Тема 2-03-08. Принципы воспроизводства живых систем

Установите соответствие между названием процесса биосинтеза и его содержанием: 1) транскрипция 2) трансляция 3) репликация

процесс закручивания белковой молекулы в спираль

процесс синтеза молекулы и-РНК на ДНК

процесс удвоения молекулы ДНК

процесс синтеза молекулы белка по матрице и-РНК

Установите соответствие между биоорганическими соединениями и одной из их важнейших функций в клетке: 1) ДНК 2) липиды 3) белки

основной компонент клеточных мембран

хранение генетической информации

посредник в передаче наследственной информации

регулятор биохимических процессов

Установите соответствие между типом структуры и строением молекулы белка: 1) первичная структура 2) вторичная структура 3) третичная структура

образование комплексов из нескольких полипептидных спиралей

спираль, свернутая в глобулу

уложенная в спираль полипептидная цепь

последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи

Установите соответствие между свойством генетического кода и его смыслом: 1) универсальность 2) вырожденность 3) однозначность

большинство аминокислот шифруются более чем одним кодоном

генетический код един для всех живущих на Земле организмов

единица кода универсальна тем, что она состоит из трех нуклеотидов

каждый кодон шифрует только одну аминокислоту

4. Порядок и беспорядок в природе

Тема 2-04-01. Динамические и статистические закономерности в природе

Можно рассчитать (предсказать) траекторию …

движения протона внутри атомного ядра

распространения звука в концертном зале

движения пылинки в солнечном луче

полета самолета из Москвы в Новосибирск

Молекулярно-кинетическая теория описывает газ как …

систему беспорядочно движущихся и сталкивающихся между собой частиц

систему частиц, движущихся по определенным траекториям в соответствии с законами механики

вязкую сплошную бесструктурную среду, оказывающую сопротивление любому движение в ней

периодическую пространственную структуру (решетку), вокруг узлов которой колеблются молекулы

В герметичном металлическом баллоне находится некоторое количество кислорода. Такая характеристика этой системы, как ________________, является лишь средним значением, вокруг которого происходят постоянные беспорядочные колебания (хотя и небольшой амплитуды).

масса одной молекулы кислорода

сила давления кислорода на дно баллона

объем кислорода в баллоне

масса кислорода в баллоне

В классической механике состояние системы задается …

волновой функцией системы

температурой, давлением и объемом системы

вероятностью обнаружить заданную материальную точку в заданном месте

значениями координат и скорости каждой материальной точки в системе

На рисунках изображены траектории движения различных систем: с беспорядком, с динамическим хаосом и вполне детерминированных. Траектория системы с динамическим хаосом представлена на рисунке …

Любое будущее или прошлое событие можно точно и однозначно рассчитать, имея достаточно информации о настоящем. Таков смысл …

одного из положений универсального эволюционизма

концепции механического детерминизма

принципа причинности в понимании древнегреческих атомистов

принципа причинности в современном понимании

В вероятностных закономерностях широко используется понятие о флуктуациях. Флуктуации – это…

процессы разделения по сортам мелких твёрдых частиц, основанные на различии в их смачиваемости водой

случайные отклонения величин, описывающих состояние системы, от их средних значений

волокнистые образования в хромосферном слое центров солнечной активности

объединение коллоидных частиц в рыхлые хлопьевидные агрегаты

Статистическая теория позволяет описать…

точно предсказать поведение систем в критический момент развития

поведение систем точными значениями физических характеристик

поведение систем вероятностями значений физических характеристик

непредсказуемое поведение систем

К числу статистических теорий относится та, которая устанавливает связь между …

силой, действующей на тело со стороны других тел, и ускорением, которое приобретает это тело

высотой дома и мощностью насосов, необходимой для бесперебойного водоснабжения его жильцов

расстоянием от планеты до Солнца и периодом обращения этой планеты вокруг Солнца

водительским стажем клиента страховой компании и вероятностью его попадания в серьезную аварию в течение следующего года

К числу статистических научных теорий принадлежит …

молекулярно-кинетическая теория газов

классическая электродинамика

термодинамика

классическая механика

К числу динамических теорий относится та, которая устанавливает связь между …

температурой и наиболее вероятной скоростью движения молекул газа

температурой и давлением газа при заданном объеме

результатами функциональных тестов спортсмена и его шансами выиграть соревнование

избыточным весом человека и средней продолжительностью его жизни

Частью механической научной картины мира была концепция механического детерминизма, согласно которой любое будущее событие можно точно предсказать с помощью законов механики, если точно знать начальное состояние всех тел и частиц в мире. В современной научной картине мира она отвергнута, поскольку …

оказалось, что точно установить механическое состояние даже одной частицы физически невозможно

тел и частиц в мире слишком много, чтобы можно было провести для них все необходимые расчеты

она противоречит этическим представлениям о свободе воли человека

классическая механика, обосновавшая механический детерминизм, оказалась полностью ошибочной теорией

Согласно концепции механического детерминизма, …

любое будущее событие можно точно предсказать, зная современное состояние Вселенной и используя законы механики

поведение любого человека полностью определяется его биологическими потребностями в пище, отдыхе и размножении

беспричинных событий не бывает; у каждого события есть материальная причина

все происходящее в мире сводится к движению тел и частиц по своим траекториям в соответствии с законами механики

Сравнительная роль динамических и статистических теорий выражается утверждением, что в современном естествознании …

статистические и динамические теории признаются в равной степени фундаментальными

наиболее фундаментальными признаются динамические теории в силу их строгости и однозначности

ни статистические, ни динамические теории фундаментальными не признаются

наиболее фундаментальными признаются статистические теории, поскольку они отражают реально существующую в нашем мире случайность и непредсказуемость

«Эффект бабочки», то есть кардинальное изменение системы под влиянием ничтожно слабого воздействия, существен для …

краткосрочных прогнозов погоды

долгосрочных прогнозов погоды

расписания учебных занятий

расчетов прочности автомобиля

В молекулярно-кинетической теории состояние системы задается …

электрическим напряжением и силой тока в системе

температурой, давлением и объемом системы

вероятностью того, что наугад выбранная молекула имеет заданную скорость

координатами и скоростями всех молекул в данной системе

К числу динамических научных теорий принадлежит …

квантовая механика

молекулярно-кинетическая теория газов

классическая механика

эволюционная теория Дарвина

На рисунках изображены траектории движения различных систем: с беспорядком, с динамическим хаосом и вполне детерминированных. Траектория системы с динамическим хаосом показана на рисунке …

Согласно принципу причинности в науке, …

причиной изменения состояния любой системы является внешнее воздействие на нее

Данное высказывание не может отражать суть принципа причинности. Оно является ошибочным уже потому, что причиной изменения состояния системы могут быть не только внешние воздействия, но и внутренние факторы.

причина может наступить как раньше, так и позже своего следствия в зависимости от выбранной системы отсчета

Согласно теории относительности, причинно-следственные связи являются инвариантом, то есть причина наступает всегда раньше своего следствия, но не наоборот.

каждое событие имеет естественную причину, а беспричинных событий не бывает

события могут быть беспричинными или иметь сверхъестественную причину

Высказывание, что события могут быть беспричинными или иметь сверхъестественную причину, означает отказ от рационального объяснения мира.

Можно рассчитать (предсказать) траекторию …

обращения планеты вокруг Солнца

движения электрона вокруг атомного ядра

Движение микрочастицы (электрона) в области микроскопических размеров выходит за пределы области применимости классической механики. В частности, электрон в атоме правильнее представлять себе не как точечную частицу, а как волну, сложным образом распределенную в пространстве вокруг атомного ядра.

распространения радиоволн от передатчика к приемнику

Распространение электромагнитных волн – пример процесса, который в принципе не сводится к механическому движению тел или частиц. Во многих случаях (например, в земных условиях при радиовещании на средних и длинных волнах) этот процесс затрагивает обширные области пространства, так что невозможно говорить о какой-то его «траектории».

движения молекулы воздуха при нормальных атмосферных условиях.

Рассчитать траекторию движения молекулы воздуха при нормальных атмосферных условиях невозможно. Во-первых, молекула чрезвычайно интенсивно (около миллиарда раз в секунду) сталкивается с другими молекулами и меняет при этом направление и скорость своего движения. Что более существенно, любая погрешность в определении положения и скорости молекулы, сколь бы мала она ни была изначально, в ходе этих столкновений чрезвычайно быстро возрастает. В результате любой расчет траектории молекулы спустя уже несколько десятков столкновений не будет иметь ничего общего с ее реальной траекторией.

Согласно концепции механического детерминизма, …

все процессы в нашем мире всегда происходят в условиях неопределенности и потому не могут быть предсказаны на сколько-нибудь длительный срок вперед

Вы ошиблись! Выбранное Вами утверждение соответствует представлениям современной научной картины мира. Во времена же расцвета механистического мировоззрения считалось, что неопределенность в описании природы и предсказании хода природных процессов не принципиальна, а лишь отражает меру человеческой неаккуратности в измерениях и неспособности быстро и точно вести расчеты.

все особенности социального поведения людей в конечном счете определяются необходимостью удовлетворения их биологических потребностей в пище, отдыхе и размножении

Вы ошиблись! Выбранное Вами утверждение – это основная идея биологического детерминизма, одного из течений в социологии. Концепция же детерминизма (даже с уточняющим определением «жесткого») является гораздо более общей и не ограничивается проблемой описания и предсказания поведения людей.

будущее Вселенной полностью предопределено ее современным состоянием и законами механики

у каждого события имеется предшествующая ему естественная причина

Выбранное положение отражает не концепцию детерминизма, а принцип причинности. Принцип причинности утверждает, что беспричинных событий нет; концепция же детерминизма конкретизирует характер связи между причиной и следствием.

Частью механической научной картины мира была концепция механического детерминизма, согласно которой любое будущее событие можно точно предсказать с помощью законов механики, если точно знать начальное состояние всех тел и частиц в мире. В современной научной картине мира она отвергнута, поскольку …

оказалось, что точно рассчитать движение всех частиц в мире не под силу никаким компьютерам

Выбранное возражение не принципиально. Если бы дело было только в этом, оставалась бы надежда, что по мере совершенствования компьютеров, которое происходит очень быстро, так же быстро будут расти наши возможности по точному прогнозированию отдаленного будущего.

классическая механика, обосновывавшая механический детерминизм, оказалась полностью ошибочной теорией

Выбранное утверждение само по себе неверно. В рамках своей области применимости классическая механика прекрасно работает и в наше время. Студенты технических университетов изучают ее, в разных формах, практически все время своего обучения.

оказалось, что точно установить механическое состояние даже одной частицы физически невозможно

в мире время от времени происходят сверхъестественные события, не объясняемые и не предсказываемые никакой наукой

От представления о возможности беспричинных, сверхъестественных событий отказались еще древние греки, что позволило им сделать огромный скачок в познании мира. Тем более эта идея лежит за рамками современного научного мировоззрения и не может объяснить, почему в нем не признается механический детерминизм.

Точный долгосрочный прогноз погоды невозможен, поскольку …

атмосфера – система с хаотической динамикой, и потому даже ничтожные ошибки в определении исходных метеоданных быстро нарастают по мере роста дальности прогноза

земную погоду определяют непредсказуемые события на Солнце, такие как появление или исчезновение пятен, вспышки, связанные с ними потоки энергичных частиц, магнитные бури и тому подобные.

Переменчивое состояние Солнца, конечно, влияет на земную погоду, но это не главная причина невозможности точных долгосрочных прогнозов. Во-первых, даже если бы Солнце было абсолютно спокойно и постоянно, точный долгосрочный прогноз погоды все равно не стал бы возможен. Во-вторых, само влияние солнечных событий на земную погоду столь значительно в силу тех же причин, которые делают невозможным точный долгосрочный прогноз.

устойчивость атмосферы нарушена деятельностью человека – запусками ракет, выбросами «парниковых газов», оксидов серы, азота и других вредных веществ

Выбранное Вами утверждение – это широко распространенный миф, не имеющий под собой научных оснований. Атмосфера – сама по себе неустойчивая система. Она была неустойчивой и до появления человека на Земле. Поэтому невозможность точного долгосрочного прогноза погоды нельзя объяснить антропогенными воздействиями.

для долгосрочного прогнозирования погоды требуется очень большой объем расчетов, и мощности компьютеров в метеоцентрах пока не хватает

Математические модели атмосферных процессов, на основе которых составляются прогнозы погоды, действительно громоздки и требуют огромного количества вычислений. Однако в национальных метеоцентрах, как правило, работают суперкомпьютеры, часто входящие в число самых быстродействующих в мире. Они способны за короткое время дать расчет погоды на долгий срок вперед, однако этот расчет будет мало соответствовать реальности, если он дается более чем на 7–10 суток. Фундаментальную причину этого Вы пока еще не указали.

Установите соответствие между научной теорией и вытекающим из нее пониманием природы случайности в нашем мире. 1. Классическая механика 2. Квантовая механика

Самой природе случайность и неопределенность не свойственны, в ней любое событие с железной необходимостью вытекает из своих причин. Случайность – всего лишь обозначение для нашей неспособности учесть все причины того или иного явления и точно рассчитать последствия действия этих причин.

Природа в основном ведет себя согласно строгим законам, не оставляющим места для случайных, непредвиденных событий. Однако для некоторых второстепенных явлений просто нет законов природы, и они в одних и тех же условиях могут происходить по-разному, производя эффект случайности.

Случайность и неопределенность – неотъемлемый, фундаментальный элемент мироздания. Именно поэтому самым полным описанием природы является описание статистическое, способное адекватно отразить эту фундаментальную неопределенность.

Наиболее жесткая трактовка концепции детерминизма, которую дал П.С. Лаплас (Лапласов детерминизм), состоит в том, что …

всеобъемлющий ум, владеющий полной и точной информацией о состоянии Вселенной в какой-то момент, мог бы точно рассчитать любое ее будущее или прошлое состояние

все процессы, происходящие во Вселенной, неизбежно приближают ее к единственно возможному конечному состоянию – «тепловой смерти».

Выбранное Вами утверждение слабее Лапласовой формулировки детерминизма. Оно предполагает неизбежность лишь определенного конечного состояния Вселенной, но допускает возможность движения к нему разными путями.

все происходящее во Вселенной можно свести к механическому перемещению тел и частиц

Все происходящее во Вселенной можно свести к механическому перемещению тел и частиц – это не концепция механического детерминизма, а концепция механицизма. Чтобы вывести отсюда концепцию механического детерминизма, необходимо умение ставить и решать задачи об описании механического движения, а также дополнительное предположение о том, что можно точно установить механическое состояние Вселенной на какой-нибудь момент времени.

причиной изменения скорости тела является сила, действующая на него со стороны других тел

Выбранное Вами утверждение – это не концепция детерминизма, а одна из формулировок второго закона Ньютона. Чтобы вывести из него концепцию механического детерминизма, необходимы дополнительные предположения о том, что: 1) все происходящее во Вселенной можно свести к механическому перемещению тел и частиц; 2) можно точно установить механическое состояние Вселенной на какой-нибудь момент времени.

Концепция механического детерминизма оказалась несостоятельной, поскольку она …

требует нереально большого даже для современных компьютеров объема вычислительной работы по расчету траекторий движения частиц вещества во Вселенной

Выбранное Вами возражение против концепции механического детерминизма носит не принципиальный, а технический характер и оставляет надежду на то, что по мере развития вычислительных средств (например, компьютеров) точность предсказания будущего будет пропорционально повышаться. Другими словами, это возражение в действительности разделяет основную идею жесткого детерминизма о том, что объективно возможен единственный вариант будущего, но указывает на ограниченность человеческих возможностей по выяснению этого варианта за разумное время.

опирается только на выводы механики, а в мире происходят не только механические процессы, но и другие, например электрические, которые к механическому движению не сводятся.

Выбранного Вами возражения против концепции механического детерминизма недостаточно. Во-первых, многие теории, разработанные для описания процессов за пределами области применимости классической механики, например классическая электродинамика, теория относительности, термодинамика, не ставят под сомнение концепцию детерминизма, то есть представление о принципиальной возможности точно и однозначно предсказать любое будущее событие. Во-вторых, что более важно, механический детерминизм оказался несостоятельным даже в отношении сугубо механических процессов.

требует знания координат и скоростей всех частиц во Вселенной, что на практике неосуществимо из-за чрезвычайно большого числа частиц и чрезвычайной удаленности большинства из них от земного исследователя

Выбранного Вами возражения против концепции механического детерминизма недостаточно; оно носит не принципиальный, а технический характер и в действительности разделяет основную идею жесткого детерминизма о том, что объективно возможен единственный вариант будущего, но лишь указывает на ограниченность человеческих возможностей по выяснению этого варианта.

основана на предположении, что начальное состояние (координаты и скорость) материальной точки можно измерить сколь угодно точно, что не соответствует реальности

К числу динамических теорий относится та, которая устанавливает связь между …

результатами, которые спортсмен показывал на тренировках, и его шансами выиграть официальное соревнование

Слово «шансы» является нестрогим, качественным эквивалентом термина «вероятность». Таким образом, речь идет о теории, которая позволяет определить лишь вероятность заданного события (победы на соревнованиях), то есть теории статистической.

волновой функцией частицы и возможными результатами измерения ее местоположения

Волновая функция объекта, согласно квантовой механике, несет всю информацию, которую только можно иметь об этом объекте. Однако, согласно той же квантовой механике, эта информация в большинстве случаев позволяет судить только о вероятности, с которой при измерении получится то или  иное значение измеряемой характеристики объекта. Таким образом, квантовую механику, в которой состояние объекта описывается волновой функцией, следует отнести не к динамическим, а к статистическим теориям.

положением и скоростью материальной точки в различные моменты времени

температурой и наиболее вероятной скоростью движения молекул

Слово «вероятной» однозначно указывает на статистический характер теории (в данном примере – молекулярно-кинетической теории).