Контрольная работа по "Концепциям современного естествознания"

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Московский  государственный открытый университет  имени В.С. Черномырдина»

Чебоксарский политехнический институт (филиал)

Кафедра высшей прикладной математики

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине КСЕ

 

Выполнила:

студентка 1 курса

специальности менеджмент

заочного отделения

Савма Инна Петровна

учебный шифр 1512811 

 

Проверила:

доцент кафедры высшей прикладной математики

Середа Надежда Валериевна

 

 

Чебоксары 2012

Оглавление

 

1. Роль естествознания в формировании мировоззрения…………………………2
2. Кибернетика как наука…………………………………………………………………………….3
3. Статические закономерности в природе………………………………………………..6
4. Галактики: развитие, форма, структуры, размеры…………………………………7
5. Внутреннее строение Земли………………………………………………………………….12
6. Структура белка и его роль в живом организме……………………………………14
7. Список используемых источников…………………………………………………………20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Роль  естествознания в формировании мировоззрения

Ограничение области знания лишь небольшой группой  людей ослабляет 

философский дух народов и ведет к духовному  обнищанию.

А.Эйнштейн

 

   В  современном «постиндустриальном»  обществе в научные разработки  и технологическую деятельность  вовлечены миллионы людей. Работа  их определяет судьбы миллиардов, поэтому без глубокого освоения  идей, языка и методов современной  науки невозможно разумно управляемое  развитие человеческой цивилизации.  Экологический кризис, поставивший  человечество на грань катастрофы, вызван не научно-техническим  прогрессом, а напротив – недостаточным  распространением в обществе  научных и культурных знаний, породившим благодатную почву  для принятия безответственных  решений, бесконтрольного производства  человеческих потребностей далеко  не высшего порядка и их  удовлетворению в ущерб окружающей  природе. 

2

   Человечество  на пороге нового тысячелетия  находится в состоянии настоящей  революции в области коммуникации  и информации, подготовившей и  смену мировоззрения. Информация  превратилась в глобальный и,  в принципе, неистощимый ресурс  человечества, вступающего в новую  эру развития цивилизации –  эпоху интенсивного освоения  этого информационного ресурса  и неслыханных возможностей феномена  управления. Многие решения, определяющие  будущее, зависят от адекватной  интерпретации научных открытий. Наука – не набор непреложных истин и научный метод – лишь один из способов познания природы. Когда-то Ньютон заметил: «Тот, кто копается в глубоких шахтах знания, должен, как каждый землекоп, время от времени подниматься на поверхность подышать свежим воздухом», имея в виду, что «углубление шахт знания» может привести их неустойчивости.

   Гуманизация общества и образования стала насущной потребностью нашего времени. Один из самых известных физиков нашего столетия Макс Борн как-то сказал: «Нынешние политические и милитаристические ужасы, полный распад этики – всему этому я был свидетелем на протяжении моей жизни. Если даже род человеческий не будет стерт ядерной войной, он может выродиться в какие-то разновидности оболваненных и бессловесных существ, живущих под тиранией диктаторов и понукаемых с помощью машин и электронных компьютеров». Поэтому в обучении важны и современные знания, и соответствующая им ответственность и мораль. Велика в этом роль естествознания как попытки найти логически безупречный ответ на главный вопрос – происхождение мироздания и человечества.

 

Кибернетика как наука

3

Кибернетика (в переводе с греческого искусство  управления) - это наука об управлении сложными системами с обратной связью. Она возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и  ее интересовал целый класс систем, как живых, так и не живых, в  которых существовал механизм обратной связи. Основателем кибернетики  по праву считается американский математик Н. Винер Винер Норберт (1894-1964), американский ученый. В труде «Кибернетика» сформулировал основные положения кибернетики.

Труды по математическому  анализу, теории вероятностей, электрическим  сетям и вычислительной технике., выпустивший в 1948 году книгу, которая так и называлась «Кибернетика».Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции.Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода в широком смысле слова.

Кибернетика выявляет зависимости между информацией  и другими характеристиками систем. Работа «демона Максвелла» позволяет  установить обратно пропорциональную зависимость между информацией  и энтропией. С повышением энтропии уменьшается информации и наоборот, понижение энтропии увеличивает  информацию. Связь информации с энтропией  свидетельствует и о связи  информации с энергией. Энергия (от греческого energеia - деятельность) характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала.

4

 Общее  значение кибернетики обозначается  в следующих направлениях:

 

· Философское  значение, поскольку кибернетика  дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности.

· Социальное значение, поскольку кибернетика  дает новое представление об обществе, как организованном целом. О пользе кибернетики для изучения общества немало было сказано уже в момент возникновения этой науки.

· Общенаучное  значение в трех смыслах: во-первых, потому что кибернетика дает общенаучные  понятия, которые оказываются важными  в других областях науки - понятия  управления, сложно динамической системы  и тому подобное; во-вторых, потому что  дает науке новые методы исследования: вероятностные, стохастические, моделирования  на ЭВМ и так далее; в-третьих, потому что на основе функционального  подхода «сигнал-отклик» кибернетика  формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которые  затем могут быть проверены в  процессе содержательного исследования.

· Методологическое значение кибернетики определяется тем, что изучение функционирования более простых технических систем используется для выдвижения гипотез  о механизме работы качественно  более сложных систем с целью  познания происходящих в них процессов - воспроизводства жизни, обучения и  так далее.

· Наиболее известно техническое значение кибернетики - создание на основе кибернетических  принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденцию кибернетизации и информатизации не только научного познания, но и всех сфер жизни.

5

 

Основными категориями  методами теоретической кибернетики  являются следующие понятия: "сложная  система", "междисциплинарность", "межсистемный изоморфизм", "черный ящик", "управление", "обратная связь", наблюдатель", "гомеостаз", "внешнее дополнение", "принцип необходимого разнообразия". В сочетании с обще познавательными методами "классификация", "обобщение", "абстрагирование", "анализ-синтез" кибернетика добросовестно выполняет свою миссию методологии изучения сложных систем.

Области приложения кибернетики как прикладной науки  также достаточно обширны, появляются направления: техническая кибернетика, экономическая кибернетика, биологическая  кибернетика, медицинская кибернетика, нейрокибернетика и т.д.

 

Статические закономерности в природе

6

Статистические  законы — это такие законы, когда  любое состояние представляет собой  вероятностную характеристику системы. Здесь действуют статистические распределения величин. Это означает, что в статистических теориях  состояние определяется не значениями физических величин, а их распределениями. Нахождение средних значений физических величин — главная задача статистических теорий. Вероятностные характеристики состояния совершенно отличны от характеристик состояния в динамических теориях. Статистические законы и теории являются более совершенной формой описания физических закономерностей, так как любой известный сегодня процесс в природе более точно описывается статистическими законами, чем динамическими. Различие между ними в одном — в способе описания состояния системы.

 

Смена динамических теорий статистическими не означает, что старые теории отменены и сданы в архив. Практическая их ценность в определенных границах нисколько не умаляется. При разговоре о смене теорий имеется в виду, в первую очередь, смена глубоких физических представлений более глубокими представлениями о сущности явлений, описание которых дается соответствующими теориями. Одновременно со сменой физических представлений расширяется область применения теории. Статистические теории расширяются на больший круг явлений, недоступных динамическим теориям.

 

Галактики: развитие, форма, структуры, размеры

Галактикой называется большая система из звезд, межзвездного газа, пыли, темной материи и, возможно, темной энергии, связанная силами гравитационного взаимодействия. Количество звезд и размеры галактик могут быть различными. Как правило, галактики содержат от нескольких миллионов до нескольких триллионов (1 000 000 000 000) звезд. Кроме обычных звезд и межзвездной среды галактики также содержат различные туманности. Размеры галактик от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет. А расстояние между галактиками достигает миллионов световых лет.

7

Около 90 % массы  галактик приходится на долю темной материи  и энергии. Природа этих невидимых  компонентов пока не изучена. Существуют свидетельства того, что в центре многих галактик находятся сверхмассивные

 чёрные  дыры. Пространство между галактиками  практически не содержит вещества и имеет среднюю плотность меньше одного атома на кубический метр. Предположительно, в видимой части вселенной находится около 100 млрд. галактик.

По классификации, предложенной Хабблом, в 1925 году существуют несколько видов галактик:

эллиптические(E),

линзообразные(S0),

обычные спиральные(S),

пересеченные  спиральные(SB),

неправильные (Ir).

Эллиптические галактики - класс галактик с четко  выраженной сферической структурой и уменьшающейся к краям яркостью. Они сравнительно медленно вращаются, заметное вращение наблюдается только у галактик со значительным сжатием. В таких галактиках нет пылевой  материи, которая в тех галактиках, в которых она имеется, видна  как тёмные полосы на непрерывном  фоне звёзд галактики. Поэтому внешне эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной  чертой — большим или меньшим  сжатием.

Доля эллиптических  галактик в общем числе галактик в наблюдаемой части вселенной  — около 25 %.

8

Спиральные галактики названы так, потому что имеют внутри диска яркие рукава звёздного происхождения, которые почти логарифмически простираются из балджа (почти сферического утолщения в центре галактики). Спиральные галактики имеют центральное сгущение и несколько

спиральных  ветвей, или рукавов, которые имеют  голубоватый цвет, так как в  них присутствует много молодых  гигантских звезд. Эти звезды возбуждают свечение диффузных газовых туманностей, разбросанных вместе с пылевыми облаками вдоль спиральных ветвей. Диск спиральной галактики обычно окружён большим  сфероидальным гало (светящееся кольцо вокруг объекта; оптический феномен), состоящим  из старых звёзд второго поколения. Все спиральные галактики вращаются  со значительными скоростями, поэтому  звезды, пыль и газы сосредоточены  у них в узком диске. Обилие газовых и пылевых облаков  и присутствие ярких голубых  гигантов говорит об активных процессах  звездообразования, происходящих в  спиральных рукавах этих галактик.

Многие спиральные галактики имеют в центре перемычку (бар), от концов которой отходят  спиральные рукава. Наша Галактика  также относится к спиральным галактикам с перемычкой.

Линзообразные галактики - это промежуточный тип  между спиральными и эллиптическими. У них есть балдж, гало и диск, но нет спиральных рукавов. Их примерно 20% среди всех звездных систем. В этих галактиках яркое основное тело - линза, окружено слабым ореолом. Иногда линза имеет вокруг себя кольцо.