- •1.02 Естественнонаучная и гуманитарные культуры
- •1.03 Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
- •1.04 Развитие представлений о материи
- •1.05 Развитие представлений о движении
- •1.06 Развитие представлений о взаимодействии
- •2.07 Принципы симметрии, законы сохранения
- •2.08 Эволюция представлений о пространстве и времени
- •2.09 Специальная теория относительности (сто)
- •2.10 Общая теория относительности (ото)
- •Дополнение к ото – «черные дыры»
- •3.11 Микро-, макро-, мегамиры
- •3.12 Структуры микромира
- •3.13 Химические системы
- •3.14 Особенности биологического уровня организации материи
- •1 Системность живого
- •2 Клетка
- •3 Иерархическая организация биологических систем
- •4 Иерархическая организация природных экологических систем
- •10 Симметрия и асимметричность живого
- •11 Основные свойства живых систем
- •12 Гомеостаз
- •13 Фермент
- •4.15 Динамические и статистические закономерности в природе
- •Соответствие динамических и статистических теорий.
- •4.16 Концепции квантовой механики
- •4.17 Принцип возрастания энтропии
- •3. Возможные формулировки второго начала термодинамики:
- •4.18 Закономерности саморегуляции. Принципы универсального эволюционизма
- •5.19 Космология (мегамир)
- •5.20 Геологическая эволюция
- •5.21 Происхождение жизни (эволюция и развитие живых систем)
- •5.22 Эволюция живых систем
- •5.24 Генетика и эволюция
- •Свойства генетического материала:
- •6.25 Экосистемы (многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы)
- •Устойчивость живых систем
- •6.26 Биосфера
- •6.27 Человек в биосфере
- •6.28 Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)
3.11 Микро-, макро-, мегамиры
В современном естествознании имеют дело с чрезвычайно большой совокупностью сильно различающихся по своему масштабу и по уровню сложности объектов. Взяв за ориентир пространственно-временной масштаб, привычный для человека, всю совокупность объектов можно условно представить тремя областями.
Микромир:
- это мир предельно малых, непосредственно ненаблюдаемых объектов
- пространственная размерность объектов в микромире исчисляется от 10-16 см до 10-6 см
- микромир целиком стал областью интересов квантовой физики
- основные структуры микромира: элементарные частицы; атомные ядра; атомы; молекулы; биологические системы (нуклеиновые кислоты, белки, вирусы, бактерии, клетки)
Макромир:
- это мир, непосредственно окружающих человека, объектов
- пространственная размерность объектов в макромире исчисляется от 10-5 см до 104 км
- основные структуры макромира: газообразные, жидкие и твердые тела; биологические системы (организмы, биогеоценозы, биосфера) и т.д.
- изучение объектов микромира проведено в основном в рамках классического естествознания
Мегамир:
- основные структуры мегамира: планеты; планетные системы (например, Солнечная система); звезды; галактики; скопление галактик; Метагалактика; Вселенная
- изучение объектов мегамира осуществляется астрономией, астрофизикой и космологией
- пространственная размерность объектов в мегамире простирается от 104 км до 1023 км
- в мегамире существенными являются гравитационные взаимодействия больших масс, масс космического масштаба.
Единицы измерений расстояний в мегамире:
- астрономическая единица (а.е.) – расстояние от Земли до Солнца, равная примерно 150 млн. км, применяется для определения космических расстояний в пределах Солнечной системы
- межзвездные и межгалактические расстояния измеряются в единицах:
а) световой год- расстояние, которое световой луч преодолеет за один год, равный примерно 10 триллионов километров (1013 км);
б) парсек (п.к.) равен 3,26 светового года, т.е. приблизительно 3*1013 км
Звезда:
- самосветящееся небесное тело, состоящее из раскаленных газов (плазмы), по своей природе похожи на Солнце
- основным источником энергии звезд являются реакции термоядерного синтеза, при которых из легких ядер образуются более тяжелые (чаще всего это превращение водорода в гелий)
Атрибуты планет:
- небесные тела, обращающиеся вокруг звезд
- светятся отраженным светом от звезд
- достаточно массивны, чтобы под действием собственного гравитационного поля стать шарообразными
- достаточно массивна, чтобы своим тяготением расчистить пространство вблизи своей орбиты от других небесных тел
Галактики:
- системы из миллиардов звезд (не менее 1000 млрд. звезд), связанных взаимным тяготением и общим происхождением
Галактики по форме условно разделяются на три типа:
- эллиптические галактики, обладающие формой эллипса с различной степенью сжатия
- спиральные галактики представлены в форме спирали, включая спиральные ветви
- неправильные галактики – не обладают выраженной формой
Наша галактика – Млечный путь, ее основные характеристики:
- гигантская (более 100 млрд. звезд)
- спиральная
- диаметр около 100 тысяч световых лет
Метагалактика: часть Вселенной со всеми находящимися в ней галактиками и др. объектами, которая доступна для исследования современными астрономическими методами. Она содержит несколько миллиардов галактик
Вселенная – все сущее, т.е. весь существующий материальный мир. Пространственные масштабы Вселенной: расстояние до наиболее удаленных из наблюдаемых объектов – более 10 млрд. световых лет
Космос – плохо определяемый термин. Он обозначает или Вселенную в целом или пространство за пределами Земли.
Примеры правильных последовательностей в структурной иерархии (от меньшего к большему):
а) звезда – звездная система – Метагалактика – Вселенная
б) элементарные частицы – ядра атома – атомы – молекулы
в) кварк – протон – ядро – атом
г) протон – ядро атома углерода – атом углерода – молекула сахара
д) элементарные частицы – атомы – молекулы – макротела.