Раздел_II._Гл._6_……_


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.

99

Г
лава

6

ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА

6.1. План семинарского занятия

1.

Появление человека на Земле.

2.

Возникновение антропогенезов.

3.

Географическая среда и техносфера.

4.

Ноосфера. Учение В.И. Вернадского о ноосфере.

5.

Природные ресурсы и их использование.

6.

Антропогенное возде
йствие на биосферу. Экология.

7.

Экологические проблемы биосферы.

8.

Охрана окружающей среды и рациональное природоиспользов
а-
ние.

6.2. План семинарского занятия

Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который как
би
о
логический вид на основе многочислен
ных изменений приобрел не
только сознание (совершенную форму отображения окружающего м
и-
ра), но и способность изготавливать и использовать в своей жизни ор
у-
дия труда.
П
о
средством орудий труда человечество стало создавать
факт
и
чески искусственную среду своег
о обитания (поселения, жилища,
одежду, продукты питания, машины и многое другое). С этих пор эв
о-
люция биосферы вступила в новую фазу, где ч
е
ловеческий фактор стал
мощной природной движущей с
и
лой.

Первая созданная человеком культура



палеолит (каменный век
)



продолжалась примерно 20

30 тысяч лет. Она совпадала с дл
и
тельным
периодом оледенения. Экономической основой жизни челов
е
ческого
общества была охота на крупных животных: благородного и северного
оленя, шерстистого н
о
сорога, осла, лошадь, мамонта, тура.

Интенсивное
истребление крупных трав
о
ядных животных привело к сравнительно
быстрому сокращению их численн
о
сти и исчезновению многих видов.

100

Если мелкие травоядные могли во
с
полнить потери от преследования
охотниками высокой рождаемостью, то крупные животные

в силу эв
о-
люционной истории были лишены этой возможности. Допо
л
нительные
трудности возникли вследствие изменения природных условий в конце
палеолита. 10

12

тысяч лет назад наступило резкое потепление, отст
у-
пил ледник, леса распространились в Европе, вымер
ли крупные живо
т-
ные. Это создало новые условия жизни, разрушило сложившуюся эк
о-
номическую базу человеческого общества. Закончился период его ра
з-
вития, характеризовавшийся только использованием п
и
щи, т.е. чисто
потребительским отношением к окр
у
жающей среде.

В следующую эпоху



эпоху неолита (новый каменный век)



нар
я-
ду с ох
о
той, рыбной ловлей и собирательством все большее значение
приобретает пр
о
цесс производства пищи. Делаются первые попытки
одомашнивания животных и разведения растений, зарождается прои
з-
во
дство керамики. Уже 9

10 тысяч лет назад существовали поселения,
среди остатков которых обнаруживают пшеницу, ячмень, чечев
и
цу,
кости домашних животных



коз, свиней, овец. Развиваются зачатки
земледельческого и скотоводческого хозяйства. Ш
и
роко использует
ся
огонь и для уничтожения растительности в условиях подсечного земл
е-
делия, и как средство охоты. Начинается освоение минеральных ресу
р-
сов, зарождается м
е
таллургия.

Рост населения, качественный скачок в развитии науки и техники
за п
о
следние два столетия, и

особенно в наши дни, привели к тому,

что
деятельность человека стала фактором планетарного масштаба, напра
в-
ляющей силой дальнейшей эволюции биосферы. Возникли
антропоц
е-
нозы

(от гр
е
ческого anthropos



человек, koinos



общий, общность)



сообщества организ
мов, в к
о
торых человек является доминирующим
видом, а его деятельность



определяющей состояние всей си
с
темы.

Человечество, несмотря на всю свою сегодняшнюю мощь и незав
и-
симость, является составной частью и продолжением единой прир
о
ды.
Человек, общество н
еразрывно с ней связаны и не в состоянии сущес
т-
вовать и развиваться вне природы и в первую очередь без непосредс
т-
венно окружающей его пр
и
родной среды.

Связь человека с окружающей средой особенно ярко выражена в
сфере материального производства. Природные б
огатства (прежде всего
полезные ископаемые) служат естественной основой материального
производства и жизни общества в целом. Поэтому, даже «выйдя из пр
и-
роды», челов
е
чество не в состоянии существовать без продуктов труда,
полученных в результате матер
и
ально
го производства, «очеловечивания
природы». Природа является естес
т
венной основой жизнедеятельности
человека и общества в ц
е
лом
.
Вне природы и созданных на ее основе
предметов человек не существует.


101

Наиболее тесно человек связан с такими составляющими прир
о
ды
и биосферы, как географическая и окружающая среда.
Географич
е
ская
среда
есть та часть природы (растительный и животный мир, вода, по
ч-
ва, атмосфера Земли), которая вовлечена в сферу жизни человека, в пе
р-
вую очередь в производственный процесс. Она оказыва
ет сущес
т
венное
влияние на самые разные стор
о
ны жизни человека и, прежде всего на
развитие материального производства. Мн
о
гообразие свойств природы
явилось естественной осн
о
вой для разделения труда (охота, земледелие,
скотоводство, добыча полезных ископаем
ых и т.д.). От ос
о
бенностей
географической среды зависят конкретные направления человеч
е
ской
деятельности, в частности, развитие тех или иных отраслей производс
т-
ва в различных странах и на контине
н
тах.

Влияние природы в виде конкретной географической среды

на и
с-
торическое развитие того или иного народа весьма различно, оно пр
о-
являлось, например, как наличие или отсутствие благоприятных пр
и-
родных условий для прои
з
водства сельскохозяйственных продуктов, а
также в других отношениях. Данное различие было особо
чувствител
ь-
ным для человека на ранних ступенях развития общества, когда прео
б-
разование предметов природы составляло лишь незначительный пр
о-
цент по сравнению с их использованием в гот
о
вом виде.

Неблагоприятные природные условия существенно тормозили о
б-
ществ
енное развитие. Не случайно поэтому древние цивилизации во
з-
никали первоначально именно у народов южных стран. Благоприя
т
ный
климат требовал меньших затрат труда на изготовление жилищ и оде
ж-
ды, на производство продуктов. На Юге открывалась лучшая возмо
ж-
ност
ь для развития разделения труда, возникновения прибавочного пр
о-
дукта, появления культ
у
ры.

Однако лучшие природные условия южных стран обеспечивали эти
преимущества главным образом на ранних ступенях развития человеч
е-
ства. В дальнейшем же положительная роль

благоприятного клим
а
та
парадоксальным образом превратилась в отрицательную, ибо во мн
о
гом
отсутствовал стимул производства. Именно поэтому активная ист
о
рия
народов южных регионов как бы замораживается в среднев
е
ковье.

«
Окружающая среда»



более широкое по
нятие, чем географич
е-
ская. Оно включает в себя, помимо поверхности Земли и ее недр, часть
Солнечной системы, которая попадает или может попасть в сферу де
я-
тельности человека, а также созданный им материальный мир. В стру
к-
туре окружающей среды выделяют две
важнейшие составляющие: ест
е-
ственную и искусственную среды об
и
тания.

Естественная среда обитания
включает в себя неживую и ж
и
вую
части природы



геосферу и биосферу. Она существует и развив
а
ется
без вмешательства человека, естественным образом. Однако в хо
де эв
о-
люции человек постепенно все больше осваивает естественную ср
е
ду

102

обитания. Первоначально это было лишь простое потребление
естес
т-
венных богатств
(диких плодов, растений и животных). Затем чел
о
век
начал использовать и
естественные источники

средств жи
зни (поле
з-
ные ископаемые, энергетические источники), преобразуя их в ходе св
о-
ей практической деятел
ь
ности.

Уровень воздействия человека на окружающую среду зависит в
первую очередь от технической вооруженности общества. Она была
крайне мала на начальных эт
апах развития человечества. Однако с ра
з-
витием общества, ростом его производительных сил ситуация измен
и-
лась кардинальным образом. XX столетие



век научно
-
технического
прогре
с
са. Связанный с качественно новым взаимоотношением науки,
техники и те
х
нологии,
он колоссально увеличил масштабы воздействия
общества на природу и поставил перед челов
е
ком целый ряд новых,
чрезвычайно острых пр
о
блем.

Изучение влияния техники на биосферу и природу в целом нужд
а-
ется не только в прикладном, но и в глубоком теоретическом
осмысл
е-
нии. Техника все менее остается только вспомогательной силой для ч
е-
ловека. Все больше проявляется ее автоно
м
ность.

Понятие «совокупность техники и технические системы» лишь н
а-
чинает обретать право на существование в науке. По аналогии с ж
и
вым
вещест
вом, лежащим в основе биосферы, мы можем говорить о
техн
о-
веществе

как сов
о
купности всех существующих технических

устройств
и систем

(своеобразных техноценозов). В результате преобр
а
зования
человеком естественной среды обитания можно говорить уже о реал
ь-
ном

существовании нового ее состояния



о те
х
носфере.

Понятие «техносфера» выражает совокупность технических ус
т-
ройств и систем вместе с областью технической

деятельности ч
е
ловека
.

Ее структура достаточно сложна, так как включает в себя техногенное
вещество,
технические системы, живое вещество, верхнюю часть зе
м-
ной коры, атмосферу, гидросферу. Более того, с началом эры космич
е-
ских полетов техносфера вышла далеко за пределы биосферы и охват
ы-
вает уже околоземный ко
с
мос.

Нет смысла современному человеку подробно
говорить о роли и
знач
е
нии техносферы в жизни общества и природы. Техносфера все
больше преобразует природу, изменяя прежние и создавая новые лан
д-
шафты, активно влияя на другие сферы и оболочки Земли и прежде вс
е-
го на биосф
е
ру.

Ноосфера. Учение Вернадского

о ноосфере

Огромное влияние человека на природу и масштабные последс
т
вия
его деятельности послужили основой для создания учения о
но
о
сфере
.
Термин «ноосфера» переводится буквально как сфера разума. Впервые

103

его ввел в научный оборот в 1927 г. французский у
ченый Э. Леруа. Вм
е-
сте с Тейяром де Шарденом он рассматривал ноосферу как некое ид
е-
альное образование, внебиосферную оболочку мысли, окружающую
Зе
м
лю.

Ряд ученых предлагают употреблять вместо понятия «ноосфера»
другие понятия: «техносфера», «антропосфера»,

«психосфера», «соци
о-
сфера» или и
с
пользовать их в качестве синонимов. Подобный подход
представляется весьма спорным, так как между перечисленными пон
я-
тиями и понятием «ноосфера» есть опр
е
деленная разница.

Следует также отметить, что учение о ноосфере не но
сит пока з
а-
конченного канонического характера, которое можно было бы прин
и-
мать как некое безусловное руков
о
дство к действию. Учение о ноосфере
было сформулировано и в трудах одного из его основателей В.И. Ве
р-
надского. В его работах можно встретить разные о
пределения и пре
д-
ставления о ноосфере, которые к тому же менялись на протяжении жи
з-
ни ученого. Вернадский начал развивать да
н
ную концепцию с начала
1930
-
х гг., после детальной разр
а
ботки учения о биосфере. Осознавая
огромную роль и значение человека в жизн
и преобразования план
е
ты,
В.И. Вернадский упо
т
ребляет понятие “ноосфера” в разных смыслах:
1)

как состояние планеты, когда человек становится крупнейшей прео
б-
разующей ге
о
логической силой; 2)

как область активного проявления
научной мысли; 3)

как главный фа
ктор перестройки и изменения би
о-
сферы.

Очень важным в учении В.И. Вернадского о ноосфере было то, что
он впервые осознал и попытался осуществить
синтез естественных и
обществе
н
ных наук

при изучении проблемы глобальной деятельности
человека, активно перестр
аивающего окружающую среду. По его мн
е-
нию, ноосфера уже есть к
а
чественно иная, высшая стадия биосферы,
связанная с коренным преобразованием не только природы, но и чел
о-
века. Это не просто сфера приложения зн
а
ний человека при высоком
уровне техники. Для это
го достаточно понятия «те
х
носфера». Речь идет
о таком этапе в жизни человеч
е
ства, когда преобразующая деятельность
человека будет основываться на строго научном и действительно р
а-
зумном понимании всех происходящих процессов и обязательно сочет
а-
ется с «и
н
те
ресами природы».

В настоящее время под
ноосферой
понимается сфера взаимодейс
т-
вия ч
е
ловека и природы, в пределах которой разумная человеческая
деятельность

становится главным опр
е
деляющим

фактором развития
.
В
структуре ноосферы

можно выделить в качестве сос
тавляющих чел
о-
вечество, общественные сист
е
мы, совокупность научных знаний, сумму
техники и технологий в единстве с биосферой. Гармоничная взаим
о-
связь всех составляющих структуры есть основа устойчивого существ
о-
вания и разв
и
тия ноосферы.


104

Экология

Наука, изу
чающая взаимодействие организмов с окружающей ср
е-
дой, называется
экологией.
Используемые в ней подходы на основе п
е-
реработки всей доступной информации служат для получения всеоб
ъ-
емлющей картины живых систем и их окружения. Экология выросла из
«естественной

истории» так же, как физиология или генетика. С сер
е-
дины прошлого века ее значение стало расти, область приложения с
у-
щественно расширилась. Современная экология является междисци
п-
линарной наукой, развивающейся на стыке физ
и
ки, биологии, техники и
общес
т
ве
нных наук.

Одним словом, экология


это наука, изучающая все сложные вза
и-
мосвязи

и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарв
и
ным как
условия борьбы за существование. С тех пор в результате де
я
тельности
человека естественная наука экология все более
приобретала политич
е-
ский и социальный характер, включая в себя право, экономику, соци
о-
логию и другие научные дисципл
и
ны.

Среди природных богатств планеты различают исчерпаемые и н
е-
исче
р
паемые ресурсы.

Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) д
е
я-
тельности проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении
биосферы отход
а
ми производства, разрушении природных экосистем,
изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антр
о-
погенные воздействия приводят к нарушению практически всех пр
и-
родных биогеохимических ци
к
лов.

В соответствии с плотностью населения меняется и степень возде
й-
ствия человека на окружающую среду. При современном уровне разв
и-
тия производительных сил деятельность человеческого общества сказ
ы-
вается на биосфере в ц
е
лом.

Ма
сса атмосферы нашей планеты ничтожна


всего лишь одна
ми
л
лионная часть массы Земли. Однако роль ее в природных процессах
биосферы о
г
ромна: она определяет общий тепловой режим поверхности
нашей планеты, защищает ее от вредных воздействий космического и
уль
трафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает вли
я-
ние на местные клим
а
тические условия, а через них



на режим рек,
почвенно
-
растительный покров, процессы рельефообразов
а
ния.

Современный состав атмосферы



результат длительного историч
е-
ского раз
вития земного шара. Состав атмосферы



кислород, азот, а
р-
гон, угл
е
кислый газ и инертные газы.

По данным ученых, ежегодно в мире в результате деятельности ч
е-
ловека в атмосферу поступает 25,5 млрд т оксидов у
г
лерода, 190 млн т
оксидов серы, 65 млн т оксидов
азота, 1,4 млн т фреонов, органические

105

соединения свинца, угл
е
водороды, в том числе канцерогенные, большое
количество твердых частиц (пыль, копоть, с
а
жа).

В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно
выбр
а
сывается около 20 млрд тонн углеки
слого газа. Антропогенные
выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в н
а-
стоящее время бол
ь
шую долю его количества, нарушают прозрачность
атмосферы, а следовательно ее те
п
ловой баланс.

Половина диоксида углерода, образующегося при сгорани
и иск
о-
паемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, пол
о-
вина остается в воздухе. Содержание углекислого газа в атмосфере п
о-
степенно возрастает и за последние 100 лет увеличилось более чем на
10%. Углеки
с
лый газ препятствует тепловому излучени
ю в космическое
пространство, создавая так называемый «парниковый эффект», т.е. ув
е-
личение средней температуры атмосферы на н
е
сколько градусов. Это
способно вызвать таяние ледников поля
р
ных областей, повышение
уровня Мирового океана, изменение его соленост
и, температуры и др
у-
гие неблагоприятные после
д
ствия.

Таким образом, изменение содержания углекислого газа в атмосф
е-
ре в знач
и
тельной мере влияет на климат Земли.

С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно
сложным, т.к. к простому явлению

испарения добавились более сло
ж-
ные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов,
ос
о
бенно человека.

При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста н
а-
селения и объемов производства к 2100 году человечество может и
с-
черпать все з
а
п
асы пресной воды.

Считается, что с 1600 года человеком было истреблено более 160 в
и-
дов и подвидов птиц и не менее 100 видов млекопитающих. В дли
н
ном
списке

исчезнувших видов значится тур



дикий бык, живший на терр
и-
тории Европы. В XVIII веке была истреблен
а описанная русским нат
у-
ралистом Г.В.

Стеллером морская корова



водное млекопитающее, о
т-
носящееся к разряду сиреневых. Немногим более 100 лет назад исче
з
ла
дикая лошадь тарпан, обитавшая на юге России. Многие виды живо
т-
ных находятся на грани вымирания или

сохранились только в запове
д-
никах. Такова судьба бизонов, десятками миллионов населявших пр
е-
рии Северной Америки и зубров, прежде широко распространенных в
лесах Европы. На Дальнем Востоке почти полностью истреблен пятн
и-
стый олень. Усиленный промысел кито
образных привел на грань уни
ч-
тожения н
е
сколько видов китов: серого, гренландского, голубого. На
численность животных оказывает влияние и хозяйственная деятел
ь-
ность человека, не связанная с промыслом. Резко сократилась числе
н-

10
6

ность уссурийского тигра



в рез
ультате освоения территорий в пред
е-
лах его ареала и сокращения кормовой базы. В Т
и
хом океане ежегодно
погибает несколько десятков тысяч дел
ь
финов: в период лова рыбы они
попадают в сети и не могут из них выбрат
ь
ся.

Каждый вид занимает определенное место в
биоценозе, в цепи п
и-
тания, и заменить его не может никто. Исчезновения того или ин
о
го
вида ведет к уменьшению устойчивости биоц
е
нозов.

Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году. При
ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли,

которая
долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солне
ч-
ной радиации. Расчеты ученых показывают, что даже при ограниче
н-
ном, локальном примен
е
нии ядерного оружия образовавшаяся пыль
будет задерживать большую часть со
л
нечного излучения. Наст
упит
длительное похолодание («ядерная зима»), которое неизбе
ж
но приведет
к гибели всего живого на Земле.

Экологические проблемы биосферы



это парниковый эффект, и
с-
тощение озонового слоя, массовое сведение лесов, которое нарушает
процесс круговорота кислор
ода и углерода в биосфере, отходы прои
з-
водства, сельского х
о
зяйства, производство энергии. Все это ведет к
глобальному экологическому кризису и требует незамедлительного п
е-
рехода к рациональному природопол
ь
зованию.

Охрана окружающей среды и задачи восстано
вления природных
ресурсов должны предусматр
и
вать:



рациональную стратегию борьбы с вредителями, знание и собл
ю-
дение агротехнических приемов, дозировку минерал
ь
ных удобрений,
хорошее знание экологических агроценозов и проце
с
сов, происходящих
в них, а такж
е на их границах с приро
д
ными системами;



совершенствование технологии и добычи природных р
е
сурсов;



максимально полное и комплексное извлечение из месторожд
е-
ния всех полезных компонентов;



рекультивацию земель после использования месторожд
е
ний;



эконо
мичное и безотходное использование сырья в производс
т
ве;



использование природных заменителей дефицитных минерал
ь-
ных соед
и
нений;



замкнутые циклы производства (разработку и примен
е
ние);



применение энергосберегающих технологий;



разработку и использова
ние новых экологически чистых исто
ч-
ников эне
р
гии.

Охрана природы и рациональное природопользование



проблема
комплексная, и ее решение зависит как от последовательного осущест
в-
ления государственных мероприятий, направленных на сбережение эк
о-

107

систем, так и
от расширения научных знаний, которые обществу для
собственного благополучия рентабельно и выгодно финансир
о
вать.

6.3. Контрольные вопросы

1. Дайте понятие антропогеноза.

2. Что называют географической средой?

3. Как возникновение человека повлияло на био
сферу?

4. Кто из ученых ввел понятие ноосфера?

5. В чем суть учения Вернадского о ноосфере?

6. Что изучает экология?

7. Перечислите основные проблемы экологии.

8. Каковы выходы человечества из экологического криз
и
са?

9. Что понимают под рациональным природ
опользованием?

10. Каковы перспективы развития человечества в современных эк
о-
логич
е
ских условиях?


108

ЗАДАЧИ К ГЛАВАМ

1.1. Примеры решения задач

Задача 1
.

Определить частоту света, излучаемого атомом вод
о
рода
при переходе электрона на уровень с главным ква
н
то
вым числом
,
если радиус орбиты электрона измени
л
ся в 9 раз.

Решение:

Частота света, излучаемая атомом водорода, определяется форм
у
лой

,

где

R



постоянная Ридберга;




номер орбиты, с кото
рой переходит электрон;




номер орбиты, на которую переходит эле
к
трон.

Из формулы

для радиуса орбиты следует, что

.

Таким образом, получим формулу для определения частоты св
е
та:

.

Вычисления:

.

Ответ:

.

Задача 2
.

Определить длину волны де Бройля, если кинетическая
энергия электрона равна
.

Решение:

Длина волны да Бройля определяется по формуле
.

Из выражения для кинетической энергии

найдем
, получим
.


109

Вычисления:

.

Ответ:

.

1.2. Задачи для самостоятельного реш
е
ния

1. Во ско
лько раз меняются радиус орбиты электрона и энергия
атома водорода при переходе из состояния

в с
о
стояние
?

2. Каковы скорость и ускорение электрона на первой боровской о
р-
бите?

3. Вычислить период обращения элект
рона на первой боровской
орбите в атоме водорода.

4. Вычислить скорость электрона, находящегося на третьем энерг
е-
тическом уровне в атоме водорода.

5. При переходе электрона в атоме водорода из возбужденного с
о-
стояния в основное радиус орбиты электрона умен
ьшается в 16 раз. О
п-
ределите длину волны излученного ф
о
тона.

6. Определите длину волны де Бройля электрона, прошедшего у
с-
коря
ю
щую разность потенциалов 10
3
В
.

7. Найти длину волны де Бройля молекулы водорода, движущейся
со средней квадратичной скоростью при
температуре
. Масса м
о-
лекулы водор
о
да
.

1.3. Примеры решения задач

Задача 1
.

Вычислить дефект массы и эне
р
гию связи ядра
7
N
14
.

Решение:

Дефект массы ядра
,

где

m
H



масса нейтрального атома водор
о
да.

Вычисления:

Используя табличные значения для изотопа азота
7
N
14
, нах
о
дим

m =
7

· 1,00781 + (14


7)

· 1,00867


14,00304

а.е.м. = 0,11232 а.е.м. =
= 0,186
.
10
-
27

кг.

Энергия связи ядра:

Е
св

=
mc
2

= 0,186

· 10
-
27

кг

·
9

· 10
16

м
2
с
2

= 1,67

· 10
-
11

Дж = 104,3 МэВ.

Задача 2
.

Выделяется или поглощается энергия при ядерной реа
к-
ции
? Вычислить эту энергию.


110

Решение:

Для вычисления энергии ядерной реакции необходимо определить д
е-
фект массы
m реакции. Есл
и
m выражать в а.е.м., то
Е = 931
m
МэВ
.

Дефект массы
m = (M
1

+ m
n
)



M.

Так как число электронов до и после реакции сохраняется, то вм
е-
сто значения масс ядер воспользуемся значениями масс нейтрал
ь
ных
атомов:

m =
(58,95182 + 1,00893)



59,95250

а.
е.м. = 0,008825 а.е.м.

Реакция идет с выделением энергии, так как
m

0.

Вычисления:

Е = 931 МэВ /а.е.м.
.
0,00825 а.е.м. = 7,66 МэВ.

2.
1
. Задачи для самостоятельного решения

1. Какая энергия выделяется при образовании 1г гелия из протонов
и не
й
тронов?

2.

Вычислить дефект массы, энергию связи ядра атома и его удел
ь-
ную эне
р
гию
12
Mg
24
.

3. Период полураспада радия равен 1600 лет. Чему равно среднее
время жизни ядра р
а
дия?

4. При бомбардировке ядер бора
5
В
11

протонами получается бери
л-
лий
4
Ве
8
. Какое еще ядро о
бразуется при этой реа
к
ции?

5. Масса дейтрона равна 2,01356 а.е.м. Найти энергию св
я
зи.

3.1. Примеры решения задач

Задача 1
.

Наблюдатель движется мимо метровой линейки со скор
о-
стью, равной половине скорости света. Какой длины по его и
з
мерениям
окажется эта

линейка?

Решение:

.

Задача 2
.

Примем, что скорость движения наблюдателя мимо
ме
т-
ровой л
и
нейки в предыдущем примере уменьшилась до 30м/с (~ 100 км/ч).
К
акую

длину линейки он теперь измерит?

Решение:

.


111

Из этих п
римеров видно, что сокращение длины не имеет практ
и-
ческих сле
д
ствий для нашей повседневной жизни.

Задача 3
.

Чему равно относительное возрастание массы реактивн
о-
го ла
й
нера, летящего со скоростью 1000 м/ч?

Решение:

, то
есть масса воз
растает на совершенно ничтожную велич
и
ну.

Задача 4.

Чему равна масса электрона с энергией 2 МЭВ?

Решение:

Вычислим энергию покоя электрона:

.

Кинетическая энергия электрона в единицах мс

2

равна Ек = 2 МэВ.

.

Следовательно, масса электрона с энергией 2 МэВ прибл
и
зительно
в 5 раз превышает массу покоящегося электр
о
на.

3.2. Задачи для самостоятельного решения

1. 1 грамму воды сообщено 10 калорий тепла. Насколько увеличи
т-
ся масса воды?

2. Допустим, что скорость св
ета внезапно уменьшилась до 50 км/ч.
Как при этом изменилось бы то, что мы наблюдаем в окружающем м
и-
ре? Приведите несколько примеров.

3. Мотоциклист проносится мимо
В
ас со скоростью 2,5

10

10

км/ч.
Иизо
б
разите на рисунке, каким вам покажется мотоциклист.

Будет ли
ваш вид казаться обычным мотоцикл
и
сту?

4. Объясните, могут ли двойные звезды излучать гравитационные
во
л
ны?

5. Ракета движется относительно неподвижного наблюд
а
теля со
скоростью V = 0,99 с (с



скорость света). Какое время пройдет по часам
неподв
ижного наблюдателя, если по часам, движущимся вместе с рак
е-
той, прошел один год? Как изменятся линейные размеры в ракете (в
направлении ее движения) для неподвижного н
а
блюдателя?


112

6. Электрон движется со скоростью 0,8 с (с



скорость света). Ма
с-
са покоя эле
ктрона равна приблизительно 9,1

10

31
кг. Определите
энергию покоя электрона (в джоулях и электрон
-
вольтах), массу эле
к-
трона, его полную и кинетическую эне
р
гию.

7. Чему равно релятивистское сокращение метрового стержня, к
о-
торый мог бы двигаться мимо нас

со скоростью 1,8

10
8

м/с? (0,2 м).

8. Во сколько раз движущийся со скоростью V = 0,99 с электрон
тяжелее покоящегося? (22,4 р).

9. Какому изменению массы соответствуют изменения эне
р
гии на

1 Дж (1,1

10

17

кг)?

10. Тело движется со скоростью 2

10
8

м/с.
В
о сколько раз увел
и-
чится при этом плотность тела?

4.1. Примеры решения задач

Задача 1
.
Груз массой 3 кг поднимается с ускорением 2 м/с
2
. Опр
е-
делите работу, производимую в 1,5 с от начала подъ
е
ма.

Решение:

Высота, на которую груз поднимается за перв
ые секунды, t c:

.

На груз действуют две силы



сила тяжести mg и сила Т натяж
е
ния
троса:

,

отсюда

.

Произведенная лебедкой работа равна

,

.

Задача 2
.

Найдите среднюю кинетическую энергию поступател
ь-
ного дв
и
жения одной молекулы гелия, имеющего при давлении 100 кПа
пло
т
ность 0,12 кг/м
3
.



113

Решение:

Воспользуемся основным уравнением кинетической теории г
а
зов:

.

(4.1)

Число мо
лекул в единице объема:

,

(4.2)

где




молярная масса;




плотность.

Из формул (1) и (2) следует:

.

(4.3)

Учитывая данные задачи и табличные значения, а именно:

,

,

и подставляя их в формулу (3), получим:

.

4.2. Задачи для самостоятельного решения

1. Определите работу, которую необходимо совершить, чт
о
бы тело
массой 5000 кг, находящееся на поверхности Земли, отправить в ме
ж-
планетное пр
о
стран
ство (3.1
.

10
11

Дж).

2. Найдите момент инерции Земли относительно оси вращения,
приняв ее за шар радиуса 6400 км с массой 6
.

10
24

кг (9,8. 10
37

кг. м
2
).

3. Тело запускают на полюсе Земли строго по вертикали с первой
космич
е
ской скоростью 8 км/с. На какое м
аксимальное расстояние от
поверхности Земли удалится это т
е
ло?

4. Какая часть атмосферного кислорода Земли израсходуется при
сжигании двух миллиардов тонн угля?

5. Оценить давление в центре Земли.

5.1. Примеры решения задачи

1. Сравнить электростатическую
и гравитационную силы, дейс
т
вую
-
щие между

электроном и протоном.


114

Решение:

Обе силы



электростатическая и гравитационная



зависят от ра
с-
стояния между электроном по закону
:

;
.

Следоват
ельно, их отношение не зависит от расстояния между т
е-
лами:

,

где

,
.

В случае взаимодействия электрона и протона это отношение пр
и-
мет вид

.

Таким образом, электрост
атическая сила между элемента
р
ными
частицами гораздо больше гравитационной силы. Поэтому в ат
о
мах
существенна только электростатическая сила. В ядрах действуют мо
щ-
ные ядерные силы, которые превосходят электростатические силы, но
все же не в такой степени,
чтобы п
о
следними можно было полностью
пр
е
небречь.

Многие важные ядерные эффекты обусловлены электростатическ
и-
ми с
и
лами.

5.2. Задачи для самостоятельного решения

1. Чему равен гравитационный потенциал поля тяготения Земли на
лунной орбите?

2. Чему равен гра
витационный потенциал поля тяготения на Зе
м
ле.

3. Электрический потенциал в некоторой точке пространства р
а
вен
800 ед. СГС. Какую потенциальную энергию имеют в этой точке эле
к-
трон и протон?

4. Во сколько раз сила гравитационного притяжения между двумя
прот
онами меньше их силы электростатического о
т
талкивания? Заряд
протона 1,6
.
10
-
19

Кл, масса протона 1.7
.
10
-
27

кг (В 1.25
.
10
36

раз).


115

5. Электрон, прошедший ускоряющую разность потенци
а
лов 500 В,
попал в вакууме в однородное магнитное поле и движется по окружн
о-
сти радиусом 10 см.
О
пределите величину напряженности магнитного
поля, если скорость эле
к
трона перпендикулярна вектору напряженности
магнитн
о
го (Н=600 А
м).

6.1. Примеры решения задач

1. Давление монохроматического света с длиной волны
=
0,6 мкм
на черную поверхность равно 10
-
7
н/м
2
. Сколько фотонов падает ежес
е-
кундно на 1 м
2

п
о
верхности?

Решение:

Давление света определяется форм
у
лой

,

где




энергетическая освещенность поверхности
;




коэффициент отражения, для черной поверхности

;

с



скорость св
е
та.

Известно, что поток излучения
, следовательно:

,

отсюда


.

Ответ:

.

2. Найти энергию и длину волны излучения, масса фотонов котор
о-
го равна массе покоя электрона.

Решение:

Энергия фотона
Е =
.

Масса фотона

по условию


116

равна массе покоя эле
ктрона m = m
е
. Тогда энергия фот
о
на при этом
должна быть:

.

Вычислим энергию фотона:

Е=9,1
10
-
31
(3
10
8
)
2
8,2
10
-
14
Дж.

Длина волны излучения:

.

Ответ:

Е=8,2
10
-
14
Дж.
.

6.2. Задачи для самостоятельного решения

1. Работа выхода электрона из калия равна 3
10
-
19

Дж. Будет ли н
а-
блюдаться фотоэффект при освещении калия светом с дл
и
ной волны

0,7 мкм?

2. Определите энергию, массу и импульс фотона видимого света с
длиной в
олны
= 500 нм.

3. Протон летит со скоростью 4,6
10
4

м/с. Какая длина волны с
о-
ответств
у
ет этому протону?

4. На поверхность площадью 100 см
2
падает 63 Дж световой эне
р-
гии. Найти величину светового давления в случаях, когда повер
х
ность
полностью отражает все лучи, полностью поглощает все л
у
чи.

5. На какую поверхность



чѐрную или белую



лучи оказывают
большее да
в
ление?

6. Солнце находится на высоте 30
о

над горизонтом. Вычислить
освещѐнность земной поверхности, если известно, что при
нах
ожд
е-
нии
.

Солнца в зените освещѐнность

земной
п
о
верхности равна 10 000 лк.

7. На горизонтальном дне озера глубиной 1,8 м лежит плоское
зеркало. На каком расстоянии S от места вхождения луча в воду этот
луч выйдет на поверхность воды после отражения от зерк
а
ла? Угол
падения луча 30
о
.

8. Какому числу колебаний в секунду соответствует длина волны
800 нм?

9. Длина волны красных лучей в воздухе 700 нм. Какова длина
волны этих лучей в воде?


117

10. Найти наибольший порядок спектра для жѐлтой линии натрия с
длиной волн
ы 589 нм, если период дифракционной решѐтки р
а
вен 2 м.

7.1. Примеры решения задачи

1. Камень массой 10 кг упал с высоты 20 м на землю. Темп
е
ратура
камня и окружающей среды 20 градусов по шкале Цельсия. Определите
изменение э
н
тропии системы камень



Земля.

Решение:

Падение камня



процесс необратимый. Изменение энтропии в
этом процессе можно найти, используя первое начало термодин
а
мики:

.

Так как
, то
.

По условию задачи температура, а след
овательно, и вну
т
ренняя
энергия не изменяются (
). Работа А равна изменению потенц
и-
альной энергии к
а
мень



Земля:

пот
.

Поэтому
.

Отсюда

,

Дж/ К.

7.2. Задачи для самостоятельного решения

1. Температура нагревателя в три раза выше температуры хол
о-
дильника. Какую часть энергии, полученной в цикле Карно от нагрев
а-
теля, газ отдает х
о
лодильнику?

2. Докажите, что при смешении дв
ух одинаковых количеств воды с
различной температурой энтропия системы возраст
а
ет.

3. Определите изменение энтропии при самопроизвольном изоте
р-
мич
е
ском сжатии 1 моля кислорода от объема V
о

до объема 0,5 V
о
.

8.1. Примеры решения задач

1. В найденных палеонт
ологических остатках мамонта содержится
5,25% радиоактивного углерода (
14
С) от первоначального его количес
т-
ва в живых тканях. Определите геологический возраст мамонта с пом
о-
щью углеродных часов. Период полураспада
14
С р
а
вен 5360 лет.


118

Решение:

а) Принимая п
ервоначальное (исходное) колич
е
ство
14
С в
тканях мамонта за 100% (в момент его гибели), нужно узнать, сколько
полных периодов полураспада
14
С потребовалось для уменьшения к
о-
личества
14
С со 100 до 5,25%. Для этого на графике (см. справочные
да
н
ные [10] рис.

7) нужно найти точки, близкие к заданной (5,25%):

100%



исходное содержание
14
С,

50%



содержание
14
С через 1 период полураспада,

25%



содержание
14
С через 2 периода полураспада,

12,5%



содержание
14
С через 3 периода полураспада,

6,25%



содержание
14
С через 4 периода полураспада,

5,25%



заданная величина,

3,125%



содержание
14
С через 5 периодов полураспада.

До образования остатка
14
С в количестве 5,25% прошло 4 полных
периода п
о
лураспада, или 5360 лет · 4 = 21400 лет.

б) Найти разницу между двумя
точками, ближайшими к заданной
величине: 6,25%



5,25% = 1% (после истечения четырех периодов п
о-
лураспада количество

14
С продолжало убывать еще на 1%, но уже в п
я-
том периоде полурасп
а
да).

в) Вычислить величину распада 1%
14
С в пятом периоде полура
с-
пада, в
течение которого
14
С уменьшается напол
о
вину, т.е.

6,25 %: 2 = 3,125 %



х

= 1%



5360;

Это означает, что остатки мамонта пролежали в земле 4 полных
периода полураспада
14
С (21 440 лет) и еще 1714 лет пятого периода
пол
у
распада. (То
чность определения не абсолютная, а с допуском
ошибки ±

3% от вычисленного возра
с
та (в данном случае



от 22 455
до 23 855 лет).

Ответ:

Этот мамонт жил 21 440 + 1715 = 23 155 (лет) назад, с то
ч-
ностью ± 700 лет.

8.2. Задачи для самостоятельного решения

1.
Дано содержание радиоактивного углерода (
14
С) в найденных
палеонтологических остатках: а) древнего оленя



12 %; б) древней л
о-
шади



6 %; в) древнего быка



3 %; г) м
а
монта



4,125 %.

Определите по углеродным часам геологический возраст этих ж
и-
вотных (см.
пример решения 1).

Ответ:
а) 16500 (± 495) лет; б) 21870 (± 657) лет; в) 27230 (± 816)
лет; г) 25085 (± 750) лет.


119

9.1. Примеры решения задач

1
. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль гл
ю-
козы, из которых полному (кислородному) расщеплению под
верглось
только 2 моль. О
п
ределите:

а) сколько молей молочной кислоты и углекислого газа при этом
образов
а
но; б)

сколько молей АТФ при этом синтезировано; в)

сколько
энергии и в к
а
кой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ;
г)

сколько молей кислорода и
зрасходовано на окисление образовавше
й-
ся при этом молочной кисл
о
ты.

Решение:

1) Из 7 моль глюкозы 2 подверглись полному расщепл
е-
нию, 5



н
е
полному (7



2 = 5);

2) составляем уравнение неполного расщепления 5 моль глюкозы:


3)

составляе
м суммарное уравнение полного расщепления 2 моль
гл
ю
козы:



4)

Суммируем количество АТФ: (2 · 38) + (5 · 2) = 86 моль АТФ;
5)

опред
е
ляем количество энергии в молекулах АТФ: 86 · 40 кДж =
=

3440

кДж.

Ответ:

а) 10 мол
ь молочной кислоты, 12 моль CO
2
; б) 86 моль
АТФ; в) 3440

кДж, в форме энергии химической связи макроэнергет
и-
ческих связей в молекуле АТФ; г) 12 моль O
2
.

9.2. Задачи для самостоятельного решения

1. В процессе диссимиляции произошло расщепление 17 моль
глюко
зы, из которых кислородному расщеплению подверглись 3

моль.
Опред
е
лите а, б, в, г как в примере 2.

Ответ:

а) 28 моль молочной кислоты, 18 моль СО
2
; б) 142;
в)

5680

кДж; г) 18.

2. В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль м
о-
лочной кислоты и 2
7 моль углекислого газа. Определите а)

сколько
вс
е
го молей глюкозы израсходовано; б)

сколько из них подверглось
только неполному и сколько полному

ра
с
щеплению; в)

сколько АТФ
при этом синтезировано и сколько энергии аккумулировано; г)

сколько
молей кислоро
да израсходовано на окисление образовавшейся моло
ч-
ной к
и
слоты.


120

Ответ:
а) 7 моль; б) 4,5 моль полному + 2,5 моль неполному;
в)

176 моль АТФ, 7040 кДж; г) 27.

3
. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной ма
с
сой
69000. Зная, что относительная молекулярн
ая масса одного нуклеотида
345, а каждый нуклеотод занимает 0,34 нм, определить число нуклеот
и-
дов и длину этой ДНК.

Ответ:

200, 68 нм.

4
. Мышцы ног при беге со средней скоростью за 1 мин расходуют
около 24 кДж энергии. Опред
е
лите:

а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за
25

мин бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достато
ч-
ном количестве для полного окисления глюкозы; б)

накопится ли в
мышцах моло
ч
ная кислота.

Ответ:

а) Для образования в мышцах 15 моль
АТФ должно пр
о-
изойти кислородное расщепление 71

г глюкозы; б)

не н
а
копится; при
наличии кислорода молочная кислота полностью окисляется и дает ма
к-
симум энергии.

10.1. Пример решения задачи

1
. На основании правила экологической пирамиды определите,
сколько

нужно планктона (водорослей и бактерий), чтобы в Черном м
о-
ре вырос и мог существовать один дельфин ма
с
сой 400 кг.

Решение:

Согласно правилу экологической пирамиды каждая пр
е-
дыдущая
ступень требует увеличения в 10 раз, поэт
о
му необходимо 400 т

планктона (4
00 т планктона → 40 т нехищной рыбы → 4

т хищной р
ы-
бы

→ 0,4 т дел
ь
фина).

10
.2. Задачи для самостоятельного решения

1
. В двух озерах, которые между собой не сообщаются, живут ра
з-
личные виды рыб: карась, плотва, язь, лещ, судак.

Определите: а) сколько попул
яций рыб живет в первом озере;
б)

сколько популяций рыб живет во втором озере; в)

сколько видов рыб
живет в двух озерах; г)

сколько популяций рыб живет в двух оз
е
рах.

Ответ:

а) 5; б) 5; в) 5; г) 10.


121

11.1. Пример решения задачи

4. Как и почему изменится жиз
нь дубравы в тех случаях, если там:
а) вырубили весь кустарник; б) химическим способом уничтожили ра
с-
тительных нас
е
комых?

Решение:

а) Нет места для гнездования насекомоядных птиц → н
а-
рушение цепи питания → гибель деревьев, леса; б) уход насек
о
моядных
птиц
→ гибель леса.

11.2. Задачи для самостоятельного решения

1
. Предположим, одно растение одуванчика занимает на земле
площадь 10 м
2

и дает в год около 100 л
е
тучих семян.

а) Сколько квадратных километров площади покроет все потомс
т
во
одной особи одуванчика че
рез 10 лет при условии, что он размножается
беспрепятственно в геометрической прогре
с
сии?

б) Хватит ли этим растениям на 11
-
й год места на поверхности с
у-
ши зе
м
ного шара? (Площадь всей поверхности земного шара, включая и
океаны, составляет 510 млн км
2
, а пл
о
щадь суши



148 млн км
2
.)

в) Покроет ли этот вид (одуванчик) сплошь хотя бы один м
а
терик?

г)
Какие формы борьбы за существование вызывает большая плод
о-
витость одуванчика и его размножение по геометрической пр
о
грессии?

Ответ:
а) 1 · 10
12

км
2
; б) нет, потре
бовалась бы планета в нескол
ь-
ко раз больше Земли; в) нет; г) все формы.



122

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬ
НЫХ РАБОТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕНН
ОГО ЕСТ
Е-
СТВОЗНАНИЯ»

Предисловие

Изучение дисциплины «Концепции современного естествознания»
преследует цель ознакомлен
ия студентов с основополагающими ко
н-
цепциями разли
ч
ных естественных наук, складывающихся в единую
картину мира с наиболее универсальными методами и законами совр
е-
менного естес
т
вознания.

Основными задачами курса КСЕ в ВУЗах являются:

1.

Изучение и понимание с
ущности фундаментальных законов при
-
роды.

2.

Понимание происхождения и сущности жизни, принципов осно
в-
ных жизненных

процессов, организация биосферы, роли чел
о
века в ее
эво
люции.

Материал курса КСЕ разделен на две части. 1 часть



точное ест
е-
ствозн
а
ние. 2 час
ть



происхождение жизни.

В контрольные задания входят вопросы из 1 и 2 частей.

Часть 1. Точное естествознание

1.

Физическая картина мира.

1.1.

Понятие физической картины мира.

1.2.

Развитие представлений о пространстве и времени до Эйнште
й-
на.

1.3.

Концепция атомистического

строения вещ
е
ства.

1.4.

Космология и космогония.

1.5.

Корпускулярно
-
волновые свойства света.

1.6.

Теория порядка и хаоса.

1.7

Концепция элементарных частиц и «большого взр
ы
ва».

Часть 2. Происхождение жизни

2. Биохимическая эволюция.

2.1. Общекосмический характер возникновен
ия жизни.

2.2. Планетарная причина зарождения жизни.

2.3.Земля
-

планета жизни.

2.4.Биосфера Земли.

2.5.Системы управления в биологии.


123

2.6.Человек и биосфера.

2.7.Возникновение клетки. Эволюция клеточной стру
к
туры.

3. Кризис современной науки.

3.1. Синергет
ика, ее характеристики по Хакену и идеи самоорганиз
а-
ции.

3.2. Диссипативные структуры по Пригожину как основа междисц
и-
плинарного направления в совр
е
менной науке

3.3. Идеи трансдисциплинарности в современной на
у
ке.

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

А



Вариант №
1

1.

Причины возникновения науки в Греции.

2.

В чѐм проявляется двойственный характер науки? Приведите
собс
т
венные примеры. Правомерны ли запреты на проведение научных
и
с
следований в той или иной области науки? Обоснуйте ваш ответ.

3.

Что такое трофическа
я цепь? Поясните роль продуцентов,
ко
н-
сументов и редуцентов в экологической сист
е
ме.

4.

Перечислите критерии научности знания. Какие факты могут
считаться н
а
учными?

5.

Какие типы галактик вы знаете, и как они отличаются по сост
а
ву
и численности звезд, по с
одержанию пыли и газа, по характеру движ
е-
ния звѐзд?

6.

Химическ
ие связи и превращения молекул.
Какие виды химич
е-
ских связей вам известны? Как они могут быть объяснены с точки зр
е-
ния строения атомов?

7.

Тройные системы и приливное гравитационное прит
я
жение
.

8.

Особенности человека как биологического вида.

9.

Каким способом в древности впервые измерили радиус Зе
м
ли?

10. Генетическая программа. Понятие о генотипе и фенотипе; совр
е-
менные представления о геноме.

Б



Вариант №
2

1. В различных областях неба астр
ономы встречают такие близко
расположенные друг к другу галактики, которые проходят или непр
е-
менно пройдут друг сквозь друга. Допустим, что происходит столкн
о-
вение двух спиральных галактик сравнимой массы и размера. К к
а
ким
последствиям это может привести?

(Рассмотреть на основе двух соста
в-
ляющих галактик: звездной и газовой соста
в
ляющей).

2. Что такое экологический фактор? Перечислите основные аби
о-
тич
е
ские и биотические факторы.

3. Что такое научная теория, чем она отличается от гипотезы? К
а-
ким требованиям

должна удовлетворять научная гип
о
теза?


124

4. Динамика процессов в биосистемах. (Конкуренция



сосущес
т-
вование).

5. Химические реакции и энтропия. Поясните преобразование э
н-
тропии и энергии в эндо
-

и экзотермических реакциях. Может ли в х
и-
мических реакциях уб
ывать энтр
о
пия?

6. Объясните противоречия в теории излучения абсолютно черного
тела, кот
о
рые
сложились к началу
XX

века.

7. Особенности ДНК, РНК.

8. Динамический хаос. Общие свойства. Переходы порядок



х
а
ос.

9. Что представляет собой система Птолемея?

10
.

Объясните принципы верификации и фальсификации. Где они и
с-
пользую
т
ся
?

В



Вариант № 3

1.

Назовите и объясните основные типы взаимоотношений между
животными в биоценозе. Сформулируйте закон Либиха. Что такое л
и-
митирующие факторы? Поясните.

2.

В чѐм коренное отли
чие индукции и дедукции, анализа и синт
е-
за? Прив
е
дите примеры.

3.

Дать определение научной революции. Чем отличаются глобал
ь-
ные научные революции от локальных? Назовите основные черты ест
е-
ственно научных революций. Привести прим
е
ры.

4.

Модели будущего Вселенной
.

5.

Химическое равновесие и цепные реакции. Поясните понятие х
и-
мического равновесия
, обратимой и необратимой реакции. Прив
е
дите
примеры.

6.

Поясните понятие цепной реакции, разветвлѐнной цепной реа
к-
ции. Прив
е
дите примеры.

7.

Понятие физической картины мира.

8.

Почему

сущность и источники движения были отнесены к о
с-
новным мир
о
вым загадкам.

9.

В чем заключается особенность применения II начала термод
и-
намики к живым системам?

10.

Как иммунология и биохимия помогают установить родство ч
е-
ловека с другими видами отряда пр
и
матов?

Г



Вариант № 4

1.

Негэнтропийный взгляд на экологические пробл
е
мы.

2.

Роль космологии в естественнонаучных революциях. Первая е
с-
тественн
о
научная революция.

3.

Роль агрессии в эволюции видов. Проведите сравнительную х
а-
рактеристику между межвидовой и внутривидовой аг
ре
с
сией.


125

4.

Возможность управления химическими реакци
я
ми. Рассмотреть
метод молекулярных пучков и влияние магнитных полей на хим
и
ческие
реакции.

5.

Дайте понятие динамического хаоса и фазового пространства.
Что такое складки фазового пространства, и как они возн
ик
а
ют
?

6.

Объясните, как удерживается высокотемпературная плазма в о
г-
раниченном объеме звезды.

7.

Опишите кратко историю формирования рас.

8.

В чем суть теоремы Пригожина для открытых термодинамич
е-
ских систем при неизменных услов
и
ях?

9.

Объясните образование структур
во Вселенной.

10.

Опишите первичную атмосферу земли. Укажите ее химический
состав.

Д, Я



Вариант №

5

1.

Какова роль озонового слоя? В чѐм заключается опасность хлор
-
фторуглеводородов? Опишите кратко механизм образования «кисло
т-
ных дождей».

2.

Дать определение научн
ой революции. Вторая глобальная ест
е-
ственнонаучная революция. (Основные открытия, предст
а
вители).

3.

О каких парадоксах расширяющейся Вселенной вы знаете?

4.

Математическая модель отношений хищник



жертва и симб
и
оз.

5.

Реакция горения. Обязательно ли горение связа
но с наличием
воздуха?

6.

Поясните цель введения принципа элементарного беспорядка в
молекулярно



кинетическую теорию и достигнутый р
е
зультат.

7.

Перечислите основные доказательства единства происхождения
человеч
е
ства.

8.

Как связаны между собой информация и энтро
пия?

9.

Что означает переход живой системы в равнове
с
ное состояние?

10.

Проведите сравнительную характеристику планет земной гру
п-
пы и планет гигантов.

Е, Ю



Вариант №

6

1.

Объясните термин «эволюционно
-
синергетическая парадигма».
Что такое микроэволюция и макроэвол
ю
ция?

2.

Понятие научной революции. Третья глобальная естественнон
а-
учная революция. (Основные открытия, предст
а
вители).

3.

Образование Солнечной системы (разобрать различные теории,
не менее трѐх).

4.

Главная задача химии и основные этапы еѐ ра
з
вития.

5.

Теория катаст
роф. Признаки катастроф
:
пороговость
;

бимодал
ь-
ность
;

неустойчивость по начальным данным
;

гистерезис
;

сенсити
в-
ность.


126

6.

Роль эндокринной и нервной систем в осущест
в
лении целостных
реакций организма животных. Рассмотрите схему управляющего конт
у-
ра и объясните е
е на примере нервной и эндокри
н
ной систем.

7.

Как распределяется энергия внутри вещества. Дайте понятие
вну
т
ренней энергии.

8.

Какие условия считаются необходимыми для возникновения
жизни в результате биохимической эвол
ю
ции?

9.

Объясните понятия расы, этноса, нации
. Какие понятия связаны
с биологическими особенностями, а какие



с социал
ь
но
-
культурными?

10.

Что является проявлением энтропии в социальных и экономич
е-
ских сист
е
мах?

Ж, Х



Вариант №

7

1.

Что является результатом естественного отбора? Назовите фо
р-
мы естественно
го отбора. Что такое стабилизирующий и движущий о
т-
бор?

2.

Что такое редукционизм и холизм в естествознании? В чѐм о
с-
новное отличие фундаментальных и прикла
д
ных наук?

3.

Назовите особенности натурфилософской стадии познания мира.
В чѐм заключаются ценность и недо
статки натурфил
о
софии?

4.

Первые модели мира (рассмотреть представления народов Дре
в-
него Вост
о
ка).

5.

Концепция эволюционной химии и самоорганизация эволюц
и-
онных си
с
тем.

6.

Диффузия и осмос. Объясните, от чего зависит осмотическое да
в-
ление.

7.

Рассмотрите концепции пр
ерывистой эволюции. Законы генет
и-
ки и эвол
ю
ции.

8.

Объясните, почему судьба звезды зависит от ее массы. Рассмо
т-
рите все известные конечные стадии развития звезд. Оформите в виде
табл
и
цы.

9.

Научные понятия и научные абстракции.

10.

В чем заключается основная проблем
а объяснения перехода от
«неживого» к «живому»?

З, Ц



Вариант № 8

1.

Чем отличается методология от метода? (Перечислите общен
а-
учные мет
о
ды).

2.

Назовите особенности аналитической и синтетической стадий
познания мира. Что такое

эмпирическое знание

. Приведите п
рим
е
ры.

3.

Назовите главное свойство времени. Поясните понятие

стрела
времени

. Что такое космологическая стрела времени? Термодинамич
е-
ская стрела времени? Психологическая стрела врем
е
ни?

4.

Перечислите и поясните уровни организации ж
и
вых систем.


127

5.

Понятие Вселен
ной. Рассмотрите структурную с
а
моорганизацию
Вселе
н
ной.

6.

Атмосфера и океан как сильно неравновесные си
с
темы.

7.

Почему, после появления уравнений Максвелла, перешли от м
е-
ханической к электромагнитной картине мира? Как передавались вза
и-
модействия в той и друго
й картинах мира?

8.

Единство и разнообразие клеточных типов у эук
а
риотов. Митоз и
мейоз. Их эволюционное значение.

9.

Почему нейтронные звезды называют пульсарами
?

10.

Почему механика Галилея может справедливо рассматриваться
как основа механики Ньютона?

И



Вариант



9

1.

Дайте определение методов эмпирического и теоретического п
о-
знания, и перечислите их.

2.

Объясните понятие тепловой смерти Вселенной. Что такое флу
к-
туация? В чѐм заключается флуктуационная г
и
потеза Больцмана?

3.

В чѐм заключается особенность структурных уров
ней в биол
о-
гии по сра
в
нению со структуризацией материи в физике?

4.

Антропный принцип (слабая, сильная и сверхсильная формул
и-
ровки антропного принципа).

Провести сравнительную характерист
и
ку.

5.

Что такое пустота или вакуум, как менялись взгляды на него?

6.

Саморег
уляция, самообучение, самовоспроизведение, целос
т
ные
реакции живых систем.

7.

Почему звезды, входящие в рассеянные скопления называют м
о-
лодыми
?

О чем говорит наличие тяжелых химических эл
е
ментов в
звездах
?

8.

Возникновение клетки. Эволюция клеточной структ
у
ры.

9.

П
очему теплоемкости газа в процессах при постоянном давл
е-
нии (
С
р
) и при постоянном объеме (
С
v
) неодинаковы? Кто из ученых
впервые обнаружил этот факт?

10.

Что такое обратная связь? Поясните понятие положительной и
отрицател
ь
ной обратной связи.

К



Вариант №

10

1.

Формы научного познания (д
ать определения, перечислить все
известные формы, привести примеры).

2.

Специфика и системность живого
(назовите три основных си
с-
темных сво
й
ства живого).

3.

Фрактальные структуры в окружающем мире. Приведите прим
е-
ры фрактальных структур

в природе. В чѐм отличие природных фра
к-
тальных стру
к
тур от их математических представлений? Что такое
фрактальный кластер? О каких процессах в природе свидетельств
у
ет

128

образование фрактальных систем: фрактальных кластерах? Обоснуйте
ваш ответ.

4.

Вселенная. Р
анний этап эволюции Вселенной.

5.

Понятия

хаос


и

бифуркация

.

6.

Какая проблема движения существовала у Аристотеля? Почему
учение Аристотеля о движении так долго считалось ве
р
ным?

7.

Воспроизведение организмов. Половое и бесполое размнож
е
ние
:

смерть и бессмерти
е в живой природе.

8.

Как проявляются факторы эволюции по отношению к человеч
е-
ству в настоящее время? Какие эволюционные факторы при этом на
и-
более сущес
т
венны?

9.

Объясните понятие «ноосферы». Кто впервые ввел это пон
я
тие.

10.

Почему работа лазера рассматривается к
ак проявление самоо
р-
ганизации?

Л



Вариант №

11

1.

Пространство, его свойства и жизнь во Вселенной.

2.

Что является источником центростремительной силы для пл
а-
нет? Какие зависимости периодов обращения и расстояний от це
н
тра
следуют из законов всемирного тяг
о
тени
я?

3.

Рассчитайте высоту стационарного спутника.

4.

На чем основано измерение температуры? Какие шкалы вам и
з-
вестны и как они соотносятся?

5.

Виды химических связей и их объяснение с точки зрения стро
е-
ния атомов.

6.

Эффект Доплера и его применение. Какую роль этот эфф
ект
сыграл в ра
з
витии науки?

7.

Как была открыта реакция расщепления урана и каково знач
е
ние
этого о
т
крытия для судеб человечества?

8.

Дайте понятие картины мира и приведите примеры из истории
наук.

9.

Геохронологическая шкала истории Земли.

10.

Оцените давление в цент
ре Земли.

М



Вариант №

12

1.

Как определить размеры Земли, расстояния до Луны, Солнца,
звезд и гала
к
тики?

2.

Законы сохранения импульса и момента импульса в микро
-
, ма
к-
ро
-

и мег
а
мире.

3.

Поясните понятие температуры и теплоты.

4.

Поясните гипотезу «тепловой смерти» В
селе
н
ной.

5.

Поясните роль воды в существовании жизни на Земле.

6.

Какие методы использовались для изучения строения ядра? К
а-
кие силы удерживают частицы в я
д
ре?


129

7.

Как вы понимаете корпускулярно
-
волновой ду
а
лизм?

8.

Каковы модели развития Вселенной вам извес
т
ны?

9.

Опред
елите геофизические условия жизни.

10.

Чему равен гравитационный потенциал поля тяготения на Зе
м
ле?

Н, Ч



Вариант №

13

1.

Как определить возраст археологической находки Земли, Вс
е-
ленной?

2.

В каких видах спорта и каким образом используется закон с
о-
хранения и
м
пульса
?

3.

Что общего между различными процессами преобразования те
п-
ловой энергии в механическую? Идеальный цикл Карно и реальные м
а-
шины.

4.

Каким устройствам соответствует прямой и каким обратный
цикл? Прив
е
дите примеры.

5.

Явления при низких температурах. Почему возник
ают явления
сверхпроводимости и сверхтекучести? Каковы перспективы использ
о-
вания этих я
в
лений?

6.

Поясните особенности растворения в воде различных веществ.
Какую роль они играют в жизненноважных процессах? Как объяснить
явления смачиваемости и капи
л
лярности?

7.

Как была открыта ядерная модель атома? Чем вызван отказ от
модели ат
о
ма Резерфорда?

8.

Уравнение Шредингера и его значение для развития квантовой
механики. Физический смысл волновой функции.

9.

Как было открыто явление однородного расширения Вселе
н
ной?
Какие фа
кты указывают на то, что Вселенная имела «горячее н
а
чало»?

10.

Сравните электростатическую и гравитационную силы, дейс
т-
вующие ме
ж
ду электроном и протоном.

О, Ш



Вариант №

14

1.

Время и его измерение. С какими движениями связан кале
н
дарь
и что лежит в основе врем
енных единиц



н
е
дели, года, месяца?

2.

Проанализируйте законы сохранения при взаимодействии шаров
с разными и равными массами, скоростями.

3.

Как определяются параметры года через микро
-

и макровелич
и-
ны? Есть ли между ними связь, если есть, то к
а
кая?

4.

Покажите,
как из 1 и 2 начала термодинамики следует нево
з-
можность получения полезной работы от вечных двигателей перв
о
го и
второго рода.

5.

Какие химические элементы являются самыми главными для жи
з-
ни? За счет каких процессов осуществляется поступление в атм
о
сферу
кисл
орода
?


130

6.

Какие элементарные частицы вам известны? Какова их роль и
насколько они элементарны?

7.

Дисперсия света и спектральный анализ. Их значение для науки.

8.

Дайте понятие солнечной активности, оцените, как влияет п
е-
риодичность ее изменения на нашу планету.

9.

Си
стема управления внутриклеточными процессами.

10.

Чему равен гравитационный потенциал поля тяготения земли на
лунной орбите?

П



Вариант №
15

1.

Поясните понятия инертной и гравитационной массы.

2.

Поясните понятия фазовые переходы 1 и 2 рода, что лежит в о
с-
нове кл
а
с
сификации.

3.

В чем уникальность строения атома углерода и почему он так
распростр
а
нен в соединениях?

4.

Формы преобразования энергии и кркговорот веществ в природе.
Чем они отличаются и что между ними общ
е
го?

5.

Какие виды взаимодействий вы знаете и какие из них

играют
важную роль в повседневной жизни?

6.

В чем сущность соотношений Гейзенберга?

7.

Как происходит образование элементов во Вселенной по модели
«больш
о
го взрыва»?

8.

Использование законов сохранения импульса и момента импул
ь-
са в совр
е
менной цивилизации.

9.

Экологи
ческие проблемы биосферы.

10.

Найти энергию и длину волны излучения, масса фотонов котор
о-
го равна массе покоя электрона.

Р



Вариант № 16

1.

Перечислите и поясните основные свойста пространства. В чем
проявляется однородность и изотропность пр
о
странства?

2.

Какие ви
ды взаимодействий существуют в природе, чем они х
а-
рактериз
у
ются?

3.

В чем сущность закона тяготения Ньютона и почему он назван
«всеми
р
ным»?

4.

Какое состояние системы называется устойчивым, чем оно х
а-
рактеризуе
т
ся?

5.

Поясните понятие обратимого и необратимого проц
есса. Какие
процессы называются квазистатистическими? Приведите пр
и
меры.

6.

Что представляет атом по современным представлениям? К
а
ким
образом описывается состояние электронов в ат
о
ме?

7.

Поясните концепции дальнодействия и близкодействия. Какие
два вида материи

противопоставляются друг другу в классической ф
и-
зике?


131

8.

В ходе каких процессов звезда начинает свое существование?
Каким образом время жизни звезды связано с ее ма
с
сой?

9.

Биосинтез белка. Генетический код.

10.

Протон летит со скоростью 4.6 * 10 4 м/с. Какая длина

волны с
о-
ответствует этому протону?

С



Вариант №

17

1.

Как будет развиваться Солнечная система в ближайшие пять
миллиардов лет? Какова будущая судьба «земной жизни»?

2.

Чему соответствует состояние равновесия и каким обр
а
зом оно
может быть нарушено?

3.

Что такое
информация, какова ее функция и на чем основыв
а
ется
поним
а
ние ее природы?

4.

Что происходит с солнечной энергией, падающей на Землю?

5.

В чем значение и содержание перехода от геоцентрической к г
е-
лиоцентрической системе мира? Какие научные данные способств
о
вали
этому?

6.

Что означает
«эвклидовость»

пространства? При каких усл
о
виях
происх
о
дит «искривление» пространства?

7.

Как определяются первая и вторая космические скор
о
сти?

8.

Чем объясняется факт, что массивные небесные тела имеют ш
а-
рообразную форму?

9.

Обьясните планетар
ную причинность зарождения жи
з
ни.

10.

Длина волны красных лучей в воздухе 700 нм. Какова длина
волны этих лучей в воде?

Т



Вариант №
18

1.

Что такое теплопередача? Каким образом она происх
о
дит?

2.

С помощью каких методов измеряются расстояния в микро
-
,
макро
-

и м
е
г
амире?

3.

Каким образом закон сохранения импульса отражается на дв
и-
жении планет Солнечной системы?

4.

Что представляет собой вещество в газообразном состо
я
нии?

5.

Как соотносятся между собой давление, объем и температура
идеального газа?

6.

По каким законам происходит

распространение электромагни
т-
ных волн в среде с резкими неоднородностями? Приведите прим
е
ры.

7.

Какие классы элементарных частиц вам ихвестны? Что лежит в
основе из классификации?

8.

Что представляет собой процесс фотосинтеза?

9.

Что такое светимость звезды? Каком
у числу колебаний в секу
н-
ду соотве
т
ствует длина волны 800нм?

10.

Что такое спектр? Какие виды спектров вы знаете?



132

У, Щ



Вариант № 19

1.

Что представляет собой самоорганизующаяся система?

2.

Какие различают этапы для самоорганизующихся си
с
тем?

3.

Как влияют фундамента
льные взаимодействия на разных уро
в-
нях орган
и
зации материи?

4.

Какова природа реликтового излучения?

5.

Как происходило образование ядер элементов, расположенных
после жел
е
за в таблице Менделеева?

6.

Назовите разновидности материи. Какова между ними связь?

7.

Какова с
труктура Солнечной системы?

8.

Какова природа земного магнетизма?

9.

Информация. Какова ее функция и природа?

10. Определите энергию, массу и импульс фотона видимого света с
длиной волны 500 нм.

Ф, Э



Вариант № 20

1.

Обьясните планетарную причинность зарождени
я жизни.

2.

Назовите основные разновидности материи. Как
о
ва между ними
связь?

3.

Что такое реликтовое излучение и какова его пр
и
рода?

4.

Материалистическая природа эволюции Дарвина и с
о
временная
гинетика.

5.

Основные положения концепции структурных уровней живых
орган
измов.

6.

Уровни организации живой материи

7.

Фотосинтез. Какие реакции входят в процесс ф
о
тосинтеза?

8.

Биосфера и солнечная активность.

9.

Основные направления в развитии учения о сост
а
ве вещества.

10.

Докажите, что при смешении двух одинаковых к
о
личеств воды с
различно
й температурой энтропия системы возра
с
тает.


133

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ

1.

Мои представления о самоорганизации процессов в прир
о
де.

2.

Естественно
-
научная концепция развития и эволюции Вселенной.

3.

Этапы образования и развития Вселенной.

4.

Информативность



важное
свойство самоорганизации.

5.

Нуклеосинтез в начальной фазе развития Вселенной.

6.

Звездный нуклеосинтез.

7.

Разновидности материи и Вселенная.

8.

Структура Вселенной.

9.

Естественнонаучные взгляды на образование Солнечной сист
е
мы.

10.

Планеты земной группы
.

11.

Жизнеспособность Земли.

12.

Тектоническая активность Земли.

13.

Гидросфера и атмосфера Земли.

14.

Современный этап развития биологии.

15.

Материалистическ
ая теория эволюции Дарвина и со
временная г
е-
нетика.

16.

Современное представление о наследственно
сти и изменчив
о
сти.

17.

Важнейшие достижения биологии последних десятилетий.

18.

Структурные уровни неживой и живой природы.

19.

Современные представления о возникновении жизни на Зе
м
ле.

20.

Уникальность биосферы Земли.

21.

Существовала ли биосфера на друг
их планетах Солнечной си
с-
темы?

22.

Основополагающие жизненные системы.

23.

Носители наследственности.

24.

Достижения генной инженерии.

25.

Практические приложения генной инженерии.

26.

Эволюционный характер развития биосферы.

27.

Трансформация биосферы в н
оосферу.

28
. Законы сохранения в макро
-

и микромире.

29. Сравнительный анализ эволюционных теорий в космологии, ге
о-
логии, биологии.

30. Понятие энтропии и его приложения.

31. Особенности мира элементарных частиц.

32. Пространство и время в классической и
релятивистской механ
и-
ке.

33. Галактики. Их строение и эволюции.

34. Научный метод познания мира. Роль гипотез в естеств
о
знании.

35. История развития естествознания в средние века.

36. История развития естествознания в эпоху Возрождения.

37. Естествознание
в эпоху зарождающегося капитализма.


134

38. Развитие физики в конце 19 в. и в 20в.

39. Понятие бесконечности в науке и в искусстве.

40. Хаос, порядок и процессы самоорганизации во Вселе
н
ной.

41. Самоорганизация и эволюция живых систем.

42. Современная экологи
я как сплав гуманитарных и естественных
наук.

43. Глобальные экологические проблемы.

44. Естественно
-
научные и этические аспекты генной инж
е
нерии.

45. Биотехнология. Перспективы развития.

46. Биосоциальные основы поведения человека.

47. Механизмы управлени
я в живой природе и в обществе.

48. Биологические ритмы.

49. Генетическая информация и эволюция жизни как информацио
н-
ный процесс.

50. Геном человека и окружающая среда.

51. Современные теории старения живого организма.

52. Обоснования современной теории эв
олюцию

53. Проблема происхождения и сущности жизни в истории науки, ф
и-
лос
о
фии
, религии.

54. Проблема внеземной жизни и ее отражение в научной Фантаст
и-
ке.

55. Современные научные взгляды на филогенез.

56. Антропный принцип в современной науке и философии.

5
7. Соотношение современного эволюционизма с теорией Дарвина.


135

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ


ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

Вонсовский, С.В. Современная естественнонаучная картина мира:
учеб. пособие для студентов / С.В. Вонсовский.


Ижевск, 2006.



671

677

с.

Горе
лов,

А.А. Концепции современного естествознания: учеб. п
о-
собие для ст
у
дентов / А.А. Горелов.


М.: Юрайт
-
Издат, 2009.



335

с.

Липкин,

А.И. Концепции современного естествознания: курс ле
к-
ций / А.И. Ли
п
кин; Рос гум. унт.


М.: РГГУ, 2009.


127

с.

Найдыш,

В
.М.

Концепции современного естествознания: учебник
для студ. вузов / В.М. Найдыш.



3
-
е изд., перераб. и. доп.



М.: Альфа
-
М, ИНФРА
-
М, 2009.


704

с.

Савченко,

В.Н. Начало современного естествознания: тезариус:
учеб. пособие для студ. вузов / В.Н. Савченко
, В.П. Смагин.



Ростов
н/Д.: Феникс, 2006.


336

с.

Садохин,

А.П.


Концепции современного естествознания: учебник
для студ. вузов / А.П.

Садохин.


2
-
е изд., перераб. и доп.



М.: ЮН
И-
ТИ
-
ДАНА, 2009.

447

с.

Дополнительная литература

Зимин,

А.И. Концепции с
овременного естествознания. Вопросы и
ответы: учеб. пособие для студ. вузов / А.И. Зимин.


М.: Юриспруде
н-
ция, 2007.



280 с.

Карпенков,

С.Х.


Концепции современного естествознания: практ
и-
кум: учеб. п
о
собие для студ. вузов / С.Х.

Карпенков.


4
-
е изд., исп
р.


М.: Высш. шк., 2007.


327

с.


136

СЛОВАРЬ ВАЖНЕЙШИХ ТЕ
РМИНОВ

Автокатализ



химические реакции, в которых для синтеза
определенного вещества требуется присутствие этого же вещества, к
о-
торое, ускоряя химическую реакцию, играет роль катализат
о
ра.

Адсорбция



поглощение вещества из газовой или жидкой среды
поверхностным слоем твердого тела (адсо
р
бента) или жидкости.

Анализ



познавательная процедура мысленного (или реального)
расчленения, разложения обьекта на составные элементы в целях выя
в-
ления их системных
свойств и отношений. Анализ тесно связан с пр
о-
тивоположным по направлению методом



синт
е
зом.

Антропогенез
(от греч.
anthropos



человек и греч.
genesis



происхождение)



учение о происхождении чел
о
века.

Антропогенетика



генетика человека.

Антропология
(
от греч.
anthropos



человек и гр.
logos



пон
я-
тие, мысль, разум, учение)



наука о происхождении и эволюции чел
о-
века и его рас.

Антропоиды
(от греч.
anthropoeides



человекообразный)



ч
е-
ловекообра
з
ные обезьяны.

Атом



структурный элемент микромира, состо
ящий из ядра и
электро
н
ной оболочки
.

Бактерии
(от греч.
bakterion



палочка)



микроскопические,
преимущественно одноклеточные орг
а
низмы.

Белки



высокомолекулярные органические вещества, состо
я-
щие из аминокислот и составляющие основу жизнедеятельности все
х
органи
з
мов.

Биология
(от греч.
bios



жизнь и
logos



учение)



совокупность
наук о ж
и
вой природе.

Биосфера

(от греч.
bios



жизнь и
spha
ira



шар)



область а
к-
тивной жизни, в которой живые организмы и среда их обитания орган
и-
чески взаимосвязаны и образ
уют целостную динамическую си
с
тему.


137

Близкодействие



передача взаимодействия от тела к телу, от
то
ч
ки к точке с конечной скоростью.

Вакуум

(от лат.
vacuum



пустота)



особое состояние электр
о-
магнитного поля при отсутствии возбу
ж
дения.

Вирус

(от лат. virus



яд)



мельчайшие неклеточные частицы, с
о-
стоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой об
о
лочки.
Резко отличаются от других форм жизни, являются внутриклеточным
пар
а
зитом.

Гелиоцентризм



теория, согласно которой Солнце является
центральным тел
ом Солнечной системы, вокруг которого обращаются
пл
а
неты.

Ген

(от греч.
genes



рождающий)



наследственный фактор жив
о-
го, функционально неделимая единица наследственной информ
а
ции. По
химическому составу гены относятся к нуклеиновым к
и
слотам (ДНК и
РНК).
Совокупность генов данного организма с
о
ставляет его
генотип
.

Генезис

(от греч.
genesis



происхождение, возникновение)



пр
о
цесс образования и становления какого
-
либо природного или соц
и-
ал
ь
ного я
в
ления.

Геном



совокупность генов, содержащихся в одинарном
наборе
хромосом данной животной или растительной кле
т
ки.

Географическая среда



земная природа, включенная в сф
е-
ру ч
е
ловеческой деятельности.

Геоцентризм



теория, указывающая на центральное полож
е-
ние Земли во Вселенной (например теория Аристотеля



Пт
о
лем
ея).

Гравитационный коллапс



катастрофическое сжатие ма
с-
сивной звезды под действием сил тяготения после исчерпания в ее н
е-
драх и
с
точников ядерной энергии. Ведет к образованию пульсара, или
«черной д
ы
ры».

Гравитон



гипотетическая частица гравитационного п
оля,
дв
и
жущаяся со скоростью света и не имеющая массы покоя (введена
для объяснения гравит
а
ционного взаимодействия).


138

Дальнодействие



представление, согласно которому дейс
т-
вие тел друг на друга передается мгновенно через пустоту на сколь
угодно большие рас
сто
я
ния.

Дискретность

(от лат.
discretus



разделенный, прерыв
и
стый)


преры
вность; противопоставляется непр
е
рывности.

Диссипативные структуры

(от лат. «диссипацио»



ра
с-
сеивание)



новые структуры, требующие для своего становления бол
ь-
шого колич
е
ства энер
гии.

Дифракция

(от лат.
diffracus



разломанный)



отклонения
волн, возникающие при их распространении в неодноро
д
ных средах.

Длина волны



расстояние от гребня одной волны до гребня
следующей. Волны разной длины соответствуют разли
ч
ным цветам.
Длина волны

красного цвета 0,00008 см, фиолетового



0,00004 см.
Длина волны мала для световых волн и велика для электр
о
магнитных
волн.

Допплера эффект



если объект приближается к нам, то ча
с-
тота колебаний исходящих от него волн возрастает, и наоб
о
рот.

Изотропность

(от изо... и греч.
tropos



поворот, направл
е-
ние)



независ
и
мость свойств физических объектов от направления;
например из
о
тропность пространства.

Инвариантность

(от лат.
invarians



неизменяющийся)



н
е-
изменность к
а
кой
-
либо величины при изменении физически
х условий
или преобразований к
о
ординат.

Интерференция



чередование темных и светлых полос спе
к-
тра при наложении волн в противоположных ф
а
зах.

Катализатор



вещество, которое влияет на химическую р
е-
акцию, остав
а
ясь в итоге неизменным.

Квазар



квазизвездны
й источник энергии, предположительно я
в-
ляющийся протоядром новых галактик. Возможно, представляет собой
особую точку Вселенной, в которой сохранилось сверхплотное вещес
т
во.



139

Квант



понятие, введенное М. Планком для обозначения эл
е-
ментарной дискретной порц
ии энергии.

Кварк



теоретически вычисленная элементарная частица с дро
б-
ным эле
к
трическим зарядом.

Клетка



элементарная живая система, основа строения и жи
з-
недеятельн
о
сти всех живых организмов.

Континуум



непрерывное, связанное, целостное единство т
о-
чек,

чисел или физических величин.

Концепция

(от лат.
conceptio



понимание, система)



опред
е-
ленный способ понимания, трактовки каких
-
либо явлений; система
взглядов, об
ъ
ясняющих их.

Корпускула

(от лат.
corpusculum



частица)



частица в класс
и-
ческой (н
е
кванто
вой) физике.

Космогония



(от греч.
kosmogonia
)



учение о происхождении и
эволюции космических тел и их си
с
тем.

Космология



учение о Вселенной как целом, основанное на и
с-
следовании той ее части, которая доступна для астрономических н
а-
блюдений и других сп
о
собов ее изучения.

Космос



(от греч.
kosmos
)



синоним астрономического опред
е-
ления Вселенной. Выделяют так называемый ближний Космос, иссл
е-
дуемый с помощью космических аппар
а
тов и межпланетных станций, и
дальний Космос



мир звезд и г
а
лактик.

Мультиплет
ы



группы частиц, возникающих при сильных
взаимодейс
т
виях.

Нейтрон



электрически нейтральная частица, входящая в с
о-
став ядра ат
о
ма.

Нейтронные звезды



небесные тела, возникающие в р
е-
зультате того, что оголенные ядра поглощают электроны, превращая
свои п
р
о
тоны в нейтроны, которые могут компактно упаковываться,
так как нейтрал
ь
ны.


140

Ноосфера



сфера разума, область активного проявления нау
ч-
ной мысли как главного фактора воздействия человека на окружа
ю
щий
мир.

Нуклеиновые кислоты



носители генетической инфор
м
а-
ции в живых т
е
лах.

Органические вещества



главный субстрат живых тел, без
кот
о
рого жизнь была бы невозможна.

Пи
-
мезоны



элементарные частицы, с помощью которых ос
у-
ществляется взаимодействие между частицами, входящими в состав
ядер ат
о
мов.

Популяция



г
руппа организмов, принадлежащих к одному и
тому же виду и занимающих обычно четко ограниченную географич
е-
скую область.

Прокариоты

(от лат. p
ro



вперед и греч.
karyon



ядро)



орг
а-
низмы, не обладающие оформленным клеточным ядром и типичным
хромосомным апп
аратом. К прокариотам отн
о
сятся бактерии, сине
-
зеленые водоросли, риккетсии, мик
о
плазмы.

Пространственно



временной континуум



целос
т-
ное, непрерывное единство пространственных и временных коо
р
динат.

Протон



положительно заряженная частица, входящая в со
став
ядра ат
о
ма.

Пульсар



космический объект, за доли секунды меняющий свое
излучение.

Симметрия

(греч. соразмерность)



правильность формы или
неизменность законов.

Техносфера



сфера воздействия техники на природу, весь о
к-
ружающий чел
о
века мир.

Фотон



элементарный квант света.

Эволюция

(от лат. evolution



развертывание)



одна из форм
движения в природе и обществе; непрерывное, постепенное изменение

141

и развитие. Представление об эволюции всех форм неживой и живой
материи выражается в понятии «универсаль
ный (или глобальный) эв
о-
люционизм».

Экосистема



устойчивая природная система, образованная
живыми орг
а
низмами и средой их обитания (атмосфера, почва, водоем и
т.п.). Характеризуется замкнутым круговоротом веществ и энергии м
е-
жду живыми и неживыми компонен
т
а
ми.

Электрон



отрицательно заряженная частица.

Эукариоты

(от греч.
eu



хорошо, полностью и
karyon



я
д
ро)



организмы (все животные, большинство растений), обладающие в отл
и-
чие от прокариотов оформленным клеточным ядром, отграниче
н
ным от
цитоплазм ядер
ной оболо
ч
кой.


142

СОДЕРЖАНИЕ

В
ВЕДЕНИЕ

--------------------------------
--------------------------------
-------------

3

РАЗДЕЛ
I
. ТОЧНОЕ ЕСТЕСТВОЗНА
НИЕ

Г
лава
1. КОНЦЕПЦИЯ АТОМИСТ
ИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

ВЕЩЕСТВА

--------------------------------
--------------------------------
-----------------------------

Ошибка! Закладка не определена.

Г
лава

2. КОНЦЕПЦИЯ ЭЛЕМЕН
ТАРНЫХ ЧАСТИЦ

И «БОЛЬШОГО ВЗРЫВА»

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

Г
лава

3. КОНЦЕПЦИЯ ПРОСТРА
НСТВА И ВРЕМЕНИ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

Г
лава

4. ЗАКОНЫ СОХРАНЕИЯ
В ПРИРОДЕ

И ПРИНЦИПЫ СИММЕТРИИ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не оп
ределена.

Г
лава

5. ПОЛЕВАЯ ФОРМА МАТ
ЕРИИ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

Г
лава

6. К
ОРПУСКУЛЯРНО
-
ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

Г
лава

7. ТЕОРИЯ ПОРЯДКА И
ХАОСА.

ЭНТРОПИЯ И ИНФОРМАЦИ
Я

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

РАЗДЕЛ II. ЖИЗНЬ

Г
лава

1. ХИМИЯ ЖИЗ
НИ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

Г
лава

2. ЗЕМЛЯ



ПЛАНЕТА ЖИЗНИ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.


143

Г
лава

3. БИОХИМИЧЕСКАЯ ЭВО
ЛЮЦИЯ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

Г
лава

4. БИОСФЕРА ЗЕМЛИ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена.

Г
лава

5. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИ
Я В БИОЛОГИИ

--------------------------------
--------------------------------
----------------------------

О
шибка! Закладка не определена
.

Г
лава

6. ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕР
А

--------------------------------
--------------

99

ЗАДАЧИ К ГЛАВАМ

--------------------------------
-----------------------------

108

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬ
НЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛ
ИНЕ

«КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕНН
ОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

------------

122

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ

РАБОТ

--------------------------------
------

123

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ

--------------------------------
------------------------------

133

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ

---------------------------

1
35

СЛОВАРЬ ВАЖНЕЙШИХ ТЕ
РМИНОВ

--------------------------------
----

136










Учебное издание




Родкина
Людмила Романовна

Шмакова
Елена Эдуардовна












144

КОНЦЕПЦИИ

СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВ
ОЗНАНИЯ


Практикум











В авторской редакции

Компьютерная верстка Н.А. Игнатье
вой






























































145




























Лицензия на издательскую деятельность ИД
№ 03816
от

22.01.2001




Подписано в печать 25.
0
3.20
10
. Формат 60
84/16.

Бумага писчая
.
Печать офсетная
.
Усл. печ. л. 8,4.

У
ч.
-
изд. л. 9,4. Тираж 500 экз. Заказ
________________________________________________________

Издательство Владивостокский государственный университет

экономики и сервиса

690600, Владивосток, ул. Гоголя, 41

Отпечатано: множительный участок ВГУЭС

690600, В
ладивосток, ул. Державина, 57


Приложенные файлы

  • pdf 18110614
    Размер файла: 743 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий