- •Что представляет собой предмет «естествознание»?
- •Специфика естественнонаучной и гуманитарной сфер культур. Что общее и что различное между ними? Взаимосвязь культур.
- •Характеристика объектов материального мира.
- •7. Что надо понимать под словом «Универсум»?
- •8. Три подхода к ответу на вопрос о возникновении Вселенной и человека.
- •9. Структура и методы естественнонаучного познания (перечислить). Понятие «метод».
- •10. Всеобщие методы (характеристика).
- •11. Научный метод. Что представляет собой наука методология. Общенаучные методы эмпирического познания: научные наблюдения.
- •12. Общенаучные методы эмпирического познания: эксперимент и измерения.
- •13. Общенаучные методы теоретического познания: абстрагирование, идеализация, мысленный эксперимент.
- •14. Общенаучные методы теоретического познания: индукция и дедукция.
- •15. Общенаучные методы теоретического познания: формализация, язык науки.
- •16. Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания: анализ и синтез.
- •17. Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания: аналогия и моделирование.
- •18. Аксиоматический метод.
- •19. Что характерно для натурфилософского понимания природы.
- •20. Назовите основные принципы атомистического учения о природе, обоснованным Демокритом.
- •21. Что включает в себя космология Аристотеля?
- •22. Каково значение гелиоцентрической картины мира, созданной н. Коперником.
- •25. Дать характеристику роли Галилея и Ньютона в истории естествознания.
- •26. Осветите роль Роберта Бойля в развитии науки 17го века.
- •27. В чем сущность диалектизации естествознания?
- •29. Почему и как происходило вытеснение натурфилософских представлений из естествознания нового времени?
- •30. Каковы причины крушения механической картины мира?
- •32. Как изменились представления о строении атома? Назовите основные положения современной атомистики.
- •34. Основные достижения естествознания.
- •35. Основные концепции неклассического этапа становления естествознания.
- •36. Основные достижения и концепции античного этапа. Картина мира.
- •37. Основные достижения и этапы развития доклассического естествознания.
- •40. Способствует ли естествознание формированию нравственных норм?
- •41. Какова роль рационального естественно-научного познания в формировании мировоззрения?
- •42. Механическая картина мира.
- •44. Основные особенности механики Ньютона.
- •45. Основные параметры движения механики Галилея-Ньютона.
- •46. Принцип относительности Галилея. Основные постулаты специальной теории относительности. Сравнение ньютоновской и релятивистских механик.
- •47. Основные следствия специальной теории относительности. Пространственно-временной интервал. Закон взаимосвязи массы и энергии. Взгляд на пространство и время в сто.
- •48. Элементы общей теории относительности. Роль сто и ото в развитии естествознания.
- •49. Понятие симметрии. Однородность и изотопность, как свойства пространства и времени.
- •50. Связь симметрии и пространства и времени, законов сохранения. Теорема Нетер.
- •51. Принципы суперпозиции полей; принцип неопределенности, принцип дополнительности Бора.
- •52. Динамические и статистические закономерности в природе. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах.
- •53. Основы термодинамики. 1 и 2 начало.
- •54. Принцип возрастания энтропии. Гипотезы возникновения и развития Вселенной. Структура Вселенной.
- •55. История возникновения геологического развития Земли. Структура Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек.
- •56. Литосфера как абиотическая основа жизни: экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-химическая.
- •57. Химические процессы, реакционная способность веществ. Катализ.
- •58. Эволюция на химическом уровне.
- •59. Биологический уровень организации материи. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем.
- •61. Структурные уровни организации живой материи.
- •62. Процесс биологического обновления.
- •63. Живой организм – открытая термодинамическая система.
- •64. Поведение энтропии открытой сильнонеравновесной живой системы в стационарном состоянии.
- •65. Источник Негэнтропии.
- •66. Автотрофы и гетеротрофы. Их взаимосвязь.
- •67. Метаболизм.
- •68. Процесс получения энергии в живых организмах. В какой форме и где хранится химическая энергия.
- •69. Исходные соединения для фотосинтеза. Продукты реакции.
- •70. Как извлекается энергия из питательных веществ? На что она идет? Как называются эти процессы? Роль дыхания в этих процессах.
- •71. Глобальный круговорот веществ в биосфере. Биогеохимические циклы.
- •72. Первоисточник энергетического потока, проходящего через все пищевые цепочки в биосфере. Финал преобразования этой энергии.
- •73. Переход от неживой материи к живой.
- •74. Функции, структура и состав молекул днк.
- •75. Структура и состав днк:
- •76. Генетический код.
- •78. Состав клетки. Различия растительной и животной клетки.
- •79. Группы, на которые делятся все организмы в зависимости от типа клеток. Стволовые клетки. Клетка как живой организм.
- •80. Какие физические поля могут существовать в организме?
- •81. Сущность возникновения эмп в организме человека.
- •82. Биопотенциал.
30. Каковы причины крушения механической картины мира?
Работы в области электромагнетизма положили начало крушению механистической картины мира.
С тех пор механистические представления о мире были существенно поколеблены. Ведь любые попытки распространить механические принципы на электрические и магнитные явления оказались несостоятельными. Поэтому естествознание вынуждено было в конце концов отказаться от признания особой, универсальной роли механики. Механистическая картина мира начала сходить с исторической сцены, уступая место новому пониманию физической реальности.
Исчезла убежденность в универсальности законов классической механики, ибо разрушились прежние представления о неделимости атома, о постоянстве массы, о неизменности химических элементов и т. д. Теперь уже вряд ли можно найти физика, который считал бы, что все проблемы его науки можно решить с помощью механических понятий и уравнений. Рождение и развитие атомной физики таким образом, окончательно сокрушило прежнюю механистическую картину мира.
32. Как изменились представления о строении атома? Назовите основные положения современной атомистики.
В 1897 году, в лаборатории Кавенди-ша в Кембридже при изучении электрического разряда в газах (катодных лучей) английский физик Джозеф Джон Томсон (1856-1940) открыл первую элементарную части¬цу — электрон. Дж. Томсон предложил в 1903 году первую (элект-ромагнитную) модель атома. Согласно этой модели, отри¬цательно заряженные электроны располагаются определен¬ным образом (как бы «плавают») внутри положительно заряженной сферы. Сохранение электронами определенного места в сфере есть результат равновесия между положи¬тельным равномерно распределенным ее зарядом и отри-цательными зарядами электронов. Но модель «атома Том¬сона» просуществовала сравнительно недолго.
В 1911 году знаменитый английский физик Эрнест Резерфорд (1871-1937) предложил свою модель атома, ко¬торая получила название планетарной. Появлению этой новой модели атома «предшествовали эксперименты, про¬водимые Э. Резерфордом и его учениками, ставшими впос¬ледствии знаменитыми физиками, Гансом Гейгером (1882-1945) и Эрнстом Марсденом (1889-1970). В результате этих экспериментов, показавших неприемлемость модели атома Дж. Томсона, было обнаружено, что в атомах суще¬ствуют ядра — положительно заряженные микрочастицы, размер которых очень мал по сравнению с размерами ато¬мов. Но масса атома почти полностью сосредоточена в его ядре. Исходя из этих новых представлений, Резерфорд и выдвинул свое понимание строения атома, которое он об¬народовал 7 марта 1911 года на заседании Манчестерского философского общества. По его мнению, атом подобен Сол¬нечной системе: он состоит из ядра и электронов, которые обращаются вокруг него. Но планетарная модель Резерфорда обнаружила серьез¬ный недостаток: она оказалась несовместимой с электро¬динамикой Максвелла. Согласно законам электродинамики, любое тело (частица), имеющее электрический заряд и движущееся с ускорением, обязательно должно излучать электромагнитную энергию. Но в этом случае электроны очень быстро потеряли бы свою кинетическую энергию и упали на ядро. С этой точки зрения, оставалась непонят¬ной необычайная устойчивость атомов.
Н. Бор, зная о модели Резерфорда и приняв ее в каче-стве исходной, разработал в 1913 году квантовую теорию строения атома. В ее основе лежали следующие постула¬ты: в любом атоме существуют дискретные (стационар¬ные) состояния, находясь в которых атом энергию не из¬лучает; при переходе атома из одного стационарного состо¬яния в другое он излучает или поглощает порцию энергии.
Предложенная Бором модель атома, которая возникла в результате развития исследований радиоактивного излу¬чения и квантовой теории, фактически явилась дополнен¬ным и исправленным вариантом планетарной модели Ре¬зерфорда. Поэтому в истории атомной физики говорят о квантовой модели атома Резерфорда-Бора.
Основные положения современной атомистики могут быть сформулированы следующим образом:
Атом является сложной материальной структурой, представляет собой мельчайшую частицу химического элемента.
У каждого элемента существуют разновидности атомов (содержащиеся в природных объектах или искусственно синтезированы).
Атомы одного элемента могут превращаться в атомы другого; эти процессы осуществляются либо самопроизвольно (естественные радиоактивные превращения), либо искусственным путем (посредством различных ядерных реакций).