- •1.Предмет и цели естествознания
- •2.Наука как процесс познания
- •3.Этапы развития естествознания
- •4.Революции в естествознании и их значение
- •5. Научные картины мира
- •6. Понятия культуры и науки
- •7. Структура естественнонаучного познания
- •8. Понятия метода и методологии
- •9. Уровни и формы научного познания
- •10. Высший уровень первобытного сознания – мифология
- •11. Значение появления магии для первобытного человека
- •12. Историческое развитие письменности и ее значение для развития человечества
- •13.Создание первой естественнонаучной картины мира в древнегреческой культуре
- •14. Развитие естествознания в эпоху Средневековья
- •15.Мегамир:современные астрофизические и космологические концепции
- •16. Модель расширяющейся Вселенной
- •17. Рождение и этапы развития Вселенной
- •18. Образование Солнечной системы
- •19. Рождение и эволюция звезд
- •20. Химия и ее роль в развитии естественнонаучных знаний. Основные задачи химии
- •21. Микромир, макромир, мегамир
- •22. Макромир. Физическая картина мира
- •23.Электромагнитная картина мира
- •24.Микромир. Становление современной физической картины мира
- •25. Современные представления о физическом строении атома
- •25.Современные представления о физическом строении атома
- •26. Квантовые числа, их физический смысл. Строение многоэлектронныхатомов
- •27. Развитие представлений о пространстве и времени. Пространство и время в современной научной картине мира
- •28. Особенности биологического уровня организации материи
- •29. Сущность живого, его основные признаки
- •30. Принципы биологической эволюции. Принципы воспроизводства и развития живых систем. Наследственность,изменчивость, естественный отбор
- •31.Современные проблемы генетики
- •32. Молекулярные основы генетики. Роль днк в передаче наследственной информации. Открытие д. Уотсона и ф. Крика
- •33. Синергетика – теория самоорганизации
- •34.Человек и биосфера
- •35. Взаимовлияние человека и природы. Экологические проблемы и их решение
20. Химия и ее роль в развитии естественнонаучных знаний. Основные задачи химии
Хи́мия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций, а также фундаментальных законах, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий.
Предмет химии — химические элементы и их соединения, а также закономерности, которым подчиняются различные химические реакции. Химия имеет много общего с физикой, по сути граница между ними условна. Современная химия является одной из самых обширных дисциплин среди всех естественных наук.
Цель любых научных исследований состоит в изучении законов природы для последующего их использования в практической деятельности. Практическое применение химической теории сводится к решению трех основных проблем:
1. Получения максимального количества вещества с заданными свойствами с минимальными затратами исходных веществ и энергии на осуществление процесса;
2. Получения максимального количества энергии (теплоты или электричества) для дальнейшего ее использования;
3. Осуществления всех химических процессов с оптимальной скоростью.
21. Микромир, макромир, мегамир
1. Микромир - мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется от 10-8 до 10-16 см, а время жизни - от бесконечности до 10-24 с.
Основные структурные элементы: молекулы, атомы, элементарные частицы.
2. Макромир - мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта. Пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в секундах, минутах, часах, годах.
Основные структурные элементы: тела на Земле, Земля и другие планеты, Звёзды, гравитационные и электромагнитные поля.
3. Мегамир - мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет.
Основные структурные элементы: Галактики, гравитационные и электромагнитные поля.
22. Макромир. Физическая картина мира
Физическая картина мира в качестве основы включает в себя обще-теоретическое физическое знание.
Естественно, что на разных этапах развития науки это знание по-разному интерпретировала внешний мир Античная, Ньютоновская и современные физические картины мира очень сильно различаются по своей форме и внутреннему содержанию, и количественно, и качественно.
Схема физической картины мира связана со сменой представлений о материи: от атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым, континуальным, а затем к квантовым. Отсюда и три физических картины мира: механистическая, электромагнитная и квантово-полевая.
23.Электромагнитная картина мира
В процессе длительных размышлений о сущности электрических и магнитных явлений М. Фарадей пришел к мысли о необходимости замены корпускулярных представлений о материи континуальными, непрерывными. Он сделал вывод, что электромагнитное поле сплошь непрерывно, заряды в нем являются точечными силовыми центрами. Тем самым отпал вопрос о построении механистической модели эфира, несовпадении механистических представлений об эфире с реальными опытными данными о свойствах света, электричества и магнетизма.
Одним из первых идеи Фарадея оценил Максвелл (1831-1879). При этом он подчеркивал, что Фарадей выдвинул новые философские взгляды на материю, пространство, время и силы, во многом изменявшие прежнюю механистическую картину мира.
Взгляды на материю менялись кардинально: совокупность неделимых атомов переставала быть конечным пределом делимости материи, в качестве такового принималось единое абсолютно непрерывное бесконечное поле с силовыми точечными центрами - электрическими зарядами и волновыми движениями в нем.
Движение понималось не только как простое механическое перемещение, первичным по отношению к этой форме движения становилось распространение колебаний в поле, которое описывалось не законами механики, а законами электродинамики.
Хотя законы электродинамики, как и законы классической механики, однозначно предопределяли события, и случайность все еще пытались исключить из физической картины мира, создание кинетической теории газов ввело в теорию, а затем и в электромагнитную картину мира понятие вероятности. Правда, пока физики не оставляли надежды найти за вероятностными характеристиками четкие однозначные законы, подобные законам Ньютона.
Новая электромагнитная картина мира объяснила большой круг явлений, непонятных с точки зрения прежней механистической картины мира. Она глубже вскрыла материальное единство мира, поскольку электричество и магнетизм объяснялись на основе одних и тех же законов.
Однако и на этом пути вскоре стали возникать непреодолимые трудности. Так, согласно электромагнитной картине мира, заряд стал считаться
Уточечным центром, а факты свидетельствовали о конечной протяженности частицы-заряда. Поэтому уже в электронной теории Лоренца частица-заряд вопреки новой картине мира рассматривалась в виде твердого заряженного шарика, обладающего массой. Непонятыми оказались результаты опытов
Майкельсона 1881-1887 гг., где он пытался обнаружить движение тела по инерции при помощи приборов, находящихся на этом теле. По теории Максвелла, такое движение можно было обнаружить, но опыт не подтверждал этого.
К концу XIX в. накапливалось все больше необъяснимых несоответствий теории и опыта. Одни были обусловлены недостроенностью электромагнитной картины мира, другие вообще не согласовывались с континуальными представлениями о материи: трудности в объяснении фотоэффекта, линейчатый спектр атомов, теория теплового излучения.
Принимая законы электродинамики в качестве основных законов физической реальности, А. Эйнштейн ввел в электромагнитную картину мира идею относительности пространства и времени и тем самым устранил противоречие между пониманием материи как определенного вида поля и ньютоновскими представлениями о пространстве и времени. Введение в электромагнитную картину мира релятивистских представлений о пространстве и времени открыло новые возможности для ее развития.
С конца XIX в. обнаруживалось все больше непримиримых противоречий между электромагнитной теорией и фактами. В 1897г. было открыто явление радиоактивности и установлено, что оно связано с превращением одних химических элементов в другие и сопровождается испусканием альфа- и бета-лучей. На этой основе появились эмпирические модели атома, противоречащие электромагнитной картине мира.