- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Естествознание в мировой культуре
- •1.1. Естествознание как единая наука о природе
- •1.2. Естественнонаучная и гуманитарная культура, их взаимосвязь
- •2. Структура и методы естественнонаучного познания
- •2.1. Методы научного познания
- •2.1.1. Системный метод
- •2.2. Структура научного познания
- •2.3. Логика и динамика развития естествознания
- •2.4. Естественнонаучная картина мира
- •3. Важнейшие этапы развития естествознания
- •3.1. Натурфилософский период
- •3.2. Период схоластики
- •3.3. Механистический период (XVI–XVIII вв.)
- •3.4. Стихийно-диалектический период
- •3.5. Период современного развития естествознания
- •4. Структурные уровни организации материи
- •4.1. Типы материальных систем
- •Окружающий мир
- •4.2. Микромир: концепции современной физики
- •4.3. Фундаментальные взаимодействия в природе
- •4.4. Мегамир – современные концепции
- •4.5. Эволюция и строение галактик
- •4.6. Строение и эволюция звезд. Солнечная система. Земля
- •5. Законы сохранения и принципы симметрии
- •5.1. Законы сохранения
- •5.2. Принципы симметрии физических законов
- •6. Пространство и время в современной научной картине мира
- •6.1. Развитие взглядов на пространство и время
- •6.2. Специальная теория относительности
- •6.3. Общая теория относительности
- •6.4. Свойства пространства и времени
- •7. Современные концепции химии
- •7.1. Предмет познания химической науки
- •7.2. Система химии, логика ее построения
- •7.3. Проблемы и перспективы химии
- •7.3.1. Проблемы и решения на уровне учения о составе
- •7.3.2. Проблемы и решения на уровне структурной химии
- •7.3.3. Проблемы и решения на уровне учения о химических процессах
- •7.3.4. Эволюционная химия – высшая степень развития химических знаний
- •8. Особенности биологического уровня организации материи
- •8.1. Сущность живого, его основные признаки
- •8.2. Концепция возникновения живого
- •8.3. Химический состав и значение клетки
- •8.4. Структурные уровни живого
- •8.5. Эволюция живой природы
- •8.6. Генетика в биологическом знании и культуре общества
- •9. Человек как предмет естественнонаучного познания
- •9.1. Сходства и отличия человека и животных
- •Место человека в структуре живого
- •9.2. Эмоции и творчество
- •9.3. Здоровье и работоспособность
- •10. Концепции самоорганизации
- •10.1. Порядок и беспорядок в природе
- •10.2. Синергетика
- •10.3. Неравновесная термодинамика
- •10.4. Самоорганизация в природе
- •11. Экология и учение о биосфере
- •11.1. Эволюция представлений о биосфере
- •11.2. Состав биосферы
- •11.3. Структурные единицы биосферы
- •11.4. Закономерности развития экосистем
- •11.5. Концепции ноосферы и устойчивого развития
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Практические занятия
- •1. Естествознание в мировой культуре План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •2. Научный метод и процесс познания План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •Темы докладов и рефератов
- •Темы докладов и рефератов
- •5. Фундаментальные взаимодействия и законы План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •6. Мегамир – современные концепции План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. Пространство и время в современной научной картине мира План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •8. Современные концепции химии План занятий
- •Контрольные вопросы и задания
- •9. Эволюционная химия – высшая ступень развития химических знаний План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •Темы докладов и рефератов
- •11. Человек как предмет естествознания План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •12. Самоорганизация в природе План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •13. Учение о биосфере План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •14. Современное естествознание и будущее науки План занятия
- •Контрольные вопросы и задания
- •Темы докладов и рефератов
- •Приложение 2
- •Алфавитно-именной указатель
- •Аль-Хорезми Мухаммед бен Муса (787–ок. 850 гг.) 19
- •Аристотель (384–322 до н.Э.) 18, 19, 87
- •Вант-Гофф Якоб Хенрик (1852–1911) 51
- •Ньютон Исаак (1643–1727) 14, 20, 21, 40, 41
- •Цицерон Марк Тулий (106– 43 до н.Э.) 9
- •Алфавитно-предметный указатель
- •ШтабноваВалентина Леонидовна концепции современного естествознания
- •644099, Г. Омск, ул. Красногвардейская, 9 к оглавлению
4.6. Строение и эволюция звезд. Солнечная система. Земля
Все небесные тела можно разделить на испускающие энергию – звезды– и не испускающие –планеты,кометы, метеориты. Энергия звезд генерируется в их недрах ядерными процессами при температурах, достигающих десятки миллионов градусов.
В недрах звезд из водорода в процессе атомных реакций образуются более сложные атомы. Причем оказывается, чем больше масса звезды, тем более сложные атомы синтезируются в ее недрах. В конце эволюционного цикла звезда сжимается до бесконечной плотности и превращается в «белого карлика», с низкой светимостью.
Если звезда имела сверхкрупные размеры, то в конце ее эволюции образуется «черная дыра», переходящая затем в «белую дыру».
Солнце– звезда второго (или еще более позднего) поколения. Ее возраст и возраст Солнечной системы в целом оценивается в 5 миллиардов лет.Солнечная системапредставляет собой группу небесных тел весьма различных по размерам и физическому строению. В эту группу входят: Солнце, девять больших планет (астероидов), сотни комет и бесчисленное множество материальных тел. Все эти тела объединены в одну систему благодаря силе притяжения центрального тела – Солнца.
Источником солнечной энергии являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Температура в поверхностных слоях Солнца составляет 6000 К. С глубиной температура растет, достигая в центре 1,5107К. Это значит, что вещество на Солнце находится в состоянии плазмы. Изучение спектра Солнца позволило определить его химический состав. Больше всего на Солнце водорода (70% всей массы Солнца) и гелия (28%). Одинаковый химический состав Солнца и всех планет служит убедительным доказательством их единой природы.
Солнце – главный источник жизни на Земле. Масса его в 3,33105раз больше массы Земли и в 650 раз больше массы всех планет Солнечной системы. Радиус Солнца равен 7108м, т. е. в 109 раз больше радиуса земли. Расстояние от Солнца до Земли 149 млн км., что составляет 107 его диаметров.
Возраст Земли – 4,5 млрд лет. Ее радиус 6,3 тыс. км. Форма Земли несколько отличается от сферической и приплюснута с полюсов. Такая объемная фигура получила название геоида. Скорость вращения вокруг Солнца 30 км/с. Ее орбита незначительно отличается от круговой. В течении 24 часов Земля делает один оборот вокруг своей оси, и в течении365,25 суток – вокруг Солнца.
К оглавлению
Исследования показывают, что полюса на Земле менялись, и когда-то Антарктида была вечнозеленой. Вечная мерзлота образовалась 100 тыс. лет назад после великого оледенения.
В 1915 г. немецкий геофизик А. Вегенер предположил, исходя из очертаний континентов, что в карбоне (геологический период) существовал единый массив суши, названный им Пангеей. Пангея раскололась на Лавразию и Гондвану. 135 млн лет назад Африка отделилась от Южной Америки, а 85 млн лет назад Северная Америка от Европы; 40 млн лет назад Индийский Материк столкнулся с Азией и появились Тибет и Гималаи.
Земля по своей структуре четко делится на четыре концентрические зоны: земная кора, мантия, внешнее ядро и внутреннее ядро. Твердая оболочка земной коры имеет толщину от 30 до 60 км, а на дне океанов в некоторых местах ее толщина уменьшается и может быть от 7 до 25 км.
Если бы с лика планеты можно было удалить материки и океаны, то мы увидели бы нечто, напоминающее гигантское круглое яйцо, скорлупа которого растрескалась под давлением какой-то могучей силы. Именно так выглядит верхний слой земной коры, сложенный из плит. Такая картина составлена с помощью гравитационных съемок со спутников.
Тектонические плиты– участки земной коры, на которых располагаются те или иные поверхностные объекты Земли. Сейчас доказано, что земная кора состоит примерно из 20 больших и малых плит, или платформам, постоянно изменяющих свое местоположение на планете. Эти странствующие тектонические плиты земной коры, как льдины, плавают на поверхности вязкой магмы. Плиты в среднем перемещаются на 2–3 сантиметра в год в каком-либо направлении. Быстрее всего движется, как считают ученые, южная часть плиты, на которой разместилась Латинская Америка. Она устремляется в сторону Тихого океана со скоростью 16 сантиметров в год. Поскольку плиты движутся с разными скоростями, между ними время от времени происходят столкновения.
На Земле тектонические процессы активно протекают и в наши дни, ее геологическая история далека от завершения. Не без основания считают, что тектоническая активность может служить мерилом уровня жизнеспособности планеты в целом. Сокращение, а тем более прекращение такой деятельности, рассматривается как признак умирания планеты, завершения цикла ее эволюционного развития.
К оглавлению
Время от времени отголоски планетной деятельности на Земле проявляются с такой силой, что вызывают локальные катастрофические потрясения, отражающиеся на природе и человеческой цивилизации. Современный рельеф планеты сложился и продолжает видоизменяться под влиянием совместного действия на ее поверхности тектонических, гидросферных, атмосферных и биологических процессов.
Выводы:
– Современная наука окружающий нас мир структурно разделяет на микро-, макро- и мегамиры.
– Главным открытием квантовой механики является вероятностный характер законов микромира.
– Объектам микромира присущ корпускулярно-волновой дуализм.
– Фундаментальным в квантовой теории является принцип неопределенности.
– В космологии господствует модель нестационарной расширяющейся горячей однородной изотропной Вселенной, названной моделью Большого взрыва.
– Наша Галактика – гигантская звездная система спиралевидного типа.
– Солнечная система возникла около 5 млрд лет назад. Все планеты имеют единое происхождение и возраст.
– Формирование земной коры Земли происходило в течение длительного периода. Большую роль в эволюции Земли сыграло наличие гидросферы и появление жизни на ней.