Личностное познание.
– М.: Наука, 1987.
11. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. – М., 1986.
1 Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. –
Новосибирск: ЮКЭА, 1997. – с. 86
1 Полани М. Личностное познание. – М.: Наука, 1987.
2 Пригожин И, Стенгерс И. Порядок
из хаоса. – М, 1986.
1 Дубнищева Т.Я. Концепции современного естечствознания.
– Новосибирск: ЮКЭА, 1997. – с. 571 - 572
1 Плотников
М.Н. Концепция современного естествознания. – М.: МГУ, 2004. – с. 680.
1 Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю.
Современное естествознание. – Новосибирск: ЮКЭА, 1999.
1 Небел Б.
Наука об окружающей среде. Как устроен мир. – М.: МИР, 1993.
2 Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. –
Новосибирск: ЮКЭА, 1997. – с. 752.
1 Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. –
Новосибирск: ЮКЭА, 1997. – с. 612.
2 Плотников
М.Н. Концепции современного естествознания. – М.: МГУ, 2004. – с. 680.
1 Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. –
Новосибирск: ЮКЭА, 1997. – с. 790.