6 Раздел. Биосфера и человек.

Тема: Антропогенез. Биосфера. Ноосфера.

Домашнее задание: а) ответьте на контрольные вопросы:

1. Какие геохимические функции биосферы осуществляются через питание, дыхание и размножение?

2. В чём проявляется влияние Космоса на биосферу?

3.Сформулируйте четвёртый закон экологии Б. Коммонера.

4. В чем суть концепции ноосферы?

5. Существует ли ноосфера в настоящее время? Обоснуйте Ваш ответ.

б) дайте определения понятий тезауруса темы: экосистема, антропогенез, экологические функции литосферы, биосфера, биогеохимические функции биосферы, космические циклы, ноосфера.

в) провести сравнительный анализ радиационного загрязнения среды атомной и угольной энергетики.

г) Написать эссе (на выбор) по экологическим проблемам: «Потепление климата: причины и последствия», «Существует ли экологически чистая энергетика?», «Атомная энергетика в России: проблемы и перспективы».

Вопросы к семинару

1. Экосистемы. Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы.

2. Антропогенез.

3. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая.

4. Биосфера. Биогеохимические функции биосферы: газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная, биохимическая.

5. Биосфера и космические циклы.

6. Биоэтика. Ноосфера.

Литература: 1 гл. 8, 10; 3 гл.8, 9; 4 гл. 16; 7 гл. 29, 30; 8 гл. 14; 10 с. 307-443; 11 с.178-217; 15 § 56, часть 6; 18 с. 174-195.

Вопросы к экзамену

1. Эмпирические методы естествознания.

2. Теоретические методы естествознания.

3. Механическая картина Мира. Корпускулярная и континуальная концепции. Атомисты, Зенон, Аристотель, Декарт, Ньютон. Механика Ньютона. Принцип суперпозиции. Принцип дальнодействия.

4. Электромагнитная картина Мира. Фарадей. Физическое поле и принцип близкодействия. Электродинамика Максвелла.

5. Квантово-полевая картина Мира. Гипотеза Планка.Корпускулярно-волновой дуализм.Принцип дополнительности. Области применимости законов и принцип соответствия.Современная эволюционная естественнонаучная картина Мира.

6. Законы сохранения и симметрия.

7. Познание человеком окружающего мира на примере расширения знаний о форме Земли, устройстве Солнечной системы.

8. Единицы измерения расстояний. Измерение времени. Происхождение единиц измерения времени.

9. Свойства пространства и времени. Евклидово пространство. Неевклидовы пространства. Реальное физическое пространство.

10. Принцип относительности – критерий неизменности законов природы. Понятие системы отсчета. Закон инерции. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Инвариантность 2-го закона Ньютона.

11. Взгляды Ньютона на пространство и время. Неинерциальные системы отсчета.

12. Принцип относительности и законы электродинамики. Преобразования Лоренца.

13. Специальная теория относительности (СТО).Постулаты СТО. Следствия СТО.

14. Относительность пространственных и временных интервалов. Пространственно-временной континуум. Инвариантность мирового интервала и его псевдоевклидовость. Диаграммы Минковского.

15. Энергия и импульс в релятивистской механике. Знаменитая формула Эйнштейна Е = mc².

16. Общая теория относительности. Принцип эквивалентности. Искривление пространства-времени в сильных гравитационных полях.

17. Человек как основной масштабный фактор деления единого физического мира на микро-, макро- и мегамир.

18. Фундаментальные физические взаимодействия. Фундаментальные элементарные частицы.

19. Структура и характеристики протона и нейтрона. Атомные ядра, атомы, молекулы. Устойчивость микросистем и фундаментальные взаимодействия.

20. Виды материи и структуры макромира. Виды материи мегамира.

21. Структуры мегамира.

22. Разнообразие и эволюция звёзд.

23. Первый концептуальный уровень химии – учение о составе вещества. Понятия атома, молекулы, химического элемента, химического соединения. Закон постоянства состава. Периодический закон Д.И. Менделеева.

24. Квантовые числа. Принципы Паули и минимума энергии.

25. Строение атомов и периодическая таблица Д.И. Менделеева.

26. Виды химических связей.

27. Развитие структурной химии.

28. Учение о химических процессах. Термодинамические методы управления химическими реакциями.

29. Перспективы развития энергетики.

30. Учение о химических процессах. Кинетические методы управления химическими реакциями.

31. Структурные уровни организации живых систем. Хиральность.

32. Динамические и статистические закономерности в природе.Принципы неопределенности и дополнительности. Корпускулярно-волновой дуализм.

33. Закрытые и открытые системы. Термодинамическое равновесие и температура.

34. Первое начало термодинамики (закон сохранения энергии в макроскопических процессах). Обратимые и необратимые процессы.

35. Энтропия. Статистический смысл энтропии. Второе начало термодинамики. Необратимость времени. Энтропия в информатике.

36. Синергетика. Условия самоорганизации. Примеры самоорганизации в неживой природе. Принцип универсального эволюционизма.

37. Космология. Стационарная модель Вселенной Эйнштейна. Работы А.А. Фридмана. Закон Хаббла. Оценка возраста Вселенной. Теория Большого Взрыва Г. Гамова. Сценарий развития Вселенной.

38. Литосфера как абиотическая основа жизни.Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая.

39. Космогония.

40. Внутреннее строение и история геологического развития Земли.

41. Строение и эволюция атмосферы.

42. Географическая оболочка Земли.

43. Эволюционная химия.

44. Первые модели атома. Фундаментальный опыт Резерфорда. Соотношение размеров атомов и ядер. Постулаты Бора.

45. Основные признаки жизни.

46. Уровни организации живой материи.

47. Концепции происхождения жизни. Теория А.И. Опарина. Проблема происхождения жизни.

48. Особенности биологического уровня организации материи.

49. Основные положения клеточной теории. Строение клетки.

50. Эволюционная теория Дарвина. Три основных фактора эволюции: изменчивость, естественный и искусственный отбор, наследственность.

51. Современная синтетическая теория эволюции в биологии. Макро- и микроэволюции. Основной биогенетический закон – единство фило- и онтогенеза в эволюции жизни.

52. Генетика и эволюция.

53. Экосистемы.

54.Экология и адаптационные возможности человека. Химические и ионизирующие загрязнения окружающей среды как мутагенные патогенные факторы.

55. Антропогенез.

56. Физиология человека: общие принципы.

57. Работоспособность, здоровье и старение, эмоции, творчество.

58. Биосфера. Биогеохимические функции биосферы: газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная, биохимическая.

59. Биосфера и космические циклы.

60. Биоэтика. Ноосфера.

Приложение

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Составитель Величкин В.Е.

Учебное пособие