Краснодар 2014 г

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ЧАСТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Кубанский социально-экономический институт

Дисциплина «Концепции современного естествознания»

ВАРИАНТ 1

Составил студент 4 курса факультета печати и журналистики Алмазов Артем

Руководитель — Наталья Вячеславовна Пащевская

Краснодар 2014 г.

1. Формы познания

Человек может познавать мир в двух основных формах: посредством чувственного восприятия, конструируя в своем сознании систему образов, и посредством абстрактного мышления, конструируя в своем сознании систему понятий. В свою очередь чувственное восприятие мира осуществляется в трех различных формах: ощущения, восприятия, представления.

Ощущение – исходный, простейший элемент процесса познания, результат воздействия внешнего мира на органы чувств человека. Механизм ощущений более углубленно стал изучаться с появлением науки психофизики, именно с ее помощью была установлена минимальная интенсивность действия раздражителя, необходимая для получения ощущения – нижний и абсолютный пороги. Верхний порог чувствительности устанавливает такую величину интенсивности раздражения, при которой возникают болевые ощущения. Экспериментально установлено, что восприимчивость органов чувств растет в арифметической прогрессии, при росте интенсивности действия раздражителей – в геометрической.

Восприятие есть целостное отражение внешнего материального предмета, непосредственно воздействующего на органы чувств (например, образы автобуса, пшеничного поля, электростанции, книги и т. д.). Восприятия слагаются из ощущений. Так, восприятие апельсина слагается из таких ощущений: шарообразный, оранжевый, сладкий, ароматный и др. Восприятия, хотя и являются чувственным образом в отражении предмета, который воздействует на человека в данный момент, но во многом зависят от прошлого опыта. Полнота, целенаправленность восприятия, например, зеленого луга, будет различной у ребенка, у взрослого, художника, биолога или крестьянина (художник восхитится его красотой, биолог увидит на нем виды некоторых лекарственных или нелекарственных растений и т. д.).

Представление — это опосредуемое памятью познание предмета или явления как целостности, предполагающее построение в своем сознании соответствующего ему комплекса ощущений. Наталкиваясь ночью на стену, человек ощущает ее как твердое и шершавое, утром, рассмотрев ее внимательно, он воспринимает ее как стену дома и представляет, что перед ним дом, хотя он не видит других стен и крыши.

Источники:

http://labrip.com/dop_t1r18part1.html

Гетманова А. Д. - Логика

Шевчук Д. А. - Философия: конспект лекций

2. Античный период в естествознании

В античный период (VI в. до н. э. – II в. н. э.) были накоплены значительные знания в механике, медицине, ботанике, зоологии. Особое же место среди наук о природе занимала астрономия, удовлетворявшая в одинаковой степени как практические потребности, так и мировоззренческие запросы пытливого разума. Уже 1800 г. до н.э., при правителе Хаммурапи, в Вавилоне существовал обширный каталог звезд, а в VIII в. до н.э. была создана регулярная астрономическая служба. Астрономия давала постоянные импульсы математическим исследованиям, и именно наблюдения неба привели к тому, что в Вавилоне была принята не привычная для нас теперь система чисел, а числовая цепь, соответствующая угловому делению (1–60, 61-3600). К началу III тысячелетия относятся геометрическое решение квадратных уравнений (Месопотамия, Греция), вычисления объемов геометрических фигур.

Будучи не менее, если не более любознательными, чем сейчас, люди далекой древности пытались возместить недостаток знаний полетом воображения, смелыми домыслами, нашедшими воплощение в красивых мифологиях Египта, Вавилона и Шумера, Китая, Индии, античной Греции. В сознании той эпохи имело место причудливое переплетение научных наблюдений, мифологии и религии; вместилищем знания служили мифы, сказки, эпос, многие компоненты которых теряются в попытках «перевода» содержащегося в них знания «на наш язык».

В поисках сил, управляющих миропорядком и обеспечивающих их устойчивость, у египтян, вавилонян, греков складывается «драматическая концепция природы» (Ф. Вензинк), в которой упорядоченность достигается ценой постоянного конфликта, столкновения множества сил, когда даже верховная сила вынуждена находиться в постоянной активности.

В античных представлениях о природе отчетливо прослеживается путь «от мифа к логосу» (Ф. Кессиди), к поискам внутренних закономерностей и механизмов природных явлений, логики их взаимосвязей.

Античная культура, начавшаяся как «прекрасный май, который цветет лишь однажды, и никогда более» (И. Гете), исчерпала себя и была смещена христианским Средневековьем.

Источники:

http://freeref.ru/wievjob.php?id=7232

http://bibliofond.ru/view.aspx?id=432830

3. Гипотеза расширяющейся Вселенной

В 1870 году английский математик Уильям Клиффорд пришел к очень глубокой мысли, что пространство может быть искривлено, причем неодинаково в разных точках, и что со временем его кривизна может изменяться. Он даже допускал, что такие изменения как-то связаны с движением материи. Обе эти идеи спустя много лет легли в основу общей теории относительности.

Вывод о наличии расширения Вселенной был сделан на основе интерпретации красного смещения в пользу эффекта Доплера. Но время шло. Физика все глубже и основательней изучала микромир. Было открыто огромное множество элементарных частиц, изучены их свойства. Затем как обобщение накопленных экспериментальных данных появилась полевая теория элементарных частиц, установившая электромагнитную природу вещества. Ну а поскольку электромагнитные поля между собой взаимодействуют - значит, будут взаимодействовать и фотон с нейтрино.

Таким образом утверждать, что красное смещение является следствием расширения Вселенной, физика не может.

Физика отрицает возможность Большого взрыва в истории Вселенной, как события игнорирующего законы природы. Следовательно, выдуманный Большой взрыв не может быть причиной расширения Вселенной.

Из наличия в природе фонового космического микроволнового излучения исторически (по ошибке) называемого " реликтовым излучением " никак не следует расширение Вселенной. Возникновение электромагнитного излучения вследствие расширения Вселенной будет идти с нарушением закона сохранения энергии и законов электромагнетизма. Утверждение что данное излучение возникло более 13 млрд. лет назад ничем не доказано - это всего лишь одно из предположений об источнике фонового космического микроволнового излучения.

Доказательства расширения Вселенной физика не установила. Имеется несколько косвенных данных, интерпретируемых сторонниками гипотезы Большого взрыва, как подтверждающие наличие расширения Вселенной, но физика показала несостоятельность этих аргументов.

Источники:

http://goo.gl/DJTOb8

Алексей Левин - Как открывали расширение Вселенной: Мироздание

4. Принципы классической физики

Классическая физика понимается как фундаментальная база исследования макрообъектов. Для иллюстрации этого положения рассмотрим следующий пример. Как движется автомобиль? Поступательное движение поршней в цилиндрах преобразуется во вращательное движение колес. Колеса отталкиваются от поверхности дороги, и в результате автомобиль перемещается в пространстве по отношению к окружающим предметам. Все эти процессы изучает «Механика». Началом «цепочки» механических движений является движение поршня, который толкает газообразная смесь в камере сгорания. Процессы в газах изучает «Молекулярная физика». Часть энергии рабочей смеси преобразуется в энергию поршня, а часть «выбрасывается» в виде теплоты вместе с отработанными газами, расходуется на последующее сжатие рабочей смеси и т.д. Таким образом, движение автомобиля представляет собой описание основных законов классической физики.

Самый простой вид движения материи в макромире – это перемещение тел по отношению к другим телам. Для его описания используются основные понятия кинематики: движение, скорость, ускорение, относительность движения, система отсчета, материальная точка, траектория и т.п. и основные законы, объясняющие механическое движение.

Существуют разные формы движения материи (механическая, тепловая, электрическая и т.д.), которые могут переходить друг в друга. Поэтому физика использует важнейшее понятие, выражающее меру перехода одних форм движения в другие, - это энергия. Важнейшие законы классической физики – законы сохранения.

Все реальные процессы протекают с увеличением энтропии, т.е. ведут к установлению теплового равновесия. Из этого следует, что всякая упорядоченность в окружающем мире постепенно исчезает, плотности частиц и температуры выравниваются, энергия рассеивается, со временем прекращается вообще всякое направленное движение, всякая жизнь, останется только молекулярный хаос.

Сосуществовавшие концепции описания природы – корпускулярная и континуальная – взаимоисключали друг друга, так как считалось, что они относятся к разным сферам реальности. Поэтому обнаружение двойственной природы у одних и тех же объектов означало для классической физики потрясение всех ее основ и получило название «кризиса физики».

Источники:

Анри Пуанкаре - О Науке

http://www.biologyguide.ru/gbids-1268-1.html

5. Понятие о химическом элементе

Химический элемент – вид атомов, характеризующийся одинаковым зарядом ядра.

Природа разных химических элементов различна, так например, многие химические элементы содержатся в природе в чистом виде, некоторые из химических элементов можно вычленить из сложного вещества путем разложения, а можно и вовсе синтезировать новый химический элемент искусственным путем.

Атомы химических элементов – это своего рода строительный материал, из которого выстраиваются все окружающие нас с вами тела.

В природе существует около ста различных химических элементов. И именно эта сотня элементов является фундаментом всего, что нас окружает. Атомы могут соединяться в молекулы, совершенно разнообразными способами, которым нет числа.

Кроме всего прочего, каждый химический элемент имеет свое название. Все, наверное, слышали такие названия как: сера, водород, ртуть, мышьяк и другие. Это и есть названия химических элементов. Но помимо своих русскоязычных наименований химические элементы имеют еще и международные стандартные обозначения. Например, водород обозначается, как H, кислород – O и т.д.

Аллотропия наблюдается у углерода, кислорода, серы, фосфора и ряда других элементов. Так графит и алмаз - аллотропные видоизменения химического элемента углерода. При сгорании каждого из этих веществ образуется диоксид углерода (CO2). Это подтверждает то, что графит и алмаз состоят из одинаковых атомов - атомов химического элемента углерода.

Аллотропные видоизменения химического элемента различаются физическими свойствами и химической активностью. Так белый фосфор светится в темноте, очень ядовит, воспламеняется на воздухе, легко вступает в химические реакции с другими элементами. Красный фосфор, напротив, не светится, не ядовит, не воспламеняется на воздухе, в химические реакции вступает при более высоких температурах, чем белый.

Источники:

Антон Филиппов - Понятие о химическом элементе

http://www.medkurs.ru/lecture1k/chemistry/qc5/2828.html

6. Основы наследственности

Впервые нуклеиновые кислоты были выделены Ф. Мишером в 1869 году (вещество было выделено из ядер клеток и названо нуклеином), а описание структуры молекулы ДНК состоялось только в 1953 году, благодаря усилиям Д.Уотсона и Ф.Крика.

Приведём несколько примеров, доказывающих роль ДНК в наследственности.

1. Опыты с одноклеточной водорослью ацетобулярией:

– Разделение ацетобулярии на две части приводит к тому, что восстанавливается только та часть, которая содержит ядро.

– Если у двух видов ацетобулярий удалить ядра и взаимно поменять их местами, то через некоторое время можно наблюдать у каждой из ацетобулярий изменение признаков в соответствии с типом пересаженного ядра.

2. Трансформация у бактерий.

– В 1928 году Ф.Гриффит провёл эксперимент по заражению мышей смесью двух штаммов пневмококков, один из которых (бескапсульный) не вызывал заболевание у мышей, а второй (капсульный) вызывал воспаление лёгких. Капсульный штамм предварительно был убит нагреванием. Заражение мышей такой смесью привело к гибели мышей. Из них были выделены живые капсульные пневмококки. Явление перехода признака от одного штамма другому назвали трансформацией.

– В 1944 году О.Эвери с сотрудниками повторил эксперимент Ф.Гриффита, но использовал в опыте предварительно выделенную и очищенную ДНК. Результаты оказались точно такими же. Явление трансформации стало одним из основных доказательств того, что именно ДНК, а не белки является носителем генетической (наследственной) информации.

Материальным носителем наследственности является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Молекула ДНК состоит из двух нитей, закрученных друг относительно друга. Каждая из цепочек образована отдельными блоками - нуклеотидами, в последовательности которых закодирована генетическая информация. Информация считывается лишь с одной нити, вторая способствует более компактной упаковке огромной молекулы в клетке.

Источники:

http://www.darwinmuseum.ru/expos/floor2/nas_1_1.htm

http://goo.gl/ETk0cm

7. Структура биосферы

Биосфера — оболочка Земли, населенная живыми организмами. Включает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Основоположником учения о биосфере является В.И. Вернадский. Он подчеркивал, что биосфера — результат сложнейшего механизма геологического и биологического развития и взаимодействия косного и биогенного вещества. Живое вещество биосферы — совокупность всех ее живых организмов. Высшую стадию развития биосферы Вернадский назвал ноосферой, когда разумная деятельность человека является определяющим фактором развития жизни. Основа стабильности биосферы -биологическое разнообразие всего живого на Земле — от генов до экосистем.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), верхнюю часть литосферы и всю гидросферу до глубинных слоев океана. Ограничивают область распространения жизни слишком высокие или низкие температуры. Нижнюю границу биосферы на материках условно проводят по изотерме 100 °С. При более высокой температуре большинство бактерий существовать не может. В Европе эта изотерма находится на глубине 10-15 км, в молодых альпийских прогибах она поднимается до 1,5-2 км.

Предел протяженности биосферы — 39-40 км. Однако жизнь в биосфере сконцентрирована в значительно более узких пределах, охватывающих всего несколько десятков метров. По сравнению с диаметром Земли (13 000 км) биосфера — это тонкая пленка на ее поверхности.

23 января 1960 г. исследователи-океанологи Ж. Пикар и Д. Уолш опустились в батискафе в Марианскую впадину Тихого океана. На глубине 10 525 м они разглядели рыбу и креветку. Так было доказано существование живых организмов в самых глубоких местах океана.

Относительно верхней границы существования жизни следует заметить, что ученые обычно проводят ее на высоте 20-25 км, где находится спасительный для всего живого озоновый экран. Здесь та же ситуация с расселением организмов, что и в океане, только наоборот. Уже на высоте 8-9 км низкие температуры сильно ограничивают существование животных и растений.

Биосферу населяют около 2-2,5 млн видов живых существ. Особое место отводится растениям — производителям органического вещества. Их общий сухой вес оценивается примерно в 2,42 х 1012т. Это составляет 99 % всего живого вещества на планете. Оставшийся 1 % приходится на гетеротрофные организмы.

Источники:

http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/biosfera-i-noosfera.html