38. Концепции возникновения и развития Вселенной

Космология – учения о Вселенной как едином целом и ее эволюции. Вопросы происхождения и эволюции небесных тел изучаются особым разделом науки – космогонией. Для решения космологических и космогонических проблем используют 2 подхода: наблюдательный (сравнивая характеристики небесных тел, находящихся на разных сталиях развития, можно установить, в какой последовательности эти стадии сменяли друг друга); теоритический (из общих законов физики определить, какой путь развития прошло небесное тело). Выводы теории должны подтверждаться наблюдениями. Эволюция звезд: возникновение звезды в результате конденсации межзвездных пыли и газа, богатого водородом; стадия термоядерных реакций превращения водорода в гелий в центре звезды, при исчерпании в центре водорода ядро сжимается и нагревается, а оболочка сильно расширяется; термоядерное загорание гелия и более тяжелых элементов в ядре звезды. Звезды вращаются вокруг своей оси очень быстро (больше 100 км/с). Образуются из диффузной материи. Солнечная система: 1.уплотнение облака межзвездного вещества; 2. наиболее плотные участки облака с массами порядка звездных начинают сжиматься. Облако распадается на фрагменты, один из которых потом порождает Солнце и Солнечную систему. В центре сжимающегося фрагмента образуется сгущение пыли и газа, которое является ядром аккреции (захват окружающей разряженной среды); 3. вещество становится непрозрачным, температура возрастает и пыль испаряется. Образуется Протосолнце, в этом периоде уже существует протопланетная туманность. 4. Сжатие Протосолнца, рост концентрации, пылинка сталкиваются, появляются более крупные частицы, идет процесс образования твердых тел, рост больших тел за счет малых. Особо крупные тела становятся ядрами аккреции, вокруг них происходит формирование планет земной группы. Проблемы современной астрофизики: экспериментальная проверка общей теории относительности, гравитационные волны, их детектирование; связь между космологией и физикой высоких энергий; нейтронные звезды и пульсары; черные дыры; образование галактик; проблема темной материи; гамма-всплески; проблема необратимоти и «стрелы времени».

39. Химические явления и их сущность

Изучение химических явлений основывается на фундаментальных принципах физической картины мира и вносит большой вклад в описание явлений живой и неживой природы.

Простейшим носителем химических свойств служит атом - система, состоящая из ядра и движущихся вокруг него (в его электрическом поле) электронов.

В результате химического взаимодействия атомов образуются молекулы (радикалы, ионы, атомные кристаллы) - системы, состоящие из нескольких ядер, в общем поле которых движутся электроны.

При химическом взаимодействии молекул одна конфигурация ядер и электронов разрушается и образуется новая. Акт химического взаимодействия состоит в образовании новых электронных (молекулярных) орбиталей.

В химических реакциях участвуют не отдельные частицы, а их большие коллективы — вещества.

Химическим индивидом обычно называют наименьшее количество вещества, повторением которого в пространстве можно воспроизвести данное вещество. (атомы в атомной решетке простого вещества или группы атомов в составе сложного атомного вещества).

Изменение агрегатного состояния, полиморфный переход, механическое разрушение, образование некоторых растворов (например, газовых) нельзя назвать химическими явлениями.

Главная задача учения химических явлений — получение веществ с заданными свойствами.

Основные концептуальные системы химии

Выделяют четыре основные концептуальные системы (каждая новая химическая концепция возникала на основе научных достижений предыдущей).

1) Первая химическая концепция - учение о составе – (1660-х гг. свойства веществ в зависимости от их химического состава).

2) концепция структурной химии (1800-е гг, опирается на атомно-молекулярную концепцию строения вещества).

3) Третья концептуальная система - учение о химическом процессе (1950-е гг., представление о химической кинетике и химической термодинамике, исследуются внутренние механизмы и условия протекания химических процессов (скорости протекания процессов, температура, давление и т.п., влияние катализаторов, ингибиторов и пр.).

4) Концептуальная система эволюционной химии (1970-х гг. система находится в стадии становления. В центре ее внимания — открытые высокоорганизованные химические системы, развитие которых приводит к возникновению биологической формы движения, учение об эволюционном катализе (теории саморазвития химических систем), а также теории биоорганической и бионеорганической химии.