8. Фундаментальные типы взаимодействий в физике. Почему они так называются? Какие законы сохранения фундаментальны для всего естествознания и почему?

К настоящему времени известны четыре типа основных фундаментальных взаимодействий:

• Гравитационное;

• Электромагнитное;

• Сильное;

• Слабое.

Гравитационное взаимодействие характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Оно заключается во взаимно 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 нами. Гравитационным взаимодействием определяется падение тел в поле сил тяготения Земли. Законом всемирного тяготения описывается, например, движение планет Солнечной системы, а также других макрообъектов.

Электромагнитное взаимодействие связано с электрическими и магнитными 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. Например, электростатическое взаимодействие между заряженными телами в зависимости от заряда сводится либо к притяжению, либо к отталкиванию. При движении зарядов в зависимости от их знака и направления движения между ними возникает либо притяжение, либо отталкивание. Различные агрегатные состояния вещества, явление трения, упругие и другие свойства вещества определяются преимущественно силами межмолекулярного взаимодействия, которое по своей природе является электростатическим.

Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы, которые обладают зарядовой независимостью, короткодействием, насыщением и другими свойствами.

Наконец слабое взаимодействие описывает некоторые виды ядерных процессов. Оно короткодействующее и характеризует все виды бета-превращений.

Эти четыре типа взаимодействий называются фундаментальными т.к. они лежат в основе концепций естествознания.

9. Какие этапы развития имела биология? Как на разных этапах менялись ее цели и методы? в чем суть и значение дарвиновской теории в развитии биологии?

Современная биология – результат длительного развития. Становление земледелия и скотоводства уже стимулировало приемы селекции, заложившие базу аграрной культуры и накоплению биологических знаний. В эпоху образования классов несколько выделилась медицина, требующая специальных навыков и знаний. Это означало и изменение отношения к самому человеку, выделение его из всей природы. Развивалась древнейшая традиция лечебного использования трав, цветов, отваров плодов, коры деревьев, минералов, животных жиров и пр. Совершенствовались хирургические приемы, массаж и иглоукалывание.

Основы биологической классификации заложил еще Аристотель, отрицая эволюцию органического мира. Его учение о материи и форме основано на его наблюдениях за живой природой. В эпоху Возрождения человек – венец творения, поэтому развивалась медицина, и даже алхимия настроилась на поиск и изготовление лекарств. Естественно, что при этом стали формироваться стандарты, критерии и нормы изучения живой природы. М.Лобеллий, К.Баугин и А.Цезальпино заложили основы искусственной систематики. Ученые-энциклопедисты К.Геснер и У.Альдрованди систематизировали зоологический материал.

Изобретение микроскопа дало сильнейший импульс развитию биологии. А.Ван Левенгук обнаружил мир микроорганизмов. В трудах Р.Гука, Н.Грю, Я.Гельмота и др. получила сильнейший импульс анатомия растений, были открыты клеточный и тканевый уровень организации растений, сформулированы первые догадки о роли листьев и солнечного света в питании растений. К XVII веку складывается своеобразный синтез анатомии и физиологии, предвосхищающий структурно-функциональный подход.

Желая изучать живую природу в нерасчлененном виде, традиционная биология явилась в большой своей части источником конкретных знаний о природе. В настоящее время ее роль вновь возросла в связи с экологическими проблемами. В своем большинстве биологические специализированные дисциплины развивались путем редукции – дробления сложных явлений в живой природе на простые, в основе которых лежат определенные физические и химические законы. Знание процессов в живой клетке помогает понять специфику живого. Они существенно выросли после открытия нуклеиновых кислот, в частности дизоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК), соединений, содержащих фосфорную кислоту, например, аденозинтрифосфат (АТФ), гормонов, ферментов, вирусов, биосинтеза белка и т.д.

Комплексом биологических наук в настоящее время представлена биология. Различие наук может быть по объектам исследования – вирусология, бактериология, ботаника, зоология, антропология. С позиции проявления свойств живой материи различают морфологию, молекулярную биологию, генетику, экологию. Уровень организации исследуемых объектов отражен в отдельных науках – анатомии, гистологии, цитологии. Использование методов смежных дисциплин привели к созданию физико-химической биологии, биофизики, биохимии, астробиологии и др.

Классическая биология пришла к представлению о том, что органический мир представляет собой некое единство, что он имеет свою историю, а его нынешнее состояние есть результат предшествующей эволюции. Начинаясь с наблюдения, познание продолжается на уровне мыслительных процедур. В классической биологии эксперимент еще не рассматривался как метод познания живого. Механистический детерминизм игнорировал функциональное единство живых систем, а телеологический подход основывался на целесообразности организмов. Преодоление идеалистической тенденции в биологии началось с теории эволюции Дарвина, он нашел в эволюции рациональный смысл.