1.Естествознание. Тенденции в развитии естествознания. Темпы развития естествознания. Физические революции. Фундаментальные и прикладные науки сущность и проблемы. Естествознание-это совокупность наук о природе. Тенденции в развитии естест.: дифференциация и интеграция наук. Дифференциация-разделение наук вирусология, микробиология. Интеграция- слияние наукбиофизика. этапы развития: Аристотель384 — 322 г. До н.э. основоположник формальной логики, т.е. учении о доказательствах. Во времена Аристотеля было известно 20 наук. Философия Эпикура 341-270 г. До н.э.Николай Коперник1473-1543 творец гелиоцентрической системы мира а так же теории о вращении земли вокруг солнца. Р. Декарт1596-1650гг основоположник рационализма. Фундаментальные науки — изучают базисные структуры мира. Прикладные науки — применяют результаты фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач. В недрах прикладной науки рождаются наукоемкие технологии. Фундаментальные науки — позволяют поддерживать высокий уровень прикладных исследований. 5 физических революций: 1 переход от природы в целом к субстанциям 4в до н.э.. разделение агрегатных состояний вещества. 2 16в. Введение в рассмотрение веществ. Немецкий врач Парацельс прародитель фармакологии. 3 переход к корпускулам по Ломоносову , элементам по Лавуазье 0 минимальной частицей которых была названа молекула 18 в. 4 1824г. Переход к атому Дальтон. 5 переход к элементарным частицам 15в модель атома резерфорда 1911 открыты протон, нейтрон, электрон, развитие атомных технологий.

2. Естествознание — основа современных наукоёмких технологий. Технологии понятие, история, классификация. Научно-технические революции. Жизненный цикл технологии. Естествознание — основа современных наукоемких технологий. Технология — комплекс организационных мер, операций и приемов, направленных на изготовление, обслуживание, ремонт, эксплуатацию или утилизацию изделия с номинальным качеством и оптимальными затратами, и обусловленных текущим уровнем развития науки, техники и общества в целом.Технология претерпела значительные изменения: когда-то технология означала простой навык, а в настоящее время технология_ это сложный комплекс знаний, полученных с помощью исследований. Классификация: машиностроительные тех.; информационные, телекоммуникационные инновационные технологии. Научно-техническая революция — качественное преобразование технических основ материального про-ва на основе превращения науки в ведущий фактор про-ва. НТР: 1 изобретение паровой машины 18в. 2 научно-технические достижения в обл электричества и химии. 3 создание компьютеров 20в. 4 крупные научные открытия и изобретения в 70-80 гг 20в по направлениям: в электронике, компьютерная автоматизация, новые виды энергетики, технологии новых металлов, биотехнологии. 5 2010-2030.гг Жизненный цикл технологии: 1 Новейшая технология- любая новая технология, которая имеет высокий потенциал развития; 2 Передовая технология- которая зарекомендовала себя, но еще достаточно новая и имеет небольшое распространение; 3 Современная технология- признанная, является стандартом и на нее повышается спрос; 4 Неновая технология — по-прежнему полезная, но уже существует более новая и поэтому спрос падает; 5-устаревшая- заменяется более совершенной.

3.Инновации. Виды инноваций. Инновационные технологии. Жизненный цикл нововведений. Инновации — любое возможное изменение, происходящее вследствие использования новых или усовершенствующих решений технического и др.характера в процессах про-ва, снабжения, сбыта и т.п. Инновации: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ,НЕТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ.

Инновационные технологии — наборы методов и средств, поддерживающих этапы реализации нововведения. Классификация: а)Внедрение- распространение инноваций, достижение практического результата идей; б)Тренинг — подготовка кадров, создание малых предприятий; в)Консалтинг — консультирование производ.,продавцов., покупателей в сфере технолог.,технической,экспертной деятельности; г)Трансферт; д)Инжиниринг — комплекс инженерно-консультационных услуг коммерческого характера по подготовке и обеспечению процесса про-ва. Жизненный цикл технологии: 1 Возникновение идеи и появление изобретения. 2 Научные исследования и эксперимен. проверка возможности реализации изобрет. 3 Появление нового изделия на рынке и формирование спроса. 4 Массовое изготовление новых изделий. 5 Насыщение рынка. 6 Затухание продаж, вытеснение изделия.

4. Техносфера. Особенности развития технологий. Обновление технологий и подъёмы в экономике. Техносфера- совокупность элементов среды в пределах географической оболочки Земли, созданных из природных веществ трудом и сознательной волей человека и не имеющих аналогов в девственной природе.Н.Д.Кондратьев-основоположник теории экономических циклов. Продолжительность 1 цикла-40-60лет. В этом цикле наблюд.высокие и низкие эк.темпы. В цикле происходит внедрение инноваций=увелич. темп роста экономики. В т.max происходит распростр. технологий и их устарение. Создание и внедрение новых технологий влияют на увеличение темпов развития экономики. Именно инновационный процесс определяет степень прогресса экономической системы. Технологический уклад -совокупность технологий, характерных для определения уровня развития произ-ва. Происходит переход от более низких укладов к более высоким, прогрессивным. Особенности: НТР -качественное преобразование технических основ материального производства на основе превращения науки в ведущий фактор производства.

5. Представления о материи, движении, пространстве и времени. Понятие о структурных уровнях организации материи. Мегамир, макромир и микромир. Материя — это бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем, субстрат любых свойств, связей, отношений и форм движения. Материя включает в себя не только все непосредственно наблюдаемые объекты и тела природы, но и все те, которые в принципе могут быть познаны в будущем на основе совершенствования средств наблюдения и эксперимента.

Движение материи- любые изменения, происходящие с материальными объектами в результате их взаимодействия. Время- выражает порядок смены физических состояний, является объективной характеристикой любого процесса или явления. Пространство — выражает порядок сосуществования физических тел. Различают три вида материи: 1) вещество- основной вид материи, обладающий массой; 2)физический вакуум- низшее физическое состояние квантового поля; 3)физическое поле- особый вид материи, обеспечивающий физическое взаимодействие материальных объектов и их систем.

Важнейшее сво-во материи- ее структурная и системная организация, которая выражает упорядоченность существования материи в виде огромного разнообразия материальных объектов, связанных между собой единой системой иерархии. Современная наука выделяет в мире три структурных уровня: Микро, Макро, Мега миры.

Микромир — это молекулы, атомы, элементарные частицы — мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов. Макромир — мир устойчивых форм и соразмерных человеку величин, а также кристаллические комплексы молекул, организмы, сообщества организмов. Мегамир — это планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики.

6. Фундаментальные взаимодействия. Концепция дальнодействия — взаимодействие материальных объектов, находящихся даже на большом расстоянии друг от друга передается через пустое пространство мгновенно. Концепция близкодействия — взаимодействие передается по средствам физических полей с конечной скоростью, не превышающей скорости света. Современные экспериментальные данные свидетельствуют, что существует только четыре качественно различных вида взаимодействий, в которых участвуют элементарные частицы. Эти взаимодействия называются фундаментальными, то есть самыми основными, исходными, первичными. По мере увеличения интенсивности фундаментальные взаимодействия располагаются в следующем порядке: гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное. Гравитационное взаимодействие характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения.Предполагается, что гравитационное взаимодействие обусловливается некими элементарными частицами — гравитонами, существование которых к настоящему времени экспериментально не подтверждено. Электромагнитное взаимодействие обуславливается электрическими зарядами и передается электрическим и магнитным полями. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное поле — при их движении. В природе существуют как положительные, так и отрицательные заряды, что и определяет характер электромагнитного взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие описывается фундаментальными законами электростатики и электродинамики: законом Кулона, законом Ампера и др.Слабое взаимодействие описывает некоторые виды ядерных процессов. В нем участвуют все элементарные частицы, кроме фотона. Оно короткодействующее и характеризует все виды бета-превращений. Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре, отвечает за стабильность атомных ядер.

7. Механика как основа многих технологий. Основные законы и понятия механики. Механика — наука о механическом движении материальных тел и происходящих при этом взаимодействиях между телами. Под механическим движением понимают изменение с течением времени взаимного положения тел или их частиц в пространстве. Рассматриваемые в М. взаимодействия представляют собой те действия тел друг на друга, результатом которых являются изменения механического движения этих тел. .Обычно под М. понимают т. н. классическую М., в основе которой лежат Ньютона законы механики и предметом которой является изучение движения любых материальных тел кроме элементарных частиц, совершаемого со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света.

При изучении движения материальных тел в М. вводят ряд абстрактных понятий, отражающих те или иные свойства реальных тел; таковы: 1 Материальная точка — объект пренебрежимо малых размеров, имеющий массу; это понятие применимо, если в изучаемом движении можно пренебречь размерами тела по сравнению с расстояниями, проходимыми его точками. 2 Абсолютно твёрдое тело — тело, расстояние между двумя любыми точками которого всегда остаётся неизменным; это понятие применимо, когда можно пренебречь деформацией тела. 3 Сплошная изменяемая среда; это понятие применимо, когда при изучении движения изменяемой среды можно пренебречь молекулярной структурой среды. М. разделяют на: М. материальной точки, М. системы материальных точек, М. абсолютно твёрдого тела и М. сплошной среды. В каждом из этих разделов в соответствии с характером решаемых задач выделяют: статику — учение о равновесии тел под действием сил, кинематику — учение о геометрических свойствах движения тел и динамику — учение о движении тел под

действием сил. В динамике рассматриваются 2 основные задачи: нахождение сил, под действием которых может происходить данное движение тела, и определение движения тела, когда известны действующие на него силы.

В основе М. лежат законы Ньютона.

Первый закон Ньютона — Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела и поля или их действие взаимно скомпенсировано. Второй закон Ньютона- В инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально приложенной к ней силе и обратно пропорционально её массе.F=ma Третий закон Ньютона- Тела действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль одной и той же прямой, равными по модулю и противоположными по направлению:F2-1 = -F1-2 8. Законы сохранения количества движения импульса, энергии и момента количества движения, их применение в технике и технологиях. Принцип реактивного движения. Из свойства симметрии пространства — его однородности следует закон сохранения импульса, импульс замкнутой сис-мы сохраняется, т. е. не изменяется с течением времени. Эксперименты доказывают, что он выполняется и для замкнутых систем микрочастиц, подчиняющихся законам квантовой механики. Импульс сохраняется для незамкнутой сис-мы, если геометрическая сумма всех внешних сила равна нулю. Закон сохранения импульса носит универсальный характер и является фундаментальным законом природы. Однородность времени означает инвариантность физических законов относительно выбора начала отсчета времени. Из однородности времени следует закон сохранения механической энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется. Консервативные силы действуют только в потенциальных полях, характеризующихся тем, что работа, совершаемая действующими силами при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от того, по какой траектории это перемещение произошло, а зависит только от начального и конечного положений. Механические сис-мы, на тела которой действуют только консервативные силы внутренние и внешние, называются консервативными сис-мами. Закон сохранения и превращения энергии — фундаментальный закон природы; он справедлив как для систем макроскопических тел, так и для микросистем. В системе, в кот. действуют консервативные и диссипативные силы, например силы трения, полная механическая энергия сис-мы не сохраняется. Следовательно, для такой сис-мы закон сохранения механической энергии не выполняется. Однако при убывании механической энергии всегда возникает эквивалентное количество энергии другого вида. Таким образом, энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой.

9. Применение фазовых переходов в технике и технологиях. Фазовый переход- переход вещества из одной темодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. Любая смена агрегатного состояния- фазовый переход. Переходы первого рода: плавление, кристаллизация, испарение, конденсация, сублимация, десублимация. Применение: в тяжелой, пищевой и химической промышленности.

10. Элементная база компьютера. Развитие твердотельной электроники. Технологии микроэлектроники. Развитие нанотехнологии. Элементная база компьютера: Релейный ЭВМ-Кондрат Цузе создал компьютер Z3, работающий на основе электрического реле.1941г. Ламповый ЭВМ 1943г в Великобритании был создан компьютер Colossus Mark 1 на 1500 электр. Лампах. Транзисторные дискретные ЭВМ- 1955г компьютер на полупроводниковых и транзисторных диодах. Транзисторные интегральные ЭВМ 1968г- компьютер на интегральных схемах. Именно с него начинается развитие микропроцессоров. Современные компьютеры на основе микропроцессоров. Твердотельная электроника- наиболее перспективное направление электроники, связанное с созданием приборов и устройств в миниатюрном исполнении с использованием интегральной технологии. Развитие твердотельной электроники: 19в М.Фарадей пришел к выводу, что с повышением температуры электропроводность исследуемого образца возрастает по экспоненциальному закону. А.С. Беккель обнаружил при освещении плохого проводника светом возникает фото ЭДС. В 1906 г К.Ф. Браун: переменный ток. Пропущенный через контакт свинца и пирита не подчиняется закону Ома; св-ва контакта определяются величиной и знаком приложенного напряжения. В 1879. Э.Холл открыл новое явление- возникновение электрического поля в электр пластине золота с током, помещенной в магнитное поле, называется эффект Холла. В 1922г. О. Лосев создал генерирующий детектор. Первый твердотельный прибор-транзистор. Нанотехнологии до недавнего времени технология основывалась на удалении лишнего материала из заготовки, в наст. время нанотехнология- это междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретических обоснований и практических методов исследования анализа и синтеза и применение методов пр-ва и применения продуктов с заданной атомной массой путем манипулирования отдельных атомов и молекул. Развитие микроэлектроники : в рез-те совершенствования тонкопленочной технологии в течение последних лет удалось повысить степень интеграции . тенденция к усложнению интегральных схем.В 1958 г Хилби предложил конструкцию микросхемы, эта конструкция стала основополагающей для изготовления интегральных схем.

11. Основные представления современной химии. Эволюционная химия. Синтез новых материалов и применение новых материалов в технике и технологиях. Химия-это наука о превращениях вещ-в, сопровождающиеся изменением их состава и или строения. В 5 в до н э Ливкипп впервые предложил гипотезу атомного строения вещ-в. Химический эелемент- это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Закон кратных отношений: если 2 хим. эл-та образуют друг с другом более одного соединения, то массы одного элемента, приходящегося на одну и ту же массу другого относятся как целые числа, обычно небольших. Атом- наименьшая частица химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Вещество- это форма материи, обладающая массой покоя. Катион -положительно заряженный ион. Анион — отрицательно заряженный ион. Анод — полож.заряженный электрод. Полиморфизм-существование кристаллических вещ-вс одинаковым составом, но разной структурой. Аллотропия- существование одного и того же хим. эл-та в виде двух и более простых вещ-в, различных по строению и св-ам. Молекула — микрочастица, образовавшаяся из атомов и способная к самостоятельному существованию. Теория химического строения вещ-ва: св-ва вещ-ва определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимнвым влиянием. Периодический закон химических эдеентов_св-ва элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер. В совр.химии химические исследования проходят на молекулярном уровне. Эволюционная химия- это 4-ая концептуальная система химии, связанная с включением в хим.науку принципа историзма и понятии времени, с построением теории химюэволюция материи ускорилась. Эволюц химия изучает процессы самоорганизации вещ-ва. Синтез новых материалов.в наст время в основном синтезируют керамику. Синтезируют огненную, термостойкую, химостойкую и высокотвердую керамику. В нашей стране впервые в мире синтезировали сверхтвердый материал- гексанит-Р, по твердости сравним с алмазом. Синтезированные материалы используют в строительствемашиностроении, при создании сверхмощных двигателей, в энергетике и авиапромышленности, судостроении и т.д.

12. Взаимосвязь атомно-молекулярного строения и химических свойств веществ. Периодическая таблица элементов Д. И. Менделеева. Трансурановые элементы и их применение в технологиях. Химические св-ва вещ-ва зависят от того, из каких химических элементов оно состоит и от структуры молекул вещ-ва структурная изомерия, и от пространственной конфигурации молекул конформация, и стереомерия. Вещ-ва, имеющие одинаковый состав и структуру, имеют одинаковые химические св-ва. Изомерия-явление, заключающееся в существовании хим.соединений, одинаковых по составу и молекулярной массе, но разных по строению и расположению атомов в пространстве и вследствие этого по св-ам. Конформация- пространственное расположение атомов в молекуле определенной конфигурации. Стереоизомерия- возникает в результате различий в пространственной конфигурации молекул, имеющих одинаковое химическое строение.

Попытки систематизации химических элементов по их химическим свойствам делались многими учеными, начиная с 30-х годов XIX в. Д. И. Менделеев в 1869 г. разработал таблицу, в основу кот. положены атомные веса эл-тов, т. е. число протонов в ядрах атомов. Выяснилось, что химические св-ва эл-тов периодически зависят от этого числа. В 1911 г. Резерфордом была разработана планетарная модель атома. В основе теории лежит представление о закономерностях построения электронных оболочек уровней и подоболочек подуровней в атомах по мере роста числа протонов в ядре атома Z и, след-но, числа электронов в оболочках атома. Сходство электронных конфигураций свободных атомов коррелирует с подобием их химического поведения. Химическая связь — это взаимное притяжение атомов, приводящее к образованию молекул и кристаллов. Валентность атомов показывает число связей, образуемых данным атомом с соседними атомами в молекуле. Основными видами химических связей явл-ся ковалентная и ионная. В ковалентной связи электроны атомов образуют общую орбиталь. В ионных связях электрон передается от одного атома к другому, и образуются противоположно заряженные атомы. Химические реакции — превращения одних веществ в другие, отличные от исходных по химическому составу или строению. Периодический закон элементов Менделеева: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома порядкового номера в таблице Менделеева. Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента, а сумма чисел протонов и нейтронов соответствует его массовому числу. Периодическое изменение свойств элементов с увеличением порядкового номера объясняется периодическим изменением числа электронов на их внешних энергетических уровнях. 13. Химические связи, химическое равновесие и принцип Ле Шателье. Экзотермические и эндотермические реакции и их применение в технике и технологиях. Химическая связь — явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы. Химическое равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем. Принцип Ле Шателье-Брауна: Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Факторы влияющие на химическое равновесие:1 температура. При увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической поглощение реакции, а при понижении в сторону экзотермической выделение реакции. CaCO3=CaO+CO2 -Q t^ , tv , [SO2]^ H2О + IO H2О2 + IO H2О + О2 + I При гетерогенном катализе реагирующие вещества и катализатор образуют систему из разных фаз. В этом случае между катализатором и реагирующими веществами существует поверхность раздела. Обычно катализатор — твердое вещество, а реагирующие вещества — газы или жидкости. Применение катализаторов способствовало бурному развитию химической промышленности. Они широко используются при переработке нефти, получении различных продуктов, создании новых материалов например, пластмасс, нередко более дешевых, чем применявшиеся прежде. Примерно 90% объема современного химического производства основано на каталитических процессах. Особую роль играют каталитические процессы в охране окружающей среды. , это приводит к снижению энергии активации. 35.Транспортные технологии. Экономичный автомобиль. Виды транспорта авиа, автомобильный, железнодорожный, речной, морской, трубопроводный и их характеристика. Транспортные технологии — разработка процессов конструирования и производства различных машин и приборов. К ним относятся технические расчёты, выбор материалов и технологии производства, а также проектирование машиностроительных заводов и организация производства на них. Экономичный автомобиль, нужно отметить, это не только малолитражки, многие авто среднего класса могут помочь сэкономить значительные суммы своему хозяину, которые он ежедневно тратит на топливо. Нужно отметить, что не только дизели могут быть экономичными, сегодня большой популярностью пользуются автомобили с альтернативным топливом. Гибриды — это не только весомый вклад в чистоту воздуха и всей окружающей среды Воздушный транспорт — самый быстрый и в то же время самый дорогой вид транспорта. Основная сфера применения воздушного транспорта — пассажирские перевозки на расстояниях свыше тысячи километров. Автомобильный транспорт- самый распространённый вид транспорта. Железнодорожный транспорт был одновременно и продуктом, и мотором промышленной революции. Возникнув в начале XIX века первый паровоз был построен в 1804 году, к середине того же века он стал самым важным транспортом промышленных стран того времени. Водный транспорт — самый древний вид транспорта. Как минимум до появления трансконтинентальных железных дорог вторая половина XIX века оставался важнейшим видом транспорта. Водный транспорт до сих пор сохраняет важную роль. Благодаря своим преимуществам водный транспорт — самый дешёвый после трубопроводного, водный транспорт сейчас охватывает 60-67 % всего мирового грузооборота. Морские суда перевозят самые разные виды товаров, но большую часть грузов составляют нефть и нефтепродукты, сжиженный газ, уголь, руда. Трубопроводный транспорт России — вид транспорта в России. Важнейшими транспортируемыми грузами являются сырая нефть, природный и попутный газ.

14.Естественно-научные основы лазерных технологий. Особенности лазерного излучения. Применение лазеров в технике и технологиях.

Лазер - это оптический квантовый генератор , усилит ель света, посредством вынужденного излучения.

1960г - Нейман создает первый лазер (рубиновый).

Лазер - это устройство, прообразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узко направленного потока.

Свойства лазерного излучения:

1.узконаправленность (лазерный луч распространяется почти не расширяясь)

2.монохроматичность (лазерное излучение имеет только одну длину волны)

Лазер - это самый сильный источник.

В узком интервале спектра кратковременно величина импульса 10^-11 сек достигает мощности излучения 10^12 - 10^13 сек одного квадратного сантиметра.

Мощность излучения солнца с той же площадью S=7000 Вт, причем суммарно по всему спектору.

Когерентное излучение - это когда при сложении колебаний получаются колебания той же частоты, так как разность фаз колебаний постоянная во времени.

Поляризованное означает, что лазерному излучению присуще все свойства поперечно сети волны.

Применение лазерного излучения в технике и технологии:

1) проигрыватели и компакт-диски

2) лазерные принтеры

3) устройства для считывания штрих-кодов

4) лазерные указки

5) лазерная маркировка промышленных образцов и гравировка изделий из различных материалов

6) лазер применяется в голографии для создания самих голограмм, получение галографического объемного изображения

7) лазерная локация (применяется в измерительной технике для измерения расстояний, времени, давления, температуры, скорости потоков, жидкостей и газов, угловой скорости, концентрации веществ, оптической плотности)

8) лазерная химия - это когда лазерное излучение применяется для запуска реакции и анализа химических реакций

9) лазерное излучение используется для управления термоядерным синтезом

10) использование л.из. в медицинских целях (физиотерапия, применение лазера в качестве хирургического скальпеля)

11) в военных целях (как средство наведения или прицеливания;для уничтожения)

12) в косметологии (удаление татуировок, пигментных пятен, лечение сосудистых и пигментных участков кожи)

13) лазерная связь, в том числе с помощью оптиковолоконной связи

14) различные лазерные шоу

В промышленности лазеры используются для резки, сварки, пайки деталей из различных материалов.

Лазерные излучения можно использовать в микроэлектронике (лазерное скрайбирование). Лазерный луч может быть сфокусирован в точку с диаметром порядка микрона.

Лазеры используются для получения поверхностных покрытия материалов с целью повышения их износостойкости.

1) лазерное легирование - обработка лазером поверхности легированной стали

2) лазерная наплавка

3) вакуумно-лазерное напыление

15.Современные представления об эволюции Вселенной, галактик, звезд и звездных систем.

Что же означает термин Вселенная. Попробуем дать понятие этому термину. Вселенная -- место вселения человека, доступное эмпирическому наблюдению. Этот термин приобрел специфически научное звучание.

Вселенная - это весь физический мир, в котором мы находимся, который описывается определенными постоянными.

Вполне понятно, почему постепенно происходит сужение научного значения термина Вселенная. Это связано с тем, что естествознание, в отличие от философии, имеет дело только с тем, что эмпирически проверяемо современными научными методами.

Еще с давних времен людей мучает вопрос: откуда, и каким образом произошел мир. Во времена, когда в культуре господствовала мифология, происхождение мира объяснялось, как, скажем, в “Ведах” распадом первочеловека Пуруши. Также русскими апокрифами подтверждается то, что это общая мифологическая схема. Христианство уверяло людей, что мир сотворил Бог из ничего.

Вскоре на смену мифологическим и религиозным пониманиям с появлением науки научные представления о происхождении Вселенной меняются.

Разбирая определение Вселенной, следует разделять три близких термина: бытие, универсум и Вселенная.

Бытие является философским понятием. Оно обозначает все существующее, бытующее.

Универсум употребляется как в науке, так и в философии. У этого термина отсутствует специфическая философская нагрузка.

Космология занимается исследованием вселенной. Это наука о космосе.

Если вдуматься в смысл этого слово, то оно тоже не случайно. Ведь раньше в Древней Греции, под космосом понималось не то понятие, как сегодня. Космос тогда принимался как “порядок”, “гармония”, в противоположность “хаосу” -- “беспорядку”. Сейчас же под термином космос понимают все, находящееся за пределами атмосферы Земли.

Сделаем вывод: в основе своей наука космология открывает упорядоченность нашего мира и нацелена на поиск законов его функционирования.

Целью изучения Вселенной как единого упорядоченного целого является открытие данных законов.

Эволюции галактик и их классификация

Тайна появления во Вселенной галактик является самой притягательной в глобальном эволюционизме. Это обусловлено тем, что свойства галактик в огромной мере определяются начальным периодом их жизни. Поэтому концепции, отражающие рождение и эволюцию галактик, должны дать ответы на следующие вопросы: почему они имеют такие массы, почему у них именно такие размеры, которые фиксирует современная астрономия, почему существуют различные типы галактики, наконец, почему они состоят из звезд.

В настоящее время доминирует концепция образования галактик (в том числе нашей Галактики), в которой выделяются следующие активные фазы эволюции.

.Вначале сформировалась сферическая газовая подсистема. Этот процесс прошел довольно быстро (по космическим меркам), всего за несколько сотен миллионов лет за счет свободного сжатия (коллапса) холодного пртогалактического газового облака под действием силы гравитации.

.По мере сжатия из небольшой части начальной массы газа стали образовываться звезды, протогалактика разогревается от вспышек сверхновых звезд, становится «горячей». Внутреннее давление в ней возрастает, повышая гравитационное притяжение. Процесс сжатия сменяется разлетом протагалактического облака.

.Через длительное время внешняя оболочка протогалактики сбрасывается в окружающее космическое пространство, а центральная ее часть начинает сжиматься. В процессе этого нового коллапса (сжатии) газ внутри галактики охлаждается и из отдельных его фрагментов рождаются звезды нового поколения.

.Центральная часть галактики сжимается в диск ив дальнейшем идет формирования звезд ее дисковой подсистемы.

Помимо всех указанных процессов на всех этапах(фазах) своего образования галактика совершает также вращательное движение вокруг собственной оси.

В карликовых галактиках нет горячей фазы, это обусловлено слабостью из гравитационного поля, из-за чего звездообразование и эволюция идут медленно и галактический газ не разогревается до высоких температур.

Структура галактик весьма разнообразна, а их количество в пространстве Вселенной, доступно современным телескопам, огромно и составляет сотни миллиардов. Большинство из этого многообразия оказалось возможно объединить в несколько основных типов, т.е. классифицировать. В первые такую классификацию, действующую и поныне, предложил в 1925 году Э. Хаббл. Согласно ей, галактики разделяются на пять основных типов:

Эллиптические, линзообразные, обычные спиральные, пересеченные спиральные и неправильные (или иррегулярные).

Эллиптические галактики имеют вид эллипсов разной степени сжатия, начиная с шаровидных. Они совершают медленное вращение. Более заметное вращение появляется только у галактик со значительным сжатием. Линзообразные галактики имеют сильносжатое центральное сгущение, похожее на линзу. Спиральные галактики также имеют центральное сгущение, от которого отходят спиральные ветви или рукава. Если у обычных спиральных галактик ветви выходят непосредственно из центрального сгущения, то у пересеченных спиральных галактик они отходят от перемычки, пересекающей это центральное сгущение. Иррегулярные галактики характеризуются колочковатой структурой и не имеют правильной формы.

С данной классификацией непосредственно связан и возраст галактик: эллиптические называют ранними, т.к. они возникли на ранних стадиях формирования структуры Вселенной, а следовательно являются самыми старыми. Спиральные же возникли гораздо позже и поэтому считаются более молодыми. Если в старых, эллиптических галактиках процесс звездообразования практически полностью завершился 5-7 млрд. назад, то в молодых спиральных спиральных этот процесс еще интенсивно идет.

От типа галактик зависит и их расположение в бескрайних космических просторах. В скоплениях обычно преобладают эллиптические галактики, концентрирующиеся в центре, а спиральные располагаются на периферии (на окраинах). Не все галактики входят в скопления, многие из них разбросаны в космическом пространстве и существуют как бы сами по себе, это в основном спиральные галактики.