
- •1.Что такое наука?каковы ее цели?
- •2.Что такое научный метод?
- •3.Теоретический и эмпирический уровень познания.
- •4.Что такое модель и моделирование?
- •Цели моделирования
- •Классификация по форме представления
- •5.Что дает основание для выделения микро- макро- и мегамиров? Что их объединяет?
- •14. Порядок и беспорядок в природе. Изменение энтропии как критерий соотношения порядка и хаоса.
- •15. Движение как форма существования материи
- •16. Виды движения материи и ее структурная организация.
- •17. Естественнонаучная картина мира и ее принципиальные особенности.
- •18. Концепция корпускулярно-волнового дуализма. Примеры появления дуализма в природе.
- •19. Типы физических законов.
- •20. Принципы современной физики.
- •21. Основные постулаты специальной теории относительности.
- •22. Элементарные частицы.
- •23. Модель строения атома Резерфорда-Бора
- •24. Энергия. Виды энергии.
- •25. Измерение. Приборы для изучения объектов мега- макро- микромиров.
- •26. Методы получения электро- и тепловой энергии
- •27. Законы сохранения
- •30. Фундаментальные законы классической механики.
- •31. Принцип симметрии.
- •32.Принцип дополнительности.
- •33. Принцип неопределенности.
- •34. Принцип причинности.
- •35. Определение химии как науки. Двуединая задача химии.
- •36. Учение о химических элементах.
- •37. Структурная химия
- •38. Учение о химических реакциях.
- •39. Эволюционная химия.
- •40. Классификация химических реакций.
- •1. Реакции соединения
- •2. Реакции разложения
- •3. Реакции замещения
- •4. Реакции обмена
- •1. Протолитические реакции.
- •2. Окислительно-восстановительные реакции.
- •41. Факторы влияющие на скорость химических реакций.
- •43. Принцип ле Шателье.
- •Самый тугоплавкий металл вольфрам -- температура плавления 3420°с.
- •46. Неорганические материалы. Керамика. Стекло.
- •47. Наноматериалы и нанотехнологии.
- •49. Происхождение солнечной системы.
- •50. Звезды. Этапы эволюции звезд.
- •Строение комет
- •Хвост [править]
- •52. Классическая космологическая модель (Ньютон)
- •54. Что такое жизнь. Граничные условия жизни.
- •55. Основные гипотезы о происхождении жизни.
- •56. Структура биосферы
- •57. Ноосфера – сфера разума
- •58. Биоэтика и мораль
- •59. Взаимосвязь космоса и живой природы.
- •60. Функции живого вещества
- •61. Учение Вернадского о биосфере.
- •62. Основные положения теории эволюции Дарвина
- •63. Концепция происхождения человека
- •64. Глобальные проблемы экологии
- •65. Перспективы развития биотехнологий
47. Наноматериалы и нанотехнологии.
Нанотехноло́гия — междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. Один из важнейших вопросов, стоящих перед нанотехнологией — как заставить молекулы группироваться определённым способом, самоорганизовываться, чтобы в итоге получить новые материалы или устройства. Этой проблемой занимается раздел химии — супрамолекулярная химия. Она изучает не отдельные молекулы, а взаимодействия между молекулами, которые способны упорядочить молекулы определённым способом, создавая новые вещества и материалы. Обнадёживает то, что в природе действительно существуют подобные системы и осуществляются подобные процессы. Так, известны биополимеры, способные организовываться в особые структуры. Один из примеров — белки, которые не только могут сворачиваться в глобулярную форму, но и образовывать комплексы — структуры, включающие несколько молекул белков. Уже сейчас существует метод синтеза, использующий специфические свойства молекулы ДНК. Берётся комплементарная ДНК (кДНК), к одному из концов подсоединяется молекула А или Б. Имеем 2 вещества: ----А и ----Б, где ---- — условное изображение одинарной молекулы ДНК. Теперь, если смешать эти 2 вещества, между двумя одинарными цепочками ДНК образуются водородные связи, которые притянут молекулы А и Б друг к другу. Условно изобразим полученное соединение: ====АБ. Молекула ДНК может быть легко удалена после окончания процесса.Однако явления самоорганизации не замыкаются только на спонтанном упорядочении молекул и/или иных частиц в результате их взаимодействия. Существуют и другие процессы, которым присуща способность к самоорганизации, не являющиеся предметом супрамолекулярной химии. Одним из таких процессов является электрохимическое анодное оксидирование (анодирование) алюминия, а именно та его разновидность, что приводит к формированию пористых анодных оксидных плёнок представляют собой квазиупорядоченные мезопористые структуры с порами, расположенными нормально к поверхности образца и имеющими диаметр от единиц до сотен нанометров и длину от долей до сотен микрометров. Существуют процессы, позволяющие в существенной степени увеличить степень упорядоченности расположения пор и создавать на основе ПАОА наноструктурированные одно-, двух и трёхмерные массивы.Материалы, разработанные на основе наночастиц с уникальными характеристиками, вытекающими из микроскопических размеров их составляющих.
Углеродные нанотрубки — протяжённые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров, состоящие из одной или нескольких свёрнутых в трубку гексагональных графитовых плоскостей (графенов) и обычно заканчивающиеся полусферической головкой.
Фуллерены — молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных форм углерода (другие — алмаз, карбин и графит) и представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода.
Графен — монослой атомов углерода, полученный в октябре 2004 года в Манчестерском университете (The University Of Manchester). Графен можно использовать как детектор молекул (NO2), позволяющий детектировать приход и уход единичных молекул. Носители зарядов в графене обладают высокой подвижностью при комнатной температуре, благодаря чему с решением проблемы формирования запрещённой зоны в этом полуметалле графен оказывается перспективным материалом, заменяющим кремний в интегральных микросхемах.
Нанокристаллы
Аэрогель
Аэрографит
В силу того, что нанотехнология — междисциплинарная наука, для проведения научных исследований используют те же методы, что и «классические» биология, химия, физика. Одним из относительно новых методов исследований в области нанотехнологии является сканирующая зондовая микроскопия. В настоящее время в исследовательских лабораториях используются не только «классические» зондовые микроскопы, но и СЗМ в комплексе с оптическими микроскопами, электронными микроскопами, спектрометрами комбинационного (рамановского) рассеяния и флюоресценции, ультрамикротомами (для получения трёхмерной структуры материалов).
48. Основные задачи и объекты астрономии.
Астроно́мия — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем[1].
В частности, астрономия изучает Солнце, другие звёзды, планеты Солнечной системы и их спутники, внесолнечные планеты(экзопланеты), астероиды, кометы, метеориты, межпланетное вещество, межзвёздное вещество, пульсары, чёрные дыры,туманности, галактики и их скопления, квазары и многое другое[1].
Астрономия является одной из древнейших наук. Доисторические культуры оставили после себя такие астрономическиеартефакты как древнеегипетские монументы и Стоунхендж. А первые цивилизации вавилонян, греков, китайцев, индийцев и майяуже проводили методические наблюдения ночного небосвода. После изобретения телескопа развитие астрономии было значительно ускорено. Исторически астрономия включала в себя астрометрию, навигацию по звёздам, наблюдательную астрономию, создание календарей и даже астрологию. В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается каксиноним астрофизики.
В XX веке астрономия разделилась на две главные ветви: наблюдательную и теоретическую. Наблюдательная астрономия — это получение наблюдательных данных о небесных телах, которые затем анализируются. Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных, математических или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений. Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательная астрономия используется для подтверждения теоретических выводов и гипотез.
Основными задачами астрономии являются[1]:
Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы.
Изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств (плотности, температуры и т. п.) вещества в них.
Решение проблем происхождения и развития отдельных небесных тел и образуемых ими систем.
Изучение наиболее общих свойств Вселенной, построение теории наблюдаемой части Вселенной — Метагалактики.
Решение этих задач требует создания эффективных методов исследования — как теоретических, так и практических. Первая задача решается путём длительных наблюдений, начатых ещё в глубокой древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для сравнительно близких к Земле небесных тел: Луны, Солнца, планет, астероидов и т. д.