КСЕ. Лекции.

04.09.13. Лекция №1. «Суть и содержание курса ксе»

Естествознание – это наука о природе.

Естествознание – это система наук о природе.

Т.о. Естествознание – это единая наука о природе, о сущности нашего бытия, среде обитания. Система познания, включающая в себя тесно связанные подсистемы знания: физического, биологического, химического, психологического, исторического, социального и других.

Современное естествознание означает все те знания о природе, что человечество накопило за всю историю своего существования.

Концепция (лат. Conception – способ, понимание, система) – определяет способ понимания трактовок каких-либо явлений.

Концепция – основная точка зрения, руководящая идея.

Т.о. Концепция является научным термином для обозначения результатов исследования систем объектов методом анализа и синтеза.

В концепциях объединяются наши познания о самих вещах и наши идеи о них.

Применительно к естествознанию Концепция есть способ результат нашего понимания объективных законов действующих в природе.

КСЕ – есть способ результат понимания обществом основных закономерностей определяющих нынешнее существование и развитие Природы. Её эволюция базируется на современных достижения науки.

Основные задачи курса:

1. Способствовать становлению современного научного мировоззрения, творческой личности;

2. Формирование целостного представления о человеке в системе макро и микро взаимосвязи как уникального феномена природы;

3. Понимание современных экологических проблем;

4. Понимание основ и принципов универсального эволюционизма;

5. Понимание основ синергетики;

6. Формирование представлений о современной физической и биологической картине мира и другие.

18.09.13. Лекция №2. «Эволюция вселенной. Теория большого взрыва»

Земля образовалась около 14 миллиардов лет назад.

Эволюция – это развитие системы, её постепенное преобразование.

Вселенная – это весь материальный мир, все, что мы видим и что не состоянии видеть.

Термин близкий к термину вселенная является метогалактика.

Метогалактика – это реальный компонент вселенной, то, что мы в состоянии наблюдать в данный момент.

Размер метогалактики приблизительно равен световых лет.

Световой год – это расстояние, которое проходит свет со скоростью м/с за 1 земной год. Это примерно км.

Расстояние в космосе измеряется в парсеках равных 3,26 световых лет.

Некоторые астрономические сведения:

Радиус Земли: 6’378 км;

Радиус Солнца: 700’000 км;

Расстояние Земля – Солнце: 150’000’000 км;

Астрономическая единица: 1’500’000’000 км;

Расстояние Луна – Земля: 380’000 км;

Земля вращается по орбите: 30 км/с.

Сведения об элементарных частицах:

1. Фотон или квант света или квант электромагнитного излучения – это частица с массой покоя равной нулю, существует только в движении со скоростью сета.

2. Нейтрино – это лёгкая частица с очень малой массой покоя, участвует в гравитационном и слабом взаимодействии, обладает огромной проникающей способностью, электрически нейтрален.

3. Электрон – это отрицательно заряженная частица, заряда Кл, массой кг.

4. Протон – это тяжёлая, положительно заряженная частица, заряда Кл, массой в 1’840 раз больше массы электрона.

5. Нейтрон – это электрически нейтральная частица, по массе равная протону.

Протоны и нейтроны называют нуклонами. Они образуют ядра всех химических элементов.

Модель атома Резерфорда.

У каждой частицы есть античастица, которая отличается только знаком заряда, например, у электрона позитрон. В момент большого взрыва частицы рождались парами. При встречи частицы и античастицы происходит аннигиляция, частицы взаимно уничтожаются и выделяется энергия в идее фотонов, то есть масса превращается в энергию.

История формирования Теории Большого Взрыва.

В 1916 году Альберт Эйнштейн сформулировал общую теорию относительности, в которой дал научную картину устройства вселенной. В основе этой теории лежит представление о том, что пространство и время влияют на всё происходящее во вселенной и взаимодействуют между собой. Но вселенная, в теории Эйнштейна, в уравнениях описывающих её стационарна, существующая в своих размерах вечно, то есть размеры пространства не зависят от времени.

В 1923 году ленинградский геофизик и математик А. А. Фридман предложил, что более естественно выглядят решения уравнений описывающих состояние вселенной, если ввести величину «радиус мира» зависящую от времени. Из этого последовали следующие выводы:

1. Вселенная со временем расширяется;

2. Если время устремить обратно к нулю, то следует, что вселенная была очень мала, следовательно, должна быть дата «рождения» вселенной, пространства и времени.

В 1928 году Эдвин Хаббл, исследуя сечение внегалактических туманностей с помощью спектральной аппаратуры, обнаружил «красное смещение спектральных линий», которое было тем больше, чем дальше находилась туманность. Это означало, что источник света удаляется от наблюдателя с некоторой скоростью (эффект Доплера). Реально это означало, что вселенная расширяется. Это первое экспериментальное доказательство Теории Большого Взрыва.

В течении XX века были исследованы метеориты, остатки комет, грунт луны и марса и т.д. и была установлена химическая однородность вселенной. Это второе экспериментальное доказательство Теории Большого Взрыва.

В 1948 году Г. А. Гамов совместно с американскими учёными опубликовал работу, в которой описали картину горящей вселенной, возникшей результате взрыва. Б. В. Гамов предположил, что фотоны, излучённые в пространство в момент взрыва, могут быть живы до сих пор, но существенно остыв.

В 1964 году американцы Пензианс и Вильсон случайно обнаружили фотоновое излучение из космоса температурой около 3° Кельвина. Это излучение назвали реликтовым, то есть древним, а его возраст 10-13 миллиардов лет. Реликтовое излучение считается третьим экспериментальное доказательство Теории Большого Взрыва.

С

02.10.13.

ценарий Большого взрыва.

«На старте» размеры вселенной были близки к нулю, а плотность материи бесконечна. (Такие системы называются сингулярностями). За малую долю секунды радиус вселенной уеличился раз. В этот момент появились пространство и время и все мировые константы, начали действовать се фундаментальные взаимодействия. Через долю секунды скорость расширения уменьшилась, температура оставалась высокой, но не бесконечной. Вселенная представляла собой кварко-глюонную плазму. С дальнейшим уменьшением температуры кварки и глюоны объединились в барионы (протоны и нейтроны). Вмести с частицами, присутствовали и античастицы.

Через одну секунду после взрыва температура упала Кл (на солнце приблизительно Кл).

В возрасте нескольких секунд вселенная состояла из фотонов, протонов, нейтронов и электронов. Стали образовываться газопылевые облака. Отдельные области вселенной стали сжиматься. Именно гравитационная неустойчивость привела к возникновению звёзд.

Система атом (ядро + электрон) возникла через несколько часов после взрыва. Через некоторое время звёзды стали взрываться, что привело к появлению новых химических элементов.