Контрольная работа по "Естествознанию"

Содержание

 

 

1. Солнечная система и ее происхождение……………………………………………...……..3

2. Понятие естествознания, культуры, цивилизации…………………………………...……..6

3. Понятие и принципы синергетики………………………………………………………..….9

4. Клеточный уровень строения  организмов, основной состав клетки……………..………11

5. Возникновение химии. Алхимия……………………………………………….…………..14

6. Методы научного познания…………………………………………………………..……..16

7. Электромагнитное воздействие………………………………………………….………….19

8. Состав атомного ядра и основные  типы ядерных реакций………………………...……..21

9. Понятие сигнала, информации, информационной энтропии………………………..……23

10. Состав географической оболочки  Земли, роль магнитосферы………………………….26

Список использованных источников………………………………………………….………28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Солнечная система и ее происхождение

 

Астрономы прошлого предложили множество теорий образования  Солнечной системы, а в сороковых  годах ХХ века советский астроном Отто Шмидт предположил, что Солнце, вращаясь вокруг центра Галактики, захватило  облако пыли. Из вещества этого огромного холодного пылевого облака сформировались холодные плотные допланетные тела – планетезимали.

Согласно компьютерным расчетам, первоначальная масса газопылевого облака, в котором образовалась Солнечная  система, была более 104 М. Первоначальный размер облака существенно превышал размеры Солнечной системы, а его состав был аналогичен тому, что наблюдается в плотных холодных межзвездных туманностях, то есть 99 % межзвездного газа и 1 % межзвездной пыли. У нескольких десятков звезд в настоящее время обнаружены планетные системы. Телескопом им. Кека на Гавайских островах была исследована молодая звезда HR 4796. На полученных изображениях в инфракрасном диапазоне вокруг нее виден диск радиусом примерно 200 а.е. Центральная часть диска свободна от пыли. Считают, что в центральной области из пыли уже сформировались крупные планетные тела, а во внешней части продолжают формироваться кометы. В настоящее время общепризнанной является теория формирования планетной системы в четыре этапа. Планетная система формируется из того же протозвездного пылевого вещества, что и звезда, и в те же сроки. Первоначальное сжатие протозвездного пылевого облака происходит при потере им устойчивости. Центральная часть сжимается самостоятельно и превращается в протозвезду. Другая часть облака с массой, примерно в десять раз меньше центральной части, продолжает медленно вращаться вокруг центрального утолщения, а на периферии каждый фрагмент сжимается самостоятельно. При этом стихает первоначальная турбулентность, хаотичное движение частиц. Газ конденсируется в твердое вещество, минуя жидкую фазу. Образуются более крупные твердые пылевые крупинки – частицы.

Чем крупнее образовавшиеся крупинки, тем быстрее они падают на центральную часть пылевого облака. Часть вещества, обладающая избыточным моментом вращения, образует тонкий газопылевой слой – газопылевой диск. Вокруг протозвезды формируется протопланетное облако – пылевой субдиск. Протопланетное облако становится все более плоским, сильно уплотняется. Из-за гравитационной неустойчивости в пылевом субдиске образуются отдельные мелкие холодные сгустки, которые, сталкиваясь друг с другом, образуют все более массивные тела – планетезимали. В процессе формирования планетной системы часть планетезималей разрушилась в результате столкновений, а часть объединилась. Образуется рой допланетных тел размером около 1 км, количество таких тел очень велико – миллиарды. Затем допланетные тела объединяются в планеты. Аккумуляция планет продолжается миллионы лет, что очень незначительно по сравнению со временем жизни звезды. Протосолнце становится горячим. Его излучение нагревает внутреннюю область протопланетного облака до 400 К, образовав зону испарения. Под действием солнечного ветра и давления света легкие химические элементы (водород и гелий) оттесняются из окрестностей молодой звезды. В далекой области, на расстоянии свыше 5 а.е., образуется зона намерзания с температурой примерно 50 К. Это приводит к различиям в химическом составе будущих планет.

Как только масса  пропланеты достигает 1–2 масс Земли, она способна захватывать атмосферу. Протоюпитер буквально за сотню лет увеличил свою массу за счет захвата газов в десятки раз. Затем скорость аккреции падает, т.к. весь газ непосредственно на пути планеты уже вобран, а снаружи он поступает достаточно медленно (за счет диффузии). В нашей Солнечной системе на периферии образовались планеты-гиганты, способные удержать возле себя газовые оболочки. Сначала сформировались ядра планет-гигантов, а затем планеты «нарастили» себе оболочку из водорода и гелия. Двухступенчатая модель образования гигантов подтверждается фактами. Массы ядер планет-гигантов примерно одинаковы и равны 15–20 М. Количество водорода уменьшается с увеличением расстояния. Чем больше масса планеты, тем быстрее идет аккреция газа на нее. По современным расчетам, рост Юпитера продолжался десятки миллионов лет, а рост Сатурна – сотни миллионов. У планет-гигантов возникли собственные минидиски из газа и пыли, из которых затем сформировались кольца и многочисленные спутники. При формировании Юпитера именно в районе его орбиты проходила граница конденсации водяных паров. По современным расчетам, на более близких расстояниях, в поясе астероидов, летучие вещества находились в газообразном состоянии. Это привело к тому, что рост допланетных тел в районе будущего Юпитера ускорился, а в районе пояса астероидов замедлился. Именно поэтому массивный Юпитер обогнал по скорости роста протопланету, более близкую к Солнцу. Но после своего «рождения» Юпитер стал тормозить образование этой планеты в поясе астероидов. Разогнанные тяготением планет-гигантов сгустки вещества выбрасывались на окраину Солнечной системы, где становились кометами. Гравитационные возмущения со стороны Юпитера и сейчас сильно воздействуют на астероиды. Уран и Нептун росли еще медленнее. К тому времени газа в Солнечной системе из-за действия солнечного ветра осталось еще меньше, поэтому Уран и Нептун содержат меньше водорода в процентном содержании, чем Юпитер. Основными составляющими этих планет-гигантов являются вода, метан и аммиак.

В центре Солнечной  системы сформировались менее массивные  планеты. Здесь солнечный ветер  выдул мелкие частицы и газ. А  вот более тяжелые частицы, наоборот, стремились к центру. Рост Земли  продолжался сотни миллионов  лет. Ее недра прогрелись до 1000–2000 К благодаря гравитационному сжатию и участвовавшим в аккумуляции крупным телам (до сотен километров в поперечнике). Падение таких тел сопровождалось образованием кратеров с очагами повышенной температуры под ними. Другой и основной источник тепла Земли – распад радиоактивных элементов, в основном, урана, тория и калия. В настоящее время температура в центре Земли достигает 5000 К, что гораздо выше, чем в конце аккумуляции. Солнечные приливы затормозили вращение близких к Солнцу планет – Меркурия и Венеры. С появлением радиологических методов был точно определен возраст Земли, Луны и Солнечной системы – около 4,6 млрд. лет. Компьютерные эксперименты продемонстрировали замечательное свойство нашей планетной системы: пролет звезды с массой порядка 0,1 массы Солнца через ее внешние области мало изменит орбиты планет земной группы. Этого нельзя сказать об удаленных объектах, расположенных в облаке Оорта, для которых расстояние от Солнца в сотни раз больше, чем радиус орбиты Земли. Гравитационное поле Галактики возмущает орбиты малых тел на окраине Солнечной системы и даже вызывает их появление внутри орбиты Земли. Что касается Солнца, центрального тела Солнечной системы, то это – типичная звезда главной последовательности, равновесие которой обусловлено равенством сил газового давления и гравитации. Солнце существует 5 миллиардов лет и еще столько же будет излучать практически неизменный поток энергии вследствие протекающих в его недрах ядерных реакций. Затем, в соответствии с законами звездной эволюции, Солнце превратится в красный гигант, и его радиус  увеличится, станет больше орбиты Земли.

После этого газовая  оболочка рассеется, и на месте Солнца останется белый карлик. Этот остаток  нашего бывшего светила будет  высвечивать запасы тепловой энергии  в течение миллиардов лет, постепенно превращаясь в невидимый холодный объект. При этом температура на Земле сначала увеличится до 10 000°C, а затем уменьшится практически до абсолютного нуля. Современная планетная космогония встречается со многими вопросами, которые требуют строгого решения. Один из таких вопросов – парадокс вращательного момента.

Под действием  гравитации центральная часть протосолнца  сжималась, скорость его вращения увеличивалась, поэтому оно приобретало сплюснутую форму. Сгустки отделялись от протосолнца и затем охлаждались. Вещество, из которого образовались планеты, первоначально по Лапласу было в горячем, расплавленном состоянии. Но потом стало ясно, что Земля никогда не была ни газовой, ни раскаленной.

2 Понятие естествознания, культуры, цивилизации

 

Естествознание  — система наук о природе, или естественных наук, взятых в их взаимной связи, как целое. Естествознание — одна из трёх основных областей научного знания о природе, обществе и мышлении; теоретическая основа промышленной и с.-х. техники и медицины; естественно-научный фундамент философского материализма и диалектического понимания природы.

Предмет естествознания — различные формы движения материи в природе: их материальные носители (субстрат), образующие лестницу последовательных уровней структурной организации материи; их взаимосвязи, внутренняя структура и генезис; основные формы всякого бытия — пространство и время; закономерная связь явлений природы как общего характера, охватывающая ряд форм движения, так и специфического характера, касающаяся лишь отдельных сторон тех или иных форм движения, их субстрата и структуры. «Предмет естествознания — движущая материя... Познание различных форм движения... является главным предметом естествознания»¹.  

 Природа, которая служит предметом естествознания, рассматривается не абстрактно, вне деятельности человека, а конкретно, как находящаяся под воздействием человека, т. к. её познание достигается в итоге не только теоретической, но и практической производственной деятельности людей. Естествознание как отражение природы в человеческом сознании совершенствуется в процессе её активного преобразования в интересах общества. 

 Цели Естествознание — двоякие: 1) находить сущность явлений природы,  их законы и на этой основе  предвидеть или создавать новые  явления и 2) раскрывать возможность  использования на практике познанных законов, сил и веществ природы. Можно сказать: познание истины (законов природы) — непосредственная или ближайшая цель Естествознание, содействие их практическому использованию — конечная цель естествознание. «Законы внешнего мира, природы... суть основы целесообразной деятельности человека»².

Слово “культура” происходит от латинского слова colere, что означает культивировать, или возделывать почву. В средние  века это слово стало обозначать прогрессивный метод возделывания зерновых, таким образом возник термин agriculture  или искусство земледелия. Но в XVIII и XIX вв. его стали употреблять и по отношению к людям, следовательно, если человек отличался изяществом манер и начитанностью, его считали “культурным”. Тогда этот термин применялся главным образом к аристократам, чтобы отделить их от “некультурного” простого народа. Немецкое слово Kultur также означало высокий уровень цивилизации. В нашей сегодняшней жизни слово “культура” все еще ассоциируется с оперным театром, прекрасной литературой, хорошим воспитанием.

Современное научное определение  культуры отбросило аристократические  оттенки этого понятия. Оно символизирует  убеждения, ценности и выразительные  средства (применяемые в литературе и искусстве), которые являются общими для какой-то группы; они служат для упорядочения опыта и регулирования поведения членов этой группы. Верования и взгляды подгруппы часто называют субкультурой.

В настоящее время насчитывается  до 500 определений термина культура. Латинское слово культура первоначально означало обработку земли, возделывание почвы. Позднее культуру стали понимать как нечто противостоящее природе, созданное самим человеком.

Культура - это система средств  человеческой деятельности, благодаря  которой программируется, реализуется, стимулируется активность индивида, групп, человечества в их взаимодействии с природой и между собой. Эти средства создаются людьми, постоянно совершенствуются и состоят из трех содержательных типов культур - материальной, социальной и духовной.

Материальная культура - совокупность вещественно-энергетических средств  бытия человека и общества. Она  включает орудия труда, активную и пассивную  технику, физическую культуру индивида и населения, благосостояние человека и общества и т.д.

Социальная культура - система правил поведения людей в различных видах общения и специализированных сферах общественной деятельности. Она включает этикет, профессиональную, правовую, религиозную, нравственную, экономическую и другие разновидности нормативной деятельности.

Духовная культура - система знаний, состояний, эмоционально-волевой сферы  психики и мышления индивидов, а  также непосредственных форм их выражений - знаков. Универсальный знак - язык - естественный и искусственный, звуковой (речь) и письменный. Основные виды духовной культуры - мораль, право, мировоззрение, идеология, искусство, наука и т. д.

Термин «цивилизация» (от лат. civilis — гражданский, государственный, политический, достойный гражданина) был введен в научный оборот французскими просветителями для обозначения гражданского общества, в котором царствует свобода, справедливость, правовой строй. Впервые слово «цивилизация» встречается в «Друге людей» Мирабо (1756). В своем трактате о цивилизации Мирабо пишет: «Если бы я спросил у большинства, в чем состоит цивилизация, то ответили бы: цивилизация есть смягчение нравов, учтивость, вежливость и знания, распространяемые для того, чтобы соблюдать правила приличий и чтобы эти правила играли роль законов общежития, — все это являет лишь маску добродетели, а не ее лицо. Цивилизация ничего не совершает для общества, если она не дает ему основы и формы добродетели». Таким образом, термин цивилизация был введен в обществознание для обозначения некоторой качественной характеристики общества, уровня его развития. Такая трактовка цивилизации не утратила своего значения и продолжает сохраняться в современном обществознании. Отечественный историк Ю.Н. Яковец определяет «цивилизацию как качественный этап в истории общества, характеризующийся определенным уровнем развития самого человека, технологической и экономической базы общества, социально-политических отношений и духовного мира»³.