Краткий словарь терминов естествознания++
.docПринцип причинности – утверждение о том, что каждое событие (явление) в мире имеет свою причину и приводит к определенным последствиям, при этом причина во времени предшествует следствию; служит важнейшим принципом научного познания («найти причину»).
Принцип соответствия – положение, выдвинутое Н. Бором, согласно которому выводы квантовой теории согласуются с соответствующими выводами классической физики в предельном случае перехода дискретных значений физических величин (напр., энергии) в непрерывные.
Принцип эквивалентности – в физике утверждение о том, что ускоренная (неинерциальная) система отсчета локально физически эквивалентна полю тяготения; служит одним из основных принципов общей теории относительности; объясняет состояние невесомости при свободном падении тел в поле тяготения.
Продуценты – в биосфере растения и бактерии, создающие первичное органическое вещество из неоргани-ческих соединений, которым питаются консументы.
Прокариоты – простейшие организмы, клетки которых лишены ядра, напр., бактерии.
Протерозой – геологическая эра в истории Земли, предшествующая палеозою и следующая за археозоем, охватывает период от 2500 до 600 млн. лет тому назад; характеризуется появлением эукариотов, многоклеточных растений и животных.
Протон – положительно заряженная частица атомного ядра из разряда барионов, имеет положительный элементарный электрический заряд, полуцелый спин (фермион) и массу чуть меньше массы нейтрона, состоит из трех кварков; число протонов в ядре определяет место (порядковый номер) химического элемента в Периодической системе элементов Д. Менделеева.
Радиоактивность – самопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в ядра других элементов с испусканием частиц.
Репарация – в молекулярной генетике восстановление нарушенной структуры молекулы ДНК.
Репликация – удвоение молекулы ДНК как начало деления клетки.
Редуценты – в биосфере организмы (бактерии, грибы), разлагающие мертвое органическое вещество до минерального.
Реликтовое излучение – изотропное фоновое космическое электромагнитное излучение, сохранившееся от ранней стадии эволюции Метагалактики, когда образовались нейтральные атомы вещества.
Релятивистский – термин, относящийся к теории относительности, когда скорость тела близка к скорости света.
Рибосомы – органеллы клетки, содержащие молекулы РНК, с помощью которых происходит синтез белков.
РНК (рибонуклеиновая кислота) – биологическая макромолекула, составная часть цитоплазмы живых клеток и вирусов, участвует в биосинтезе белков и передаче наследственных (генетических) свойств организма.
Самоорганизация – самопроизвольное усложнение и появление новых структур системы в неустойчивом состоянии при взаимодействии ее с другими системами.
Самоподобие – вид симметрии природных и математических структур, при которой повторяется форма и свойства объекта в различных масштабах пространства и времени, характерна, напр., для фракталов.
Сильное взаимодействие – один из видов фундаментальных взаимодействий в природе, действует между кварками и обеспечивает устойчивое существование атомных ядер.
Симметрия – свойство тел, систем, математических структур (расположение частей, внутреннее строение, форма), которое не меняется (остается инвариантным) при некотором их преобразовании.
Синапс – область контакта нервных клеток друг с другом и с клетками исполнительных органов, через которую передается нервное возбуждение.
Синергетика – теория самоорганизации сложных систем, взаимодействующих с другими системами.
Система отсчета – в механике опорное тело с выбранной системой координат и часами, относительно которого рассматривается движение других тел.
Скорость света в вакууме – одна из универсальных физических постоянных, равная 3.108 м/с; согласно теории относительности, определяет максимальную скорость движения тел и передачи фундаментальных взаимодействий (также информации).
Скрытая масса – «темное» (невидимое) вещество в неизвестных сегодня формах, существующее в космосе.
Слабое взаимодействие – один из видов фундаментальных взаимодействий в природе, вызывает распады микрообъектов (напр., свободного нейтрона) с испусканием лептонов.
Соотношение неопределенностей – одно из основных соотношений квантовой теории, согласно которому произведение неопределенностей координаты и импульса микрообъекта не может быть меньше постоянной Планка.
Спектр – частотный состав сложного излучения, т. е. наличие в нем волн различных частот с известными интенсивностями; в широком смысле – совокупность всех значений какой-либо величины, характеризующей систему или процесс.
Спин – собственный момент импульса микрообъекта, принимающий дискретные значения, равные соответ-ственно у бозонов и фермионов целым и полуцелым числам от постоянной Планка.
Сплайсинг – в молекулярной генетике процесс вырезания «ненужных» (промежуточных) участков гена и склеивания тех участков, которые кодируют структуры белка, при формировании матричной РНК.
Спонтанное излучение – самопроизвольное электромагнитное излучение атомов и молекул при переходе их из возбужденного состояния в нормальное.
Спонтанное нарушение симметрии – самопроизвольный и непредсказуемый переход симметричной систе-мы из возбужденного (неустойчивого) состояния в менее симметричное, но более устойчивое (с меньшей энергией); объясняет необратимые скачки в процессе самоорганизации сложных систем, напр., фазовые переходы, ферромагнетизм, сверхпроводимость и т. п.
Стрела времени – однонаправленное течение времени из прошлого в будущее, обусловленное необратимым ходом природных процессов.
Сукцессия – в экологии последовательная смена одних биоценозов другими на определенном участке среды, напр., при переходе зарастающего озера в болото.
Таксон – в систематике живых организмов группа объектов, объединенных общими свойствами и призна-ками, напр., вид, род, семейство и т. д.
Термоядерный синтез – слияние легких атомных ядер в более тяжелые с выделением огромного количест-ва энергии; является основным источником энергии излучения звезд.
Тождественность микрочастиц – неразличимость микрообъектов одного вида между собой в системе при их взаимной перестановке, т. е. все электроны, протоны и т. д. в природе одинаковы.
Тонкая подстройка (настройка) Вселенной – сильная зависимость возможности существования известных структур нашей Вселенной (элементарных частиц, атомных ядер, атомов, звезд, галактик, живых организмов, человека) от числовых значений универсальных физических постоянных, которые не выводятся из каких-либо принципов.
Трансдукция – в генетике перенос вирусами генетического материала из одной клетки в другую, что приво-дит к изменению наследственных свойств «зараженной» клетки.
Транскрипция – в генетике синтез в живых клетках молекул РНК на биологической матрице – молекуле ДНК.
Трансляция – в генетике синтез в живых клетках молекул белков путем «считывания» генетической инфор-мации, закодированной в молекулах матричной РНК.
Универсальные физические постоянные – набор физических величин и их отношений, определяющих свойства основных природных структур, а также их взаимодействий, которые не изменяются со временем и одинаковы для всей нашей Вселенной (напр., скорость света в вакууме, гравитационная постоянная, постоянная Планка, элементарный электрический заряд и др.).
Ускоритель – физическая установка, предназначенная для ускорения до очень больших скоростей заряжен-ных частиц (напр., электронов или протонов) в электрических и магнитных полях.
Фаза – в теории колебаний и волн числовая характеристика волнового возмущения в данной точке прост-ранства и в данный момент времени; в термодинамике равновесное состояние вещества, отличающееся по своим физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества; в общем смысле отдельная стадия в развитии какого-либо явления или процесса в природе или обществе.
Фанерозой – геологическая эпоха (эон) в истории Земли, включающая палеозой, мезозой и кайнозой, в отло-жениях горных пород которой имеются явные остатки живших когда-то организмов.
Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индиви-дуального развития (онтогенеза).
Ферменты (энзимы) – биологические катализаторы белковой природы, регулирующие и ускоряющие био-химические процессы в живых организмах.
Фермионы – один из двух возможных типов микрообъектов, имеющих (в отличие от бозонов) полуцелый спин и коллективные свойства, описываемые статистикой Ферми-Дирака, напр., электроны, протоны и др.
Физическая величина – обобщенное свойство природных процессов, объектов и систем, которое выражает их взаимосвязи и может быть измерено, напр., масса, энергия, температура, электрический заряд и т. д.
Филогенез – процесс исторического развития (эволюции) мира живых организмов, видов, родов и т. д.
Фотоны – кванты электромагнитного излучения, в частности света.
Фракталы – природные и математические структуры, обладающие самоподобием, напр., снежинки, формы облаков и береговых линий, нервная и кровеносная система животных и т. п.
Фундаментальные взаимодействия – четыре вида взаимодействий (сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное), к которым могут быть сведены все другие взаимодействия в природе.
Хаос – состояние максимальной дезорганизации, неупорядоченности, несогласованности поведения элемен-тов и частей сложной системы, характеризуется максимальной энтропией.
Хемосинтез – образование некоторыми бактериями органических веществ из углекислого газа за счет энергии, получаемой при окислении ими других неорганических веществ (аммиака, сероводорода и т. д.).
Химический элемент – простое вещество, неразложимое на более простое; состоит из одинаковых атомов с одним и тем же электрическим зарядом атомного ядра.
Хлоропласты – зеленые пластиды растительных клеток, в которых происходит фотосинтез.
Хромопласты – органеллы растительных клеток, содержащие красящие вещества.
Хромосомы – структурные элементы ядра клетки, содержащие молекулы ДНК и особые белки (гистоны).
Цепная реакция – тип химической или ядерной реакции, при которой каждая реакция приводит к появле-нию активных частиц, вызывающих другие такие же реакции; разветвленные цепные реакции имеют характер горения или взрыва.
Цикл Карно – в термодинамике круговой процесс идеальной тепловой машины с максимальным КПД пре-образования теплоты в работу.
Цефализация – процесс обособления головы, а также количественного и качественного развития головного мозга в эволюции позвоночных животных.
Цитоплазма – внеядерная часть содержимого животных и растительных клеток.
Черная дыра – сверхплотный материальный объект, способный полностью «замкнуть» пространство и время вокруг себя, тем самым отделив эту область от остальной Вселенной; из области притяжения черной дыры (горизонт событий) не может вырваться никакое тело, ни даже свет.
Число (постоянная) Авогадро – число структурных единиц (атомов, молекул и др.) в одном моле вещества, равное 6,02.1023 моль-1; показывает также, сколько атомных единиц массы содержится в одном грамме вещества.
Эволюция – процесс развития природных систем, включающий их рождение, рост, старение и смерть; в более узком смысле (в противоположность революции) процесс медленных и непрерывных изменений.
Экосистема – единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания; в качестве экосистемы можно рассматривать пруд, луг, океан и т. д., а также биосферу в целом.
Электромагнитное взаимодействие – один из видов фундаментальных взаимодействий, обусловленный наличием в природе электрических зарядов; объясняет существование и свойства атомов, молекул, кристаллов, характер химических связей, химических реакций, сил трения и упругости.
Электрон – элементарная частица группы лептонов, входящая в состав атомов; имеет отрицательный элементарный заряд, полуцелый спин и массу, которая в 1836 раз меньше массы протона.
Электронвольт – внесистемная единица энергии микрообъектов, равная 1,6.10-19 Дж.
Электрослабое взаимодействие – взаимодействие, объединяющее электромагнитное и слабое при доста-точно высоких энергиях взаимодействующих частиц.
Элементарные частицы – самые простые микрообъекты, не имеющие внутренней структуры; сегодня к ним относят лептоны, кварки, фотоны, а также переносчики гравитации (гравитоны), сильного (глюоны) и слабого (вионы) взаимодействий; в современной физике протоны, нейтроны и другие адроны не считают, как раньше, элементарными, так как они состоят из кварков.
Элементарный (электрический) заряд – минимальное значение электрического заряда, наблюдаемое в природе и равное 1,6.10-19 Кл; кварки, имеющие по отношению к элементарному не целый, а дробный заряд, не существуют в свободном состоянии.
Эмерджентность – качественно особое свойство сложной системы, которое не сводится к сумме свойств составляющих ее частей.
Энергия – универсальная мера движения и взаимодействия природных объектов; важнейшим законом природы является закон сохранения энергии: в изолированной системе тел полная энергия системы сохраняется с течением времени, но может переходить из одной формы в другую.
Энергия связи – энергия, необходимая для отделения от системы какого-либо ее элемента или для полного разделения системы на ее составные части.
Энтропия – термодинамическая характеристика состояния системы, определяющая меру ее неупорядочен-ности (беспорядка); в теории информации определяет меру неопределенности сообщения; согласно второму закону термодинамики, в изолированной системе энтропия не может убывать, т. е. в сложной системе, предоставленной самой себе, беспорядок только растет.
Эон – длительный отрезок времени, включающий несколько геологических эр в истории Земли; эонами обычно называют криптозой и фанерозой.
Эукариоты – высшие (по сравнению с прокариотами) организмы, клетки которых содержат ядро с хромо-сомами, отделенное мембраной от цитоплазмы.
Ядро атома – см. атомное ядро.
Ядро галактики – центральная область галактики с более плотным расположением звезд; в ядрах многих галактик (в том числе и нашей Галактики) предполагается наличие гигантских черных дыр.
Ядро Земли – центральная область Земли диаметром около 3,5 тыс. км; делится на внешний полужидкий слой и внутреннее твердое ядро.
Ядро клетки – самая крупная мембранная органелла эукариотной клетки, содержащая в хромосомах почти всю генетическую информацию о свойствах и признаках клетки и организма в целом.
Выдающиеся деятели естествознания
Авиценна (Ибн Сина) (980 – 1037) – среднеазиатский врач, философ, математик, поэт, музыкант; его 5-томный «Канон врачебной науки», в котором подытожены взгляды и опыт античных, индийских и арабских врачей не только по анатомии, физиологии и патологии, но и по ботанике, зоологии и геологии, служил основным руководством по медицине на Востоке и Западе более пяти веков.
Авогадро Амедео (1776 – 1856) – итальянский физик и химик; выдвинул молекулярную гипотезу строения вещества, установил один из газовых законов; его именем названо число атомов или молекул в одном моле вещества.
Ампер Андре Мари (1775 – 1836) – французский физик, химик и математик, основоположник электродина-мики; открыл взаимодействие электрических токов и описал действие магнитного поля на ток (закон и сила Ампера), разработал теорию магнетизма (токи Ампера), изобрел электромагнитный телеграф.
Аристотель (384 – 322 гг. до н. э.) – древнегреческий философ и ученый-энциклопедист, основоположник формальной логики; «отец зоологии», описал около 500 видов животных; его сочинения охватили все отрасли тогдашнего знания и стали фундаментом последующего развития науки в течение почти 2000 лет.
Аррениус Сванте (1859 – 1927) – шведский физико-химик, один из основоположников физической химии; разработал теорию электролитической диссоциации, исследовал скорости химических реакций, биологичес-кие и биохимические процессы; автор гипотезы панспермии; Нобелевская премия по химии 1903 г.
Архимед (287 – 212 гг. до н. э.) – древнегреческий физик, математик, механик, астроном; автор многих изобретений (архимедов винт, блоки, рычаги), разработал основы статики (законы рычага) и гидростатики (закон Архимеда, условия плавания тел); был близок к открытию интегрального исчисления.
Бардин Джон (1908 – 1991) – американский физик; вместе с У. Браттейном открыл транзисторный эффект и создал первый полупроводниковый транзистор; совместно с Л. Купером и Дж. Шриффером построил микро-скопическую теорию сверхпроводимости (теория БКШ); Нобелевские премии по физике 1956 и 1972 гг.
Беккерель Антуан Анри (1852 – 1908) – французский физик, открыл и исследовал явление естественной радиоактивности; работы в области магнитооптики, фосфоресценции и инфракрасного излучения; Нобелевская премия по физике 1903 г.
Бернулли Даниил (1700 – 1782) – швейцарский математик и физик, один из создателей теоретической гидродинамики (уравнение Бернулли); выдвинул идею объяснения теплоты движением микрочастиц; предвосхитил закон Кулона взаимодействия электрических зарядов.
Берцелиус Йенс Якоб (1779 – 1848) – шведский химик; вычислил атомные массы всех известных в его время химических элементов, ввел обозначения элементов и понятия изомерии, катализа, органической химии; открыл явление изоморфизма и ряд химических элементов (Ce, Se, Si, Zr).
Бойль Роберт (1627 – 1691) – английский физик, химик и философ; открыл зависимость между объемом и давлением газов (закон Бойля-Мариотта); построил воздушный насос и барометр; сформулировал понятие химического элемента и химического анализа, ввел в химию экспериментальный метод, различал смеси и химические соединения, дал способ различения кислот и оснований растительными индикаторами.
Больцман Людвиг (1844 – 1906) – австрийский физик-теоретик, один из основоположников классической статистической физики; вывел закон распределения молекул (статистика Больцмана), основное кинетическое уравнение газов; доказал статистический характер 2-го закона термодинамики и сформулировал Н-теорему как основу теории необратимых процессов; теоретически обосновал закон теплового излучения (закон Стефана-Больцмана).
Бор Нильс (1885 – 1962) – датский физик-теоретик, один из создателей современной физики; основатель и руководитель Института теоретической физики в Копенгагене – одного из крупнейших мировых научных центров; предложил первую квантовую теорию атома (атом Бора), автор работ по обоснованию квантовой теории и философии современного естествознания (принципы дополнительности и соответствия), теории металлов, атомного ядра и ядерных реакций; Нобелевская премия по физике 1922 г.
Бройль Луи де (1892 – 1987) – французский физик, один из создателей квантовой теории; выдвинул идею о волновых свойствах вещества; автор трудов по строению атомного ядра, распространению электромагнит-ных волн в волноводах, по истории и методологии физики, Нобелевская премия по физике 1929 г.
Вавилов Николай Иванович (1887 – 1943) – советский ботаник, генетик, селекционер; сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, создал учение об иммунитете растений к инфекцион-ным заболеваниям; определил центры происхождения культурных растений; под его руководством была создана коллекция из более 300 тыс. образцов культурных растений.
Вайнберг Стивен (родился в 1933 г.) – американский физик-теоретик; работы в области элементарных частиц, теории гравитации, космологии; независимо от А. Салама предложил единую модель слабого и электромагнитного взаимодействий (теория Вайнберга-Салама); Нобелевская премия по физике 1979 г.
Ваксман Зельман (1888 – 1973) – американский микробиолог; выделил стрептомицин и ряд других анти-биотиков (ввел сам этот термин), которые успешно используются для лечения многих болезней человека (туберкулез, проказа), животных и растений; Нобелевская премия по физиологии и медицине 1952 г.
Вант-Гофф Якоб Хенрик (1852 – 1911) – нидерландский химик, один из основоположников стереохимии и физической химии, создатель учения о химическом равновесии и химической кинетике, осмотической теории растворов и геохимии; первая Нобелевская премия по химии 1901 г.
Вернадский Владимир Иванович (1863 – 1945) – русский естествоиспытатель, основатель геохимии, биогеохимии, радиогеологии; автор многих трудов по философии и истории естествознания, науковедению; создатель учения о биосфере и ее эволюции, о растущем воздействии на окружающую среду человека и преобразовании биосферы в ноосферу (сферу разума); организатор и директор Радиевого института.
Вольта Алессандро (1745 – 1827) – итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель первого источника постоянного тока (вольтов столб); изучал электрические процессы в живых организмах, открыл контактное электричество, построил много электроприборов, обнаружил метан.
Галилей Галилео (1564 – 1642) – итальянский ученый, один из основателей точного опытного естество-знания; заложил основы современной механики, установил законы инерции, свободного падения и движения тел по наклонной плоскости, сложения движений; построил первый телескоп и открыл горы на Луне, четыре спутника Юпитера, фазы и Венеры, пятна на Солнце; активно поддерживал гелиоцентрическую систему мира, за что был подвергнут суду инквизиции.
Гейзенберг Вернер (1901 – 1976) – немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики; сформулировал принцип неопределенностей, работал в области структуры атомного ядра, квантовой теории поля, теории ферромагнетизма, философии естествознания; Нобелевская премия по физике 1932 г.
Гелл-Манн Марри (родился в 1929 г.) – американский физик-теоретик; открыл закон сохранения странности в физике элементарных частиц, предложил гипотезу кварков и глюонов, предсказал ряд новых адронов, разработал теорию слабых взаимодействий; Нобелевская премия по физике 1969 г.
Герц Генрих (1857 – 1894) – немецкий физик; создал генератор электромагнитных колебаний и эксперимен-тально доказал существование электромагнитных волн, наблюдал их отражение, преломление, интерферен-цию, поляризацию и показал, что их скорость равна скорости света, открыл внешний фотоэффект.
Гершель Уильям (1738 – 1822) – английский астроном и оптик, основоположник звездной астрономии; изготовил сотни зеркал для телескопов, открыл планету Уран, два спутника Урана и два спутника Сатурна, описал свыше 2500 открытых им туманностей и звездных скоплений; открыл инфракрасные лучи.
Гиппарх (180 – 125 гг. до н. э.) – древнегреческий астроном; составил первый каталог 850 звезд, ввел деление звезд по их яркости, открыл прецессию земной оси (предварение равноденствий), решил задачу предсказания солнечных и лунных затмений; основоположник математической картографии, ввел географические координаты (широту и долготу), составил первую таблицу синусов.
Гиппократ (460 – 377 гг. до н. э.) – древнегреческий врач, «отец медицины» и основатель медицинской географии; разработал учение о 4 типах темперамента (холерики, сангвиника, меланхолики и флегматики) и 4 соках организма (кровь, желчь, слизь и черная желчь), предложил новые методы диагностики болезней, способы перевязки ран, сформулировал моральные нормы поведения врача (клятва Гиппократа).
Гумбольт Александр (1869 – 1859) – немецкий естествоиспытатель- энциклопедист, географ и путешест-венник, основоположник географии растений, геофизики, гидрографии и сравнительной климатологии; проводил исследования природных ресурсов, географии, климата, животного и растительного мира, этнографии, истории Европы, Азии и Америки.
Гюйгенс Христиан (1629 – 1695) – нидерландский ученый; изобрел маятниковые часы, установил законы колебаний физического маятника, заложил основы теории удара; создал волновую теорию света, объяснил двойное лучепреломление; усовершенствовал телескоп и открыл кольцо у Сатурна; автор одной из первых работ по теории вероятностей.
Дарвин Чарлз (1809 – 1882) – английский естествоиспытатель, создатель учения о естественной эволюции органического мира Земли и происхождении видов живых организмов (дарвинизма), основанной на трех основных факторах: наследственности, изменчивости и естественном отборе; обосновал гипотезу о происхождении человека от обезьяноподобного предка; автор работ по ботанике и геологии.
Декарт Рене (1596 – 1650) – французский философ, математик, физик и физиолог, родоначальник рациона-лизма в науке; заложил основы аналитической геометрии, дал понятия переменной величины и функции, ввел многие алгебраические обозначения; высказал закон сохранения количества движения, дал понятие импульса силы; ввел представление о рефлексах.
Дженнер Эдуард (1749 – 1823) – английский врач, разработал и впервые осуществил вакцинацию против оспы, первый и пожизненный директор Дженнеровского института, задачей которого было широкое внедрение оспопрививания.
Дирак Пол (1902 – 1984) – английский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики; разработал квантовую статистику Ферми-Дирака, создал релятивистскую теорию движения электрона, предсказал существование античастиц, рождение пар и их аннигиляцию; заложил основы квантовой электродинамики и квантовой теории гравитации; Нобелевская премия по физике 1933 г.
Евклид (предположительно 365 – 300 гг. до н. э.) – математик и ученый эпохи эллинизма; его главный труд «Начала», систематизировавший все математические знания древности, оказал огромное влияние на последующее развитие математики; работал также в области астрономии, оптики, теории музыки.
Жолио-Кюри Ирэн (1897 – 1956) – французский физик и радиохимик, дочь М. Склодовской-Кюри; вместе с мужем Ф. Жолио-Кюри открыла явление искусственной радиоактивности, в том числе позитронную радиоактивность, и получила искусственные радиоактивные изотопы; предвосхитила открытие деления ядер под действием нейтронов; Нобелевская премия по химии 1935 г.
Жолио-Кюри Фредерик (1900 – 1958) – французский физик и общественный деятель, руководитель Комиссариата по атомной энергии Франции, председатель Всемирного Совета Мира; вместе с женой И. Жолио-Кюри открыл явление искусственной радиоактивности и позитронную радиоактивность, предвос-хитил открытие деления ядер нейтронами; построил первый французский циклотрон и экспериментальный ядерный реактор, Нобелевская премия по химии 1935 г.