Вопрос 41. Образование и основные этапы эволюции Земли.

Достаточно долгое время землю воспринимали как застывший объект (не движется, не дышит)

Оказалось, что земля-объект постоянно развивается и изменяется (химич. состав, строение)

Глобальную эволюцию земли рассматривают с эволюционно-синергетической парадигмой, говорят об отдельных развитиях геосфер.

Возраст земли оценивают в 4,6 млрд лет. Земля - обособленное тело солнечной системы.

Используя гипотезу одновременного образования тел солнца за возраст земли принимают возраст метеорита, устан. по изотопному анализу их состава.

Образование земли тесно связывают с образованием солнечной системы. Их строение связано с солнечной туманностью.(99% газы,1% пылевые частицы)

Возможно, в окрестностях солнечной системы взорвалась сверхновая при взрыве активный синтез всех хим. Элементов

Ударная волна возможно вызвала сжатие (конденсацию), температура возросла до нескольких тысяч «К», то есть атомы не образовывали молекулы.

Большая часть массы- центр, остальная масса газопылевой диск: температура понижается, образовались молекулы, которые стали конденсироваться в твёрдые частицы. Когда плотность достигла некоторого критического значения (10в -8-ой) в районе земной орбиты, частицы перестали расталкиваться при столкновении, а слипаться. В результате конденсации образовались зародыши планет - планетоземали. Этот процесс наз. Аккрецией (наращивание масс)

В результате таких столкновений земля разогрелась в плоть до плавления в-ва. Это вызвало начало расслоения в-ва земли: ядро и мантия образовались. Так образовалась литосфера.

Образование гидросферы и атмосферы связывают с дегазацией земных недр. Газы составили земную корочку.

Когда температура понизилась до 100 гр. С появилась гидросфера

Примерно 3,5 млн. лет назад появилась биосфера.

Вопрос 46.Особенности эволюционных процессов в природе,их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.

Классика: изучала простые линейные, обратимые, замкнутые системы.

Лаплас-всё детерминировано, мир предсказуем.

Неоклассика: системы из большого числа частиц. Динамические системы уже не годятся. Потом перешли к статистическому описанию (вероятностному).

Согласно 2 закону термодинамики (началу т/д):замкнутые системы из большого числа частиц необратимо переходят в наиболее вероятное состояние теплового равновесия, т.е.замкнутые системы эволюционируют от порядка к хаосу, энтропия при этом возрастает(пожар лесов)(распад цивилизации).

Оказывается, существуют и другие процессы, которые нельзя описать ни динамическими, ни статическими законами; это например процесс эволюции биологического объекта, человека, звёзд, галактик.

Оказывается состояние таких объектов не только нельзя однозначно предсказать, но даже нельзя определить вероятность в будущем.

В результате эволюционных процессов структура объекта обычно усложняется, из хаоса возникает порядок. Это сопровождается уменьшением энтропии, её оттоком в окружающую среду. Никакого противоречия со 2 началом термодинамики здесь нет.

2 начало сформулировано для замкнутой системы, а эволюционная система открытая, т.е. способная обмениваться веществом, энергией или информацией с окружающей средой. Общее изменение энтропии открытой системы складывается из 2ух частей:

dS=d1S+d2S произ-во энтропии из-за необратимых процессов внутри системы

d<или равно1>или равно0

d2S-приток или отток энтропии в результате обмена с окр.средой.

К живому организму:dS=d1S+d2S<0(резкий рост,развитие)

dS=0 функционирует на стабильной системе

dS>0 старение организма.

S-->Smax смерть

Общая энтропия системы может уменьшаться, это условие выполняется только вдали от равновесия. Система становится очень чувствительной к флуктуациям, которые могут возрасти до макроскопического уровня. В результате система может качественно измениться и из первоначального хаоса могут появиться упорядочные структуры. Их образование происходят не из-за внешнего воздействия, а за счёт внутренней перестройки самой системы, поэтому процесс называется самоорганизацией.

Деление клетки.dS=d1S+d2S d1S(Производство энтропии)~4/3πR в кубе (объём шара) d2S~4πR в квадрате (S поверхности сферы) dS=A4/3π(R в кубе)−В4π(R в квадрате)

dS=0 при R=3B/A если R>3B/A то dS>0

т.е. при R=3B/A клетка должна разделиться, иначе она погибнет. Объём в двух новых клетках не изменился, площадь поверхности возрос. Деление клеток связано с оттоком энтропии .(это неравновесные процессы)