Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тема №6. Естественнонаучная картина мира
1. Научная картина мира — одно из основополагающих понятий в естествознании — особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий.
Структура миропонимания:
-философские основания нравственно-мировоззренческая установка субъекта, общества
-основополагающий принцип систематизации знаний
-метод или способ постижения мироздания, общества, личности.
Естественнонаучная картина мира - это система важнейших принципов и законов, лежащих в основе функционирования и развития мира природы, проверенные и доказанные представления об устройстве мира. Формируется на базе фундаментальных открытий и достижений, прежде всего естествознания (астрономии, физики, химии, биологии и др.)
2. За преднаучную картину мира можно принять религиозную.
Религиозные представления о мире, основаны на авторитете пророков, религиозной традиции, священных текстах и т. д. Поэтому религиозные представления более консервативны в отличие от научных, меняющихся в результате обнаружения новых фактов. В свою очередь, религиозные концепции мироздания могут изменяться, чтобы приблизиться к научным взглядам своего времени. В основе религиозной картины мира лежит вера в истинность тех или иных суждений, принадлежащих какому-либо авторитету.
3. Механистическая картина мира явилась фактически первой глобальной картиной мира.
Формируется на основе:
-механики Леонардо да Винчи
-гелиоцентрической системы Коперника
-экспериментального естествознания Галилея
-законов небесной механики Кеплера
-механики Ньютона
Характерные особенности:
1).В рамках механистической картины мира сложилась дискретная модель реальности:
-материя-вещественная субстанция, состоящая из атомов
-атомы абсолютно прочны, неделимы, непроницаемы, характеризуются наличием массы и веса
2).Движение-простое механическое пермещение.Законы движения-фундаментальные законы мироздания.Тела двигаются равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения есть действие на них внешней силы(инерции). Мерой инерции является масса.Уневерсальным свойством тел является сила тяготения, которая является дальнодействующей.
3).Концепция абсолютного пространства и времени:
-пространство трехмерно, постоянно и не зависит от материи
-время не зависит ни от пространства, ни от материи
-пространство и время никак не связаны с движением тел, они имеют абсолютный характер
4).принцип дальнодействия - взаимодействие между телами происходит мгновенно на любом расстоянии.те.действия могут передаваться в пустом пространстве с какой угодно скоростью
5).все механические процессы подчиняются принципу детерминизма.Случайность исключается из картины мира.
6).тенденция сведения закономерностей высших форм движения материи к закономерностям простейшей его формы - механическому движению.
На основе механистической картины мира в 18-нач 19 вв. была разработа земная, небесная и малекулярная механика.Макромир и микромир подчинялись одним и тем же механическим законам.Это привело к абсолютизации механистической картины мира.Она стала рассматриваться в качестве универсальной.
В рамках данной картины мира все события и перемены были взаимносвязаны и взаимнообусловлены механическим движением.
4. Современная (эволюционная картина мира).
Современная естественно-научная картина мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картины мира и опирается на научные достижения современного естествознания.
В современной естественнонаучной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.
Наиболее характерной чертой современной естественно - научной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.
Тема №8
1. Структурные уровни организации материи.
Структурные уровни материи образованы из определенного множества объектов какого-либо класса и характеризуются особым типом взаимодействия между составляющими их элементами.
Критерием для выделения различных структурных уровней служат следующие признаки:
- пространственно-временные масштабы; - совокупность важнейших свойств;
- специфические законы движения; - степень относительной сложности, возникающей в процессе исторического развития материи в данной области мира;
В естественных науках выделяются два больших класса материальных систем: системы неживой природы и системы живой природы. В неживой природе структурными уровнями организации материи являются:
вакуум (поля с минимальной энергией); поля и элементарные частицы; атомы; молекулы; макроскопические тела; планеты и планетные системы; звезды и звездные системы; галактики; метагалактика (наблюдаемая часть Вселенной); Вселенная.
В живой природе выделяют два важнейших структурных уровня организации материи – биологический и социальный. Биологический уровень включает:
доклеточный уровень (белки и нуклеиновые кислоты); клетку как "кирпичик" живого и одноклеточные организмы; многоклеточный организм, его органы и ткани; популяцию – совокупность особей одного вида, занимающих определенную территорию, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других групп своего вида; биоценоз – совокупность популяций, при которой продукты жизнедеятельности одних являются условиями существования других организмов, населяющих определенный участок суши или воды; биосферу – живое вещество планеты (совокупность всех живых организмов, включая человека).
На определенном этапе развития жизни на Земле возник разум, благодаря которому появился социальный структурный уровень материи. На этом уровне выделяются: индивид, семья, коллектив, социальная группа, класс и нация, государство, цивилизация, человечество в целом.
По другому критерию – масштабам представления – в естествознании выделяют три основных структурных уровня материи:
микромир – мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется от 10-8 до 10-16 см, а время жизни – от бесконечности до 10-24 секунды; макромир – мир макрообъектов, соизмеримых с человеком и его опытом. Пространственные величины макрообъектов выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах (10-6–107 см), а время – в секундах, минутах, часах, годах, веках; мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояния в котором измеряются астрономическими единицами, световыми годами и парсеками (до 1028 см), а время существования космических объектов – миллионами и миллиардами лет.
2. Микромир – это молекулы, атомы, элементарные частицы — мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется от 10—8 до 10—16 см, а время жизни — от бесконечности до 10-24 с.
Элементарных частиц очень много: около четырехсот. Весь наш привычный мир построен всего из трех элементарных частиц, которые были открыты первыми – это электрон, протон и нейтрон. К элементарным частицам относят также фотон – частицу электромагнитного поля. Так как все вещество построено из протонов, нейтронов и электронов, а электромагнитное поле – из фотонов, можно утверждать, что основное население микромира состоит из этих четырех частиц. Это не означает, что остальные частицы не имеют никакого значения. Каждая из элементарных частиц важна на своем месте. Например, мезоны обеспечивают взаимодействие между протонами и нейтронами и удерживают их вместе в ядре. Всепроникающие и почти неуловимые нейтрино образуются при некоторых реакциях, унося часть энергии. Без них эти реакции были бы невозможны.
Электрон (от др.-греч.— янтарь) — стабильная, отрицательно заряженная элементарная частица, одна из основных структурных единиц вещества. Является фермионом (то есть имеет полуцелый спин). Относится к лептонам (единственная стабильная частица среди заряженных лептонов).
Протон (от др.-греч. — первый, основной) — элементарная частица. Относится к барионам, имеет спин 1/2, электрический заряд +1 (в единицах элементарного электрического заряда). В физике элементарных частиц рассматривается как нуклон с проекцией изоспина +1/2.Состоит из трёх кварков (один d-кварк и два u-кварка).
Нейтрон (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Атомные ядра состоят из нейтронов и протонов.
Фотон (от др.-греч. «свет») — элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю.
3. Макромир — мир устойчивых форм и соразмерных человеку величин, а также кристаллические комплексы молекул, организмы, сообщества организмов; мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время — в секундах, минутах, часах, годах.
4. Мегамир - это планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов — миллионами и миллиардами лет.
Состав: Тёмная Энергия 74%; Тёмная Материя 22%; Межгалактический газ 3.6%; Звёзды и прочее 0.4%.
Строение. В самом крупном масштабе строение Вселенной представляет собой расширяющееся пространство, заполненное губкообразной клочковатой структурой. Стенки этой губчатой структуры Вселенной представляют собой скопления миллиардов звёздных галактик. Расстояния между ближайшими друг к другу галактиками составляют обычно около миллиона световых лет. Каждая звёздная галактика составлена из сотен миллиардов звёзд, которые обращаются вокруг центрального ядра. Размеры галактик составляют до сотен тысяч световых лет. Звёзды состоят в основном из водорода, который является самым распространённым химическим элементом во Вселенной.
Происхождение Вселенной
Событие, связанное с происхождением Вселенной и предположительно положившее начало Вселенной, называется Большой взрыв. Исходя из математической модели Большого взрыва, на момент, когда он произошел, вся материя и энергия в ныне наблюдаемой Вселенной были сконцентрированы в одной точке с бесконечной плотностью. После Большого взрыва Вселенная начала стремительно расширяться, принимая современную форму. Так как Специальная теория относительности предполагает, что материя не способна преодолеть скорость света, кажется парадоксальным, что через 13.7 миллиардов лет в фиксированном пространстве-времени две галактики может разделять 93 миллиарда световых лет. Это естественное следствие Общей теории относительности. Космос может расширяться неограниченно, поэтому, если пространство между двумя галактиками «расширяется», то они могут отдаляться друг от друга на скоростях и более скорости света.
5. В настоящее время известны четыре вида фундаментальных взаимодействий в природе: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.
Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы. Предполагается, что ядерные силы возникают при обмене между нуклонами кварками. Кварк, принадлежащий одному нуклону, переходит в другой нуклон, кварк которого в свою очередь переходит в первый нуклон.
Электромагнитное взаимодействие связано с электрическими и магнитными полями. Носителями электромагнитного взаимодействия являются виртуальные фотоны – кванты электромагнитного поля, которыми обмениваются заряды. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное поле – при их движении.
Слабое взаимодействие несет ответственность за некоторые виды ядерных процессов. Слабое взаимодействие между частицами осуществляется посредством обмена так называемыми промежуточными бозонами. В соответствии с современным уровнем знаний большинство частиц нестабильны именно благодаря слабому взаимодействию.
Гравитационное взаимодействие характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения: между двумя точечными телами действует сила притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.