Контрольная работа по "Естествознанию"

1. Русские естествоиспытатели XVIII- XIX вв. и их вклад  в развитие естественнонаучного  знания (М.В. Ломоносов,  Д.И. Менделеев,  А.М. Бутлеров, Мечников  И.И., Павлов И.П.  и др.)

XVIII-XIX вв. были временем  формирования основ  coвременной науки, опирающейся на естественнонаучные принципы познания окружающего мира.

Михаил  Васильевич Ломоносов (8(19) ноября 1711,-- 4(15) апреля 1765) первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения, энциклопедист, химик  и физик; он вошёл  в науку как  первый химик, который  дал физической химии  определение, весьма близкое к современному, и предначертал обширную программу физико-химических исследований; его  молекулярно-кинетическая теория тепла во многом предвосхитила современное  представление о  строении материи,-- многие фундаментальные  законы, в числе  которых одно из начал  термодинамики; заложил  основы науки о  стекле. Астроном, приборостроитель, географ, металлург, геолог, поэт. Разработал проект Московского  университета, впоследствии названного в его  честь. Открыл наличие  атмосферы у планеты  Венера.

Дмитрий Иванович Менделеев (27января (8 февраля) 1834- 20января (2 февраля) 1907). Среди  наиболее известных  открытий-- периодический  закон химических элементов. Автор  фундаментальных  исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному  просвещению и  других работ, тесно  связанных с потребностями  развития производительных сил России.

Александр Михайлович Бутлеров (3(15)сентября 1828(18280915)-- 5 (17) августа 1886)-- русский  химик, создатель  теории химического  строения, родоначальник  «бутлеровской школы»русских химиков, учёный-пчеловод.

Ильям Ильич Мечников (3 (15 мая) 1845-- 2 (15 июля) 1916. Один из основоположников эволюционной эмбриологии, первооткрыватель фагоцитоза и внутриклеточного пищеварения, создатель  сравнительной патологии  воспаления, фагоцитарной теории иммунитета, основатель научной  геронтологии. Лауреат  Нобелевской премии в области физиологии и медицины (1908).

Иван  Петрович Павлов (14 (26) сентября 1849-- 27 февраля 1936)-- один из авторитетнейших  учёных России, физиолог, психолог, создатель  науки о высшей нервной деятельности и представлений  о процессах регуляции  пищеварения; основатель крупнейшей российской физиологической  школы; лауреат Нобелевской  премии в области  медицины и физиологии 1904 года «за работу по физиологии пищеварения».

2. Эволюция представлений  о движении

Вся история развития философии и естествознания подтверждает ту истину, что на эмпирическом уровне невозможно постичь  сущность движения. Вместе с тем, история  возникновения и  развития представлений  о движении есть история  поиска ответа на вопрос - что такое движение, а следовательно, история подготовления его теоретического выражения.

На  уровне обыденного наблюдения и опыта еще  древние философы могли легко установить, что "все течет", «все изме няется», «в одну и ту же реку нельзя войти дважды», что в природе происходит вечное возникновение и уничтожение и т. д. Более того, Гераклит высказал гениальную догадку о том, что источником движения является борьба противоположностей. Тем не менее, все эти представления не есть теоретическое выражение движения, не есть постижение его сущности.

Невозможность постичь движение путем чувственного созер цания нашла свое выражение еще в античной философии, в частности, у Парменида и в апориях Зенона Элейского.

Великая заслуга Зенона состоит  как раз в том, что он впервые  поста вил вопрос о том. как выразить движение «в логике понятий». Аристотель пытается разрешить  апории Зенона, по поводу которых он высказывает  ряд глубоких мыслей. Так, на аргумент Зенона «Дихотомия» Аристотель ответил: пространство и время бесконечно делимы.

Далее Аристотель обосновывает значение познания движения для познания действительности, доказывает, что «незнание  движения необходимо влечет за собой незнание природы» и вместе с тем пытается дать логическое выражение  движения. В его  понимании, движение есть активная деятельность формы, есть процесс  превращения материи  в форму, возможности - в действительность.

Что касается метафизического  материализма вплоть до Фейербаха, то он вовсе и не ставил вопроса о выражении  движения в логике понятий и ограничивался  выражением в чувственном  созерцании механического  движения. С казанное, разумеется, не означает, что этот материализм  совсем не исследовал вопросов, связанных  с движением. Он. напротив, продолжает и развивает  лучшие традиции античных материалистов.

Так, Ф. Бэкон, в отличие  от Аристотеля, не лишает материю внутренней активности, а рассматривает  ее как активное, деятельное начало, порождающее многообразие своих объективных  форм, сил.

Более последовательный метафизический, в сущности механический, взгляд на движение разрабатывают послебэконовские материалисты, которые движение понимают только как простое перемещение тел.

Так, Лейбницу принадлежат  глубокие мысли об активности идеального - монады, которая имеет  в себе деятельную силу, не знающий  покоя принцип  деятельности. Кант пытается пре одолеть  узость эмпирического, формально-логического  уровня представлений  о движении, выдвигая антиномии разума.

Весьма  плодотворным в истории  философии оказалось  учение Гегеля о движении. Разрабатывая диалектику как теорию движения, развития, Гегель тем  самым создал все  необходимые предпосылки  для диалектико-материалистического  решения проблемы. В понимании Гегеля, движение есть «жизненность», «деятельность», есть непрестанный процесс. Движение есть самодвижение, само произвольное, спонтанейное, внутренне - необходимое движение, есть импульс к «движению» и к «деятельности».

Развитие  познания движения в  домарксистской философии, в особенности  гегелевская диалектика, с одной стороны, развитие общественно-исторической практики - с другой, с необходимостью подготовили создание Марксом и Энгельсом  подлинной науки о движении, т. е. материалистической диалектики. Тем самым был положен колец односторонности, механицизму и мистицизму в теории развития.

Три основных положения  выражают марксистское понимание движения. Во-первых, движение есть объективная  форма бытия материи, высший ее атрибут, коренной способ ее существования, ее процесс, ее превращение. Во-вторых, движение есть противоречие, есть самодвижение, развитие. В-третьих, познать, выразить сущность движения возможно только на научно-теоретическом, а не на эмпирическом уровне. Следовательно, дело не столько в  признании движения, сколько в умении выразить его в  логике понятий.

Классификация наук, разработанная  впервые Ф. Энгельсом, указывает на то, что те или иные формы движения изучаются  соответствующими частными науками. Следовательно, философия не должна подменять эти  частные науки, а  должна, опираясь на их достижения, исследовать  движение в логическом плане, в плане  теории познания. Это  значит, что она  движение не должна сводить к той  или иной отдельной  его форме, а должна исследовать как  изменение вообще, как процесс, как  всеобщее свойство материи. А это и есть развитие.

3. Возникновение и  эволюция Земли

Время существования Земли  делится на два  существенно различных  периода: ранняя история  и геологическая  история.

I. Ранняя история  Земли разделяется  на три фазы  эволюции: фазу рождения, фазу расплавления  внешней сферы  и фазу первичной  коры (лунную фазу). Охарактеризуем их  кратко.

Фаза  рождения продолжалась 100 млн лет. При этом на растущую Землю падало большое количество крупных тел. Вместе с крупными телами на Землю падали и самые крупные объекты -- планетезимали, зародыши "неудавшихся" планет. Их поперечники измерялись многими километрами и даже первыми десятками километров. В фазу рождения Земля приобрела приблизительно 95% современной массы.

Фаза  расплавления датируется 4,6-4,2 млрд лет назад (длительность 0,4 млрд лет). Во время аккреции Земля долго оставалась холодным космическим телом, и только в конце этой фазы, когда началась предельно интенсивная бомбардировка ее крупными объектами, произошло сильное разогревание, а затем полное расплавление вещества сначала внешней зоны планеты, потом и внутренней области. Наступила продолжительная фаза гравитационной дифференциации вещества: тяжелые химические элементы и их соединения опускались вниз, легкие поднимались вверх. Поэтому постепенно в процессе дифференциации вещества в центре Земли сосредоточивались тяжелые химические элементы (железо, никель и др.), из которых образовалось ядро, из более легких соединений возникла мантия Земли. Кремний и другие химические элементы стали основой формирования континентов, а самые легкие химические соединения образовали океаны и атмосферу Земли.

Лунная  фаза продолжалась 400 млн лет от 4,2 до 3,8 млрд лет назад. При этом остывание расплавленного вещества внешней сферы Земли привело к образованию тонкой первичной коры базальтового состава. В это же время происходило формирование гранитного слоя материковой коры.

II. Геологическая история  -- это принципиально  новый период развития  Земли как планеты  в целом, так  и особенно ее  коры и природной  среды. После охлаждения  земной поверхности  до температуры  ниже 100 °С на ней  образовалась огромная  масса жидкой воды, которая представляла  собой не простое  скопление неподвижных  вод, а находящихся  в активном глобальном  круговороте. В  структурном отношении  круговорот распадался  на звенья: атмосферное  (испарение, перенос  влаги, осадки), литосферное (поверхностные и подземные стоки), океаническое. В процессе круговорота происходит поглощение солнечной энергии и распределение ее по земной поверхности.

Глобальная  эволюция Земли происходила  под влиянием факторов -- космического, эндогенного  и экзогенного. К  эндогенной энергии  относится гравитационная энергия. Земля обладает наибольшей массой из планет земной группы и поэтому имеет  наибольшую внутреннюю энергию -- радиогенную, гравитационную и  др.

4. Элементарные частицы:  общая характеристика, классификация

В соответствии с достижениями квантовой физики основополагающим понятием современного атомизма является понятие  элементарной частицы, но им присущи такие  свойства, которые  не имели ничего общего с атомизмом древности.

Развитие  физики микромира  показало неисчерпаемость  свойств элементарных частиц и их взаимодействий. Все частицы, имеющие  достаточно большую  энергию, способны к  взаимопревращениям, но при соблюдении ряда законов сохранения. Число известных  элементарных частиц постоянно растет и превышает уже 300 разновидностей, включая  неустойчивые резонансные  состояния. Важнейшим  свойством частицы  является ее масса  покоя. По этому свойству частицы делятся  на 4 группы:

1. Легкие частицы  -- лептоны (фотон,  электрон, позитрон). Фотоны не имеют  массы покоя.

2. Частицы средней  массы -- мезоны (мю-мезон,  пи-мезон).

3. Тяжелые частицы  -- барионы. К ним  относятся нуклоны  -- составные части  ядра: протоны и  нейтроны. Протон -- самый  легкий барион.

4. Сверхтяжелые -- гипероны. Устойчивых разновидностей  немного:

- фотоны (кванты электромагнитного  излучения);

- гравитоны (гипотетические  кванты гравитационного  поля);

- электроны;

- позитроны (античастицы  электронов);

- протоны и антипротоны;

- нейтроны;

- нейтрино -- самая  загадочная из  всех элементарных  частиц.

Особенностью  элементарных частиц является то, что  большинство из них  могут возникать  при столкновении с другими частицами  достаточно высокой  энергии: протон большой  энергии превращается в нейтрон с  испусканием пи-мезона. При этом элементарные частицы распадаются  на другие: нейтрон -- на электрон, протон и антинейтрино, а  нейтральный пи-мезон -- на два фотона. Пи-мезоны, таким образом, являются квантами ядерного поля, объединяющими нуклоны  и ядра.

В ходе развития науки  открываются все  новые свойства элементарных частиц. Взаимная обусловленность  свойств частиц свидетельствует  о сложной их природе, наличии многогранных связей и отношений. В зависимости  от специфики элементарной частицы может  появиться тот  или иной вид взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое. Сильное взаимодействие обуславливается  ядерными силами, оно  обеспечивает устойчивость атомных ядер. Электромагнитные взаимодействия, слабые взаимодействия -- в  процессах распада  нейтронов, радиоактивных  ядер и предполагают участие в этих взаимодействиях  нейтрино. Слабые взаимодействия в 1010--1012 раз слабее сильных. Этот вид  взаимодействий в  настоящее время  достаточно хорошо изучен.