31. Космологические модели вселенной.

Современная космология - это астрофизическая теория, изучающая структуру и динамику развития Метагалактики, включающая в себя понимание свойств всей Вселенной.

КЛАССИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ была построена Ньютоном. Сущность этой теории можно выразить в следующих положениях:

1. Вселенная вечна, т. е. является бесконечной в пространстве и времени.

2. Пространство играет пассивную роль и является вместилищем небесных тел.

3.  Количество звезд, планет и звездных систем во Вселенной бесконечно велико.

4. Движением планет и развитием небесных тел управляет закон всемирного тяготения.

5. Каждое небесное тело проходит длительную эволюцию и на смену погасшим светилам приходят новые.

В конце 19 в. немецкий астроном К. ЗЕЕЛИГЕР открыл гравитационный парадокс, из которого сделал вывод, что количество небесных тел ограничено и Вселенная не бесконечна.

КОСМОЛОГИЯ АНГЛИЙСКОГО ФИЗИКА ФУРНЬЕ ДАЛЬБА (1911 г.). Его модель Вселенной напоминает матрешку. Вселенные меньших размеров существуют в более крупных и в их устройстве проявляются одни и те же правила.

ГИПОТЕЗА ТЕПЛОВОЙ СМЕРТИ ВСЕЛЕННОЙ Р. Клазиуса и У. Кельвина - различные виды энергии при всех превращениях в конечном итоге переходят в тепло, которое стремится к состоянию термодинамического равновесия, т. е. рассеивается в пространстве. Таким образом, Вселенную ожидает тепловая смерть.

Попытка решения термодинамического парадокса была предпринята Л. Больцманом, предложившим ВЕРОЯТНОСТНУЮ ГИПОТЕЗУ РАЗВИТИЯ ВСЕЛЕННОЙ. По его мнению, Вселенная почти всегда пребывает в состоянии тепловой смерти, но иногда в некоторых ее областях возникают крайне маловероятные отклонения от обычного состояния. Таким участком является Земля и весь видимый космос. В целом Вселенная - это мертвый океан с небольшими островками жизни.

В 1917 г. А. Эйнштейн выступил с ГИПОТЕЗОЙ О СТАЦИОНАРНОЙ ВСЕЛЕННОЙ. Из расчетов Эйнштейна следовало, что Вселенная конечна по объему, как поверхность любой сферы, и не имеет границ. Количество звезд и звездных систем конечно. Вселенная не вечна и развивается в направлении тепловой смерти.

В 1922 году российский физик А. Фридман сформулировал ГИПОТЕЗУ О НЕСТАЦИОНАРНОСТИ ВСЕЛЕННОЙ. По его мнению, Вселенная непременно должна расширяться, причем расширяться должно пространство. Из расчетов Фридмана вытекают три возможных следствия:

Вселенная и ее пространство расширяются с течением времени;

Вселенная сжимается;

 ВоВселенной чередуются циклы расширения и сжатия;

Доказательства в пользу модели расширяющейся Вселенной были получены в 1926 году американским астрономом Д. Хабблом. После этого открытия в космологии утвердилась модель расширяющейся Вселенной.

32. Основные концепции и проблемы современной химии.

Историю химической науки можно разделить на несколько ЭТАПОВ:

1.       Период алхимии - с древности до 16 в.

2.       Период зарождения научной химии – 16-17 вв.

3.       Период открытия основных законов химии - первые 60 лет 19 в.

4.       Современный период - с 60-х годов 19 в. до настоящего времени.

Исторически АЛХИМИЯ сложилась как тайное, мистическое знание, направленное на поиски философского камня, превращающего металлы в золото и серебро, и эликсира долголетия.

Наивысшего развития алхимия достигла в ТРЕХ ОСНОВНЫХ ТИПАХ:

         греко-египетском;

         арабском;

         западно-европейском.

ПЕРИОД ЗАРОЖДЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ НАУКИ охватывает три столетия - с 16 по 19 вв. Условиями становления химии как науки были:

         обновление европейской культуры;

         потребность в новых видах промышленного производства;

         открытие Нового света;

         расширение торговых отношений.

 

Отделившись от старой алхимии, химия приобрела большую свободу исследования и утвердилась как единая независимая наука.

В 16 в. на смену алхимии пришло новое направление, которое занималось приготовлением лекарств. Это направление получило название ЯТРОХИМИИ.

В 17 столетии, в век бурного развития механики, в связи с изобретением паровой машины, возник интерес химии к процессу горения. Итогом этих исследований стала ТЕОРИЯ ФЛОГИСТОНА (Г. Шталь). Теория основана на утверждении, что все горючие вещества богаты особым горючим веществом - флогистоном. Чем больше флогистона содержит вещество, тем более оно способно к горению.

В 18 в. французский физик А.Л. Лавуазье, нагревая различные вещества в закрытых сосудах, установил, что общая масса всех веществ, участвующих в реакции, остается без изменений – ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ - основа для всего процесса развития химии 19 в.

Проблема изучения химического состава веществ была главной в развитии химии вплоть до 30-40-х годов XIX в. Английский химик Джон Дальтон открыл ЗАКОН КРАТНЫХ ОТНОШЕНИЙ и создал основы АТОМНОЙ ТЕОРИИ. Он установил, что два элемента могут соединяться между собой в разных соотношениях, при этом каждая комбинация представляет собой новое соединение.

Поворотный этап в развитии химической атомистики был связан с именем шведского химика И. Я. Берцелиуса, который изучая состав химических соединений, открыл и доказал ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА. Заслугой Берцелиуса является введение ХИМИЧЕСКОЙ СИМВОЛИКИ, позволяющей обозначать не только элементы, но и химические реакции.

Логическим завершением всего многовекового процесса развития химии стал первый международный химический конгресс 1860 г., на котором были сформулированы и приняты основополагающие принципы, теории и законы химии, которые заявили о химии как о самостоятельной развитой науке.

Изучая химические элементы, расположенные в порядке увеличения их атомных весов, МЕНДЕЛЕЕВ обратил внимание на периодичность изменения их валентностей и, основываясь на это, он составил таблицу. Такая форма таблицы была признанна мировым сообществом ученых.

Следующим важным этапом в развитие химии явилось создание теории химического строения органических соединений А. М. Бутлеровым, которая утверждала, что свойства веществ зависят от порядка расположения атомов в молекулах и от их взаимного влияния.

На основе системы химических наук складывается ХИМИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА, т. е. взгляд на природу с точки зрения химии. Ее содержанием являются:

1.       Учение о химической организации объектов живой и неживой природы.

2.       Представление о происхождении всех основных типов природных объектов, их естественной эволюции.

3.       Зависимость химических свойств природных объектов от их структуры.

4.       Закономерности природных процессов как процессов химического движения.

5.       Знание о специфических свойствах искусственно синтезируемых объектов.