Шпора по Концепциям современного естествознания

Шпора по Концепциям современного естествознания

1.Сущность и основные особенности НТР (определение, период возникновения, основные достижения, противоречия).

Научный и технический прогресс впервые начали сближаться  в 16-18 веках, когда мануфактурное производство, нужды мореплавания и торговли потребовали теоретического и экспериментального решения практических задач.Более конкретные формы это сближение приняло, начиная с конца 18 века,  в связи с развитием машинного производства, что было обусловлено изобретением Д. Уаттом парового двигателя. Наука и техника начали взаимно стимулировать друг друга, активно влияя  на все стороны жизни общества, радикально преобразуя не только материальную, но и духовную жизнь людей. Научно-техническая революция - это качественно новый этап научно-технического прогресса. НТР привела к  коренному преобразованию производительных сил  на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. Начавшись в середине двадцатого века под влиянием крупнейших научных и технических открытий, возросшего взаимодействия науки с техникой и производством (к примеру, значительное продвижение в изучении структуры и свойств атомных ядер привело в 1954 году к созданию первой промышленной атомной электростанции в г. Обнинске), она  оказала значительное влияние на все стороны жизни общества. Главные направления НТР: комплексная автоматизация производства, контроля и управления на основе широкого применения ЭВМ, открытие и применение новых видов энергии (начиная от строительства атомных, геотермальных и приливных электростанций и кончая новейшими разработками в области использования энергии ветра, солнца и магнитного поля Земли); создание и применение новых видов конструкционных материалов       (взглянув вокруг, мы можем увидеть, что различные пластики активно вытесняют металл и древесину). Резко возросли требования к уровню образования, квалификации и организованности работников. Также тенденцией в области образования становится его гуманизация . Это во многом вызвано заменой человека машиной в монотонном процессе промышленного производства и его переориентировкой на более творческие виды деятельности. Крупномасштабные компании борьбы с бедностью, строительство дешевого жилья, пособия по безработице тяжелым бременем ложились на госбюджет, но именно благодаря им заметно повысилось качество жизни рядовых граждан. НТР привела развитые страны к эпохе массового потребления. Вещи одноразового потребления также стали спутником современного человека.  Это создало дополнительные удобства,  но  привело к дополнительной нагрузке на окружающую среду.Несмотря на все положительное, что было создано благодаря НТР,  она породила новые и усугубила ряд старых  глобальных   социально-экономических проблем. С начала НТР прошло полвека, а человечество до сих пор не решило большинство из них . В чем заключаются эти  проблемы,  в чем состоит  их сложность и каковы наиболее вероятные пути их решения, я попытаюсь объяснить далее. Итак: 1)демографический взрыв;2)нищета и отсталость;3)война и мир;4)рукотворные катастрофы.

--------------------------------------------

 2.Основные черты науки и её отличие от других отраслей культуры. Становление науки.

Нау­ка яв­ля­ет­ся од­ной из оп­ре­де­ляю­щих осо­бен­но­стей со­вре­мен­ной куль­ту­ры и, воз­мож­но, са­мым ди­на­мич­ным ее ком­по­нен­том. Се­го­дня не­воз­мож­но об­су­ж­дать со­ци­аль­ные, куль­тур­ные, ан­тро­по­ло­ги­че­ские про­бле­мы, не при­ни­мая во вни­ма­ние раз­ви­тие на­уч­ной мыс­ли.

Нау­ка есть по­сти­же­ние ми­ра, в ко­то­ром мы жи­вем. По­сти­же­ние это за­кре­п­ля­ет­ся в фор­ме зна­ний как мыс­лен­но­го (по­ня­тий­но­го, кон­цеп­ту­аль­но­го, ин­тел­лек­ту­аль­но­го) мо­де­ли­ро­ва­ния дей­ст­ви­тель­но­сти. Со­от­вет­ст­вен­но это­му нау­ку при­ня­то оп­ре­де­лять как вы­со­ко­ор­га­ни­зо­ван­ную и вы­со­ко­спе­циа­ли­зи­ро­ван­ную дея­тель­ность по про­из­вод­ст­ву объ­ек­тив­ных зна­ний о ми­ре, вклю­чаю­щем и са­мо­го че­ло­ве­ка. Ста­нов­ле­ние и раз­ви­тие опыт­ной нау­ки в XVII сто­ле­тии при­ве­ло к ко­рен­ным пре­об­ра­зо­ва­ни­ям об­раза жиз­ни че­ло­ве­ка. Мыш­ле­ние лю­дей ста­ло опи­рать­ся на пред­став­ле­ние о на­ли­чии за­ко­нов при­ро­ды, де­лая не­ве­ро­ят­ным та­кие ве­щи, как ма­гия и кол­дов­ст­во. Пе­ре­лом со­вер­шил­ся в XVII сто­ле­тии. В это сто­ле­тие впер­вые нау­ка о при­ро­де и ма­те­ма­ти­ка вы­дви­ну­лись в жизнь, по­лу­чи­ли зна­че­ние как из­ме­няю­щие  ус­ло­вия че­ло­ве­че­ско­го су­ще­ст­во­ва­ния ис­то­ри­че­ские си­лы. Со­вре­мен­ное раз­ви­тие нау­ки ве­дет  к даль­ней­шим пре­об­ра­зо­ва­ни­ям всей сис­те­мы жиз­не­дея­тель­но­сти че­ло­ве­ка. Осо­бо впе­чат­ляю­ще ее воз­дей­ст­вие на раз­ви­тие  тех­ни­ки и но­вей­ших тех­но­ло­гий, воз­дей­ст­вие на­уч­но-тех­ни­че­ско­го про­грес­са на жизнь лю­дей. Нау­ка соз­да­ет но­вую сре­ду для бы­тия че­ло­ве­ка.

Основные черты науки:1)универсальность;

2)фрагментарность;3)общезначимость;4)систематичность;5)незавершённость;6)преемственность;7)критичность;8)достоверность;9)внеморальность;10)рациональность;11)чувственность.

Отличие науки от др. отраслей культуры:

От мифологии- наука стремится к формированию законов развития природы, допускающих эмпирич. проверку, мифология- к объяснению мира в целом. От религии- в науке преобладает разум, в религии- вера.

------------------------------------------------------------------------------

3.Предмет естествознания и его отличие от других областей науки.

Слово «естествознание» представляет собой сочетание 2 слов - «естество» («природа») и «знание». В наст врем под естествознанием понимается прежде всего точное естествознание, т.е. уже вполне оформленное - часто в математической форме. Но если вопрос о происхождении слова «естествознание» решает легко, то вопрос о том, что такое само естествознание как наука, просто назвать нельзя. Дело в том, что имеются 2 широко распространённых  определения  этого понятия:1) «естествознание-это наука о природе как единой целостности» и 2)«естествознание -это совокупность наук о природе, взятая как единственное целое». Ксе занимаются  анализом общенаучных понятий. Понятия в науке бывают 3 родов: 1) Понят единичные, которые  применяются в 1 науке. 2)Общенаучные, которые применяются во всех естественных науках 3)Философские - применяются по отношению всего мира.   КСЕ анализируют всеобщий закон, который применяется в естествознании.

Отличием естествознания как науки от специальных естественных наук является то, что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позиций нескольких наук,"выискавая" наиболее общие закономерности и тенденции, рассматривает Природу как бы сверху.

Цели естествознания: 1.Выявление скрытых связей,создающих органическое единство всех физических,химических и биологических явлений.2Более глубокое и точное познание самих этих явлений.

-------------------------------------------------------------------------------

4.Структура естественнонаучного познания.

Эмпирический факт-наблюдение-реальный эксперимент-модельный эксперимент-мыслительный эксперимент-фиксация результатов-эмпирическое обобщение(до эмпирич. познание)-формирование гипотезы-проверка её на опыте-выведение закона-создание теории-проверка её на опыте.

Эмпиричес­кий факт  - факт  чувственного опыта, исходный пункт развития естествознания.  Наблюдение-целенаправленное восприятие явлений объективной реальности. Эксперимент- испытание объекта исследований; эксперимент представляет собой как бы вопрос, который мы задаем природе  и ждем от нее ясного ответа. «Эйнштейн говорил, что природа отве­чает «нет» на большинство задаваемых ей вопросов и лишь изредка  от нее можно услышать более обнадеживающее «может быть». Модельный эксперимент не является последним из воз­можных. Может иметь место мысленный эксперимент-для этого по­надобится представить себе тела, которых вообще не существует в реальности, и провести над ними эксперимент в уме.На основании эмпирических исследований могут быть сдела­ны эмпирические обобщения. Гипотеза-научное предположение, объясняющее причины данной совокупности явлений. Закон-гипотеза, которая выдержала эмпирическую проверку. Совокупность нескольких законов, относящихся к одной обла­сти познания, называется теорией.

Эмпирический и теоретический уровни знания различаются по предмету (во втором случае он может иметь свойства, которых нет у эмпирического объекта), средствам (во втором случае это мысли­тельный эксперимент, метод моделирования, аксиоматический ме­тод и т. д.) и результатам исследования (в первом случае эмпиричес­кое обобщение, во втором — гипотеза и теория).

-------------------------------------------------------------------------------

5.Всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы познания.

--------------------------------------------

6.Специфика научных революций и научные революции.

--------------------------------------------

7.Основные идеи классического естествознания в области физики, астрономии, химии и биологии.

--------------------------------------------

8.Современная научная картина мира (СНКМ). Принципиальные отличия СНКМ от механистической научной картины мира.

--------------------------------------------

9.Модель большого взрыва и расширяющейся Вселенной.

Наиболее общепринятой в космологии является модель однородной изотропной нестационарной горячей расширяющейся Вселенной, построенная на основе общей теории относительности и релятивистской теории тяготения, созданной Альбертом Эйнштейном в 1916 году. В основе этой модели лежат два предположения: 1) свойства Вселенной одинаковы во всех ее точках (однородность) и направлениях(изотропность); 2) наилучшим известным описанием гравитационного поля являются уравнения Эйнштейна. Из этого следует так называемая кривизна пространства и связь, кривизны с плотностью массы. Космологию, основанную на этих постулатах называют релятивистской. Важным пунктом данной модели является ее нестационарность, это означает, что Вселенная не может находиться в статическом, неизменном состоянии. Новый этап в развитии релятивистской космологии был связан с исследованиями русского ученого А.А. Фридмана (1888-1925), который математически доказал идею саморазвивающейся Вселенной. Работа А.А.Фридмана в корне изменила основоположения прежнего научного мировоззрения. Разъясняя характер эволюции Вселенной, расширяющейся начиная с сингулярного состояния, Фридман особо выделял два случая:

а) радиус кривизны Вселенной с течением времени постоянно возрастает, начиная с нулевого значения;

б) радиус кривизны меняется периодически: Вселенная сжимается в точку (в ничто, сингулярное состояние), затем снова из точки, доводит свой радиус до некоторого значения, далее опять, уменьшая радиус своей кривизны, обращается в точку, и т.д.

На этот вывод не было обращено внимания вплоть до открытия американским астрономом Эдвином Хабблом в 1929 году так называемого «красного смещения». Красное смещение — это понижение частот электромагнитного излучения: в видимой части спектра линии смещаются к его красному концу. Обнаруженный ранее эффект Доплера гласил, что при удалении от нас какого-либо источника колебаний, воспринимаемая вами частота колебаний уменьшается, а длина волны соответственно увеличивается. При излучении происходит «покраснение», т. е. линии спектра сдвигаются в сторону более длинных красных волн. Составной частью модели расширяющейся Вселенной является представление о Большом Взрыве, происшедшем где-то примерно 12 —18 млрд. лет назад.

Джордж Лемер был первым, кто выдвинул концепцию «Большого взрыва» из так называемого «первобытного атома» и последующего превращения его осколков в звезды и галактики.Принципиально новый этап в развитии современной эволюционной космологии связан с именем американского физика Г.А.Гамова (1904-1968), благодаря которому в науку вошло понятие горячей Вселенной. Согласно предложенной им модели «начала» эволюционирующей Вселенной «первоатом» Леметра состоял из сильно сжатых нейтронов, плотность которых достигала чудовищной величины. В результате взрыва этого «первоатома» по мнению Г.А.Гамова образовался всоеобраэный космологический котел с температурой порядка трей миллиардов градусов, где и произошел естественный синтез химических элементов. Осколки первичного яйца - отдельные нейтроны затем распались на электроны и протоны, которые, в свою очередь, соединившись с нераспавшимися нейтронами, образовали ядра будущих атомов. Все это произошло в первые 30 минут после «Большого Взрыва.Ученые стали искать иные физические модели «начала». В 1961 году академик Я.Б. Зельдович выдвинул альтернативную холодную модель, согласно которой первоначальная плазма состояла из смеси холодных ( с температурой ниже абсолютного нуля) вырожденных частиц - протонов, электронов и нейтрино. Из двух исходных гипотез теории - о нейтронном составе «космического яйца» и горячем состоянии молодой Вселенной - проверку временем «выдержала «только «последняя, указывающая на количественное преобладание излучения над веществом у истоков ныне наблюдаемого космологического расширения.

--------------------------------------------

10.Происхождение и развитие галактик и звёзд.

Первую эру в истории вселенной называют  “большим взрывом” или английским термином Big Bang. Под расширением Вселенной подразумевается такой процесс, когда то же самое количество элементарных частиц и фотонов занимают постоянно возрастающий объём. Эволюцию Вселенной принято разделять на четыре эры : адронную, лептонную, фотонную и звездную. а) Адронная эра. При очень высоких температурах и плотности в самом начале существования Вселенной материя состояла из элементарных частиц- адронов. б)  Лептонная эра. Когда энергия частиц и фотонов понизилась в веществе было много лептонов. Температура была достаточно высокой, чтобы обеспечить интенсивное возникновение электронов, позитронов и нейтрино. в) Фотонная эра или эра излучения. г) Звездная эра. После “большого взрыва” наступила продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц. Мы называем её звездной эрой. Она продолжается со времени завершения “большого взрыва” (приблизительно 300 000 лет) до наших дней. По сравнению с периодом “большим взрыва” её развитие представляется как будто слишком замедленным. Это происходит по причине низкой плотности и температуры. Во время эры излучения гамма-фотоны постепенно превращались в фотоны рентгеновские, ультрафиолетовые и фотоны света. . При этом происходило излучение одного ультрафиолетового фотона (или же нескольких фотонов света) и, таким образом, возник атом водорода. Это была первая система частиц во Вселенной. С возникновением атомов водорода начинается звездная эра - эра частиц, точнее говоря, эра протонов и электронов. Вселенная вступает в звездную эру в форме водородного газа с огромным количеством  световых и ультрафиолетовых фотонов. Водородный газ расширялся в различных частях Вселенной с разной скоростью. Неодинаковой была также и его плотность. Он образовывал огромные сгустки, во много миллионов световых лет.Позднее из отдельных участков с помощью собственного притяжения образовались сверхгалактики и скопления галактик. Итак, крупнейшие структурные единицы Вселенной - сверхгалактики - являются результатом неравномерного распределения водорода, которое происходило на ранних этапах истории Вселенной. Колоссальные водородные сгущения - зародыши сверх галактик и скоплений галактик - медленно вращались. Внутри их образовывались вихри, похожие на водовороты. Их диаметр достигал примерно ста тысяч световых лет. Мы называем эти системы протогалактиками, т.е. зародышами галактик.Сила гравитации образовывала из этих вихрей системы звезд, которые мы называем галактиками. Некоторые из галактик до сих пор напоминают нам гигантское завихрение. В результате силы тяготения очень медленно вращающийся вихрь сжимался в шар или несколько сплюнутый эллипсоид.Нетрудно определить, какие из водородных атомов вошли в состав рождающейся эллиптической, точнее говоря эллипсоидальной галактики, а какие остались в космическом пространстве вне нее. Протогалактика, которая вообще не вращалась, становилась родоначальницей шаровой галактики. Сплющенные эллиптические галактики рождались из медленно вращающихся протогалактик. Протогалактика сжималась и плотность водорода в ней возрастала. Как только плотность достигала определенного уровня, начали выделятся и сжимается сгустки водорода. Рождались протозвезды, которые позже эволюционировали в звезды.Спиральные галактики, в том числе и наша, состоят из очень старой сферической составляющей (в этом они похожи на эллиптические галактики) и из более молодой плоской составляющей, находящейся в спиральных рукавах.Если бы из нашей галактики через сто миллионов лет после ее возникновения (это время формирования сферической составляющей) улетучился весь межзвездный водород, новые звезды не смогли бы рождаться, и наша галактика стала бы эллиптической.

--------------------------------------------

11.Происхождение и состав солнечной системы.

Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце - не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).Издавна у разных народов Солнце было объектом поклонения. Его считали самым могущественным божеством. Солнце – это наша звезда. Изучая Солнце, мы узнаём о многих явлениях и процессах, происходящих на других звёздах и недоступных непосредственному наблюдению из-за огромных расстояний, которые отделяют нас от звёзд. Возраст Солнца примерно равен 4.5 миллиарда лет. С момента своего рождения оно израсходовало половину водорода содержащегося в ядре. Оно будет продолжать "мирно" излучать следующие 5 миллиардов лет или около того (хотя его светимость возрастет примерно вдвое за это время). Но, в конце концов, оно исчерпает водородное топливо, что приведет к радикальным переменам, что является обычным для звезд, но увы приведет к полному уничтожению Земли (и созданию планетарной туманности). В состав солнечной системы входят планеты, их спутники, астероиды, кометы, метеорные тела, солнечный ветер.Планеты расположены в следующем порядке:Меркурий, Венера,Земля(сп.-Луна),Марс(сп.-Фобос,Деймос),Юпитер(15 сп-ов),Сатурн(16 сп-ов),Уран(5 сп-ов),Нептун(2 сп-ка) и Плутон(один сп-к).По физич.хар-кам пленты делятся на 2 типа:1)земного типа(Земля,Венера,Меркурий,Марс),2)планеты-гиганты(Юпитер,Сатурн,Уран,Нептун).Предпоалгается, что планеты возникли одновременно 4,6 млрд лет назад из газово-пылевой туманности,  имевшей форму диска, в центре которого располагалось молодое Солнце.Образование звёзд и планетных систем-единый процесс, происходящий в рез-те конденсации облака межзвёздного газа в силу его гравитационной неустойчивости.Т.О.протопланетная туманность образовалась вместе с Солнцем из межзвёздного вещ-ва, плотность которого превысила критические пределы.По некоторым данным,такое уплотнение произошло в рез-те относительно близкого взрыва сверхновой звезды.Астеороиды,кометы,метеориты являются остатками материала,из которого сформировались планеты. Происхождение систем регулярных спутников авторы космогоничесмких концепций обычно объясняют повторением в малом масштабе того же процесса,который они предполагают для робъяснения образования планет солнечной системы.В настоящее время господствует идея холодного,а не горячего, начального состояния Земли и др.планет солнечн.системы.

--------------------------------------------

12.Характеристика Земли как планеты и её эволюция.

Земля - это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звезды по эллиптической орбите (очень близкой к круговой) за период равный 365.24 суток. Земля имеет спутник - Луну, обращающуюся вокруг Солнца. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца - смену времен года.Форма Земли - геоид, приближенно - трехосный эллипсоид, сфероид. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями. Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существование атмосферы.По современным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества, Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладает железо, кислород, кремний, магний. Земная кора, мантия и внутренняя чаять ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура. Основные типы земной коры - материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.Большая часть Земли занята Мировым океаном, горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают примерно 20% поверхности суши, леса - около 30%, ледники - свыше 10%. Средняя глубина мирового океана около 3800 м. Атмосфера Земли состоит из воздуха - смеси в основном азота и кислорода,  остальное-водяные пары, углекислый газ, а также инертные и другие газы. Образование Земли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории. Абсолютный возраст наиболее древних горных пород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая история Земли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет), и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3.5 млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ее живых организмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительное влияние на развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор, оказывающий мощное влияние на биосферу - производственная деятельность человека, который появился на Земле менее 3 млн. лет назад.

--------------------------------------------

Страницы: 1, 2, 3