Контрольная работа по "Естествознанию"

Идея первоначала. Пифагорейцы  были первыми математиками, и поскольку  числа - первые начала в математике, то они и распространили их на весь мир. По их мнению, в основе всего  лежит математическая регулярность - время, пространство, циклы биологического развития, музыку и т.д. можно представить как определенное числовое соответствие. Важно, что под числом пифагорейцы понимали не абстракцию: числа были для античного мышления реальными, даже более реальными, чем вещи, и в этом смысле понимались как начала всех вещей. Числа - это реальность, физис вещей, проявляющийся в геометрических формах: единица равна точке; два - линии; три - треугольнику; четыре - пирамиде. Эти фигуры - основы реальности. Далее: пять - обозначает характеристики физических тел, в частности, цвет; шесть - жизнь; семь - душу; восемь - любовь; девять - справедливость; десять - совершенство Вселенной. Пифагорейцы пытаются построить идеальный мир вечных сущностей, чтобы затем вывести все сущее из него, поэтому мир (и все вещи) у них не состоит из числа, а подобны ему: вещи существуют, подражая числам.

Философия числа. По мнению пифагорейцев, числа состоят из двух элементов - определенного и неопределенного. Это связано с тем, что числа  образуют некоторое неопределенное множество (1, 2. 3, … n) - их неопределенно сколько, которое потом само себя определяет и ограничивает - каждое число в отдельности и группа чисел определены и конкретны.. Т.е. число составляют два элемента - 1) неопределенный и бесконечный; 2) определенный и ограничивающий. В четных числах доминирует неопределенное (поэтому они менее совершенны), а нечетных - ограниченное. Кроме того, нечетные числа были мужскими и квадратными, а четные - женскими и прямоугольными. Самым совершенным числом мыслилась декада - 10, т.к. 10 =1+2+3+4, кроме того в ней четыре четных и нечетных числа. Число десять объявлялось верхом совершенства.

Идея космоса как  порядка. Если мир подобен числу, а число есть порядок (согласование предельных элементов с беспредельными), то все - это порядок. По-гречески порядок - это космос. Мир, в котором господствовали слепые непредсказуемы силы, был преодолен, т.к. число вызывало порядок, рациональность и истину. Если мы познали число, то познаем и подражающий ему космос.

Значение пифагорейцев. В первую очередь исследованиями пифагорейцев были связаны известные концепции, а именно: теория числа, понятого как начало мира, и убеждение в гармоничности мира. Также в учении пифагорейцев нам важно подчеркнуть единство математики и философии, что привело к тому, что числа (и - шире говоря - все математические структуры и отношения вообще) получили статус самостоятельного предмета исследования, а философия обрела новую интуицию, новый поворот мысли к чистому и совершенному идеальному.

4вопрос. Законы классической механики Ньютона. Границы примисимости  классической механики.

Итак, воспользовавшись концепцией причинно-следственной связи, Ньютон ввел в классическую физику понятие силы. Более того, он предположил  прямую пропорциональность между величиной  силы и скоростью изменения количества движения. Такая пропорциональность составляет содержание второго закона классической механики, выражаемого обычно в виде основного уравнения динамики

Второй закон Ньютона  неоднократно подвергался ревизии  со стороны последователей, поскольку  совершенно не очевидна пропорциональность силы и скорости изменения импульса.

В начале 60-х гг. XX столетия Норман Дин высказал предположение, согласно которому сила должна быть представлена в виде степенного ряда по времени. Он даже построил машину, которая якобы должна была летать за счет внутренних сил. Воззрения Дина приводили к несоблюдению закона сохранения импульса и, как следствие, к предположению о неоднородности пространства. Поддержки в рамках современной парадигмы и, что гораздо важнее, экспериментального подтверждения они не получили.

Основным объектом неприятия  в Ньютоновской механике служило  понятие силы. Попытки устранить  силу из механики продолжались на протяжении нескольких столетий и привели к формулировке: бессиловой механики Герца, механики Лагранжа, механики Гамильтона, Якоби и некоторых других, менее значимых теорий. Слабым местом всех этих, безусловно, очень полезных концепций, являлось то, что взамен силы они предлагали ничуть не более понятные заменители: функцию Лагранжа, функцию Гамильтона и т. д. Тем не менее эти работы и по сей день составляют золотой фонд теоретической механики и широко используются на практике.

Современная трактовка бессиловой механики отличается одной интересной чертой. В Ньютоновской трактовке причинно-следственных связей ведущая роль отводилась причине, персонифицированной силой. Бессиловые механики основную роль отводили следствию, сосредотачивая свое внимание на пути его достижения.

Представьте себе материальную точку, перемещающуюся из положения A в положение B (рисуник выше). Это перемещение может происходить по траектории 1, траектории 2, траектории 3 и т. д.

В бессиловой механике частица  “осматривает” все возможные  варианты траектории своего движения и выбирает из них одну — самую  удобную. Для этого траектория должна быть численно оценена. В качестве орудия такой оценки используются специальные функции, которые таким образом заменяют силу. Поскольку решение задачи сводится к выбору одного из возможных вариантов, такие методы называют вариационными. Здесь следует заметить, что именно вариационные методы чаще всего используются при решении экономических задач ведущими математиками.

Последнее утверждение  классической механики касается симметрии  взаимодействий. Согласно этому утверждению  сила, с которой тело А действует  на тело В равна по величине и  противоположна по направлению силе, с которой тело В действует на тело А. Такая симметрия на первый взгляд кажется очевидной, однако уже для случая ядерных сил не выполняется. Возможные причины этого — отнюдь не бесконечная скорость распространения взаимодействия.

Связь между симметрией взаимодействия и мгновенностью  его распространения несложно уяснить  себе на следующем примере. Представьте  себе молодую супружескую чету Сашу и Дашу. Саша живет в Москве, а  Даша во Владивостоке. Между ними роман  в письмах. Саша заподозрил Дашу в неверности и пишет ей письмо, исполненное упреков и оскорблений. С его точки зрения между ним и Дашей произошло взаимодействие. Но Даша ничего об этом не знает. Для нее взаимодействия еще нет. Письмо она получит только через месяц. Теперь взаимодействие уже наступило. Но Саша одумался и раскаивается. Как видите, симметрии взаимодействий и в этом случае нет. Она была бы, если бы время распространения взаимодействия оказалось пренебрежимо малым (скажем, выяснение отношений происходило при непосредственной встрече).

Взаимодействие между  ядерными частицами осуществляется путем обмена пи- мезонами. Это тяжелые  частицы и время их полета не равно  нулю подобно времени пересылки  письма. Именно поэтому третий закон  Ньютона для ядерных сил не выполняется.

5 вопрос. Становление и эволюция химии, историческая система уровней, система знания.

 
При изучении истории развития химии  возможны два взаимно дополняющих подхода: хронологический и содержательный. При хронологическом подходе историю химии принято подразделять на несколько периодов. Следует учитывать, что периодизация истории химии, будучи достаточно условной и относительной, имеет скорее дидактический смысл. При этом на поздних этапах развития науки в связи с её дифференциацией неизбежны отступления от хронологического порядка изложения, поскольку приходится отдельно рассматривать развитие каждого из основных разделов науки. Как правило, большинство историков химии выделяют следующие основные этапы её развития:

1.Предалхимический период: до III в.н.э. В предалхимическом периоде теоретический и практический аспекты знаний о веществе развиваются относительно независимо друг от друга. Происхождение свойств вещества рассматривает античная натурфилософия, практические операции с веществом являются прерогативой ремесленной химии.

2.Алхимическийпериод: III–XVI вв. Алхимический период, в свою очередь, разделяется на три подпериода:

•  
  александрийскую,
•  
  арабскую
•  
  европейскую алхимию.

 
Алхимический период – это время  поисков философского камня, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов. В этом периоде происходит зарождение экспериментальной химии и накопление запаса знаний о веществе; алхимическая теория, основанная на античных философских представлениях об элементах, тесно связана с астрологией и мистикой. Наряду с химико-техническим "златоделием" алхимический период примечателен также и созданием уникальной системым и стической философии.

3.Период становления  (объединения): XVII–XVIII вв. В период становления химии как науки происходит её полная рационализация. Химия освобождается от натурфилософских и алхимических взглядов на элементы как на носители определённых качеств. Наряду с расширением практических знаний о веществе начинает вырабатываться единый взгляд на химические процессы и в полной мере использоваться экспериментальный метод. Завершающая этот период химическая революция окончательно придаёт химии вид самостоятельной науки, занимающейся экспериментальными учением со ставатели.

4. Период количественных законов (атомно-молекулярной теории): 1789 – 1860 гг. 
 
Период количественных законов, ознаменовавшийся открытием главных количественных закономерностей химии – стехиометрических законов, и формированием атомно-молекулярной теории, окончательно завершает превращение химии в точную науку, основанную не только на наблюдении, но и на измерении. 
 
5. Период классической химии: 1860 г. – конец XIX в. 
 
Период классической химии характеризуется стремительным развитием науки: создаётся периодическая система элементов, теория валентности и химического строения молекул, стереохимия, химическая термодинамика и химическая кинетика; блестящих успехов достигают прикладная неорганическая химия и органический синтез. В связи с ростом объёма знаний о веществе и его свойствах начинается дифференциация химии – выделение её отдельных ветвей, приобретающих черты самостоятельных наук.

6 вопрос. Объект мегамира, масштаб мегамира, измерение и рост между объектами мегамира.

Если микромир – это мир тех объектов, которые не подходят под единицы измерения человека, макромир – это мир объектов, которые сопоставимы с единицами измерения человека, то мегамир – это мир объектов, которые несоизмеримо больше человека.

Проще говоря, вся наша Вселенная – это мегамир. Ее размеры огромны, она безгранична и постоянно расширяется. Вселенную заполняют объекты, которые значительно больше нашей планеты Земля и нашего Солнца. Нередко бывает, что разница между какой-либо звездой за пределами Солнечной системы в десятки раз превосходит Землю.

Исследование мегамира тесно связано с космологией  и космогонией.

Наука космология является очень молодой. Она родилась сравнительно недавно – в начале XX в. Можно  выделить две главные причины  рождения космологии. И, что интересно, обе причины связаны с развитием физики:

1) Альберт Эйнштейн  создает свою релятивистскую  физику;

2) М. Планк создает  квантовую физику.

Квантовая физика изменила взгляды человечества на структуру  пространства-времени и структуру  физических взаимодействий.

Также очень важную роль сыграла теория А. А. Фридмана о расширяющейся Вселенной. Эта теория очень недолго оставалась недоказанной: только в 1929 г. ее доказал Э. Хаббл. Вернее, он не доказывал теорию, а обнаружил то, что Вселенная действительно расширяется. Причем следует отметить, что в то время причины расширения Вселенной установлены не были. Они были установлены гораздо позже, в наши дни. Они были установлены тогда, когда к ранней Вселенной применили результаты, полученные посредством изучения элементарных частиц в современной физике.

Космогония. Космогония – это раздел науки астрономии, который изучает происхождение галактик, звезд, планет, а также других объектов. На сегодня космогонию можно разделить на две части:

1) космогония Солнечной  системы. Эту часть (или вид)  космогонии по-другому называют планетной;

2) звездная космогония.

Во 2-й половине XX в. в  космогонии Солнечной системы утвердилась  точка зрения, согласно которой Солнце и вся Солнечная система образовались из газо-пылевого состояния. Впервые  такое мнение было высказано Иммануилом Кантом. В середине XVIII в. Кант написал научную статью, которая называлась: «Космогония, или попытка объяснить происхождение мироздания, образование небесных тел и причины их движения общими законами развития материи в соответствии с теорией Ньютона». Молодой ученый захотел написать эту работу, потому что он узнал: Прусская академия наук предложила конкурс на аналогичную тему. Но Кант не смог собраться с духом и издать свой труд. Спустя какое-то время он пишет вторую статью, которая называлась: «Вопрос о том, стареет ли Земля с физической точки зрения». Первая статья была написана в сложное время: Иммануил Кант уехал из родного Кенигсберга, пытаясь подработать домашним учителем. Не получив ничего ценного (кроме своих познаний), Кант возвращается домой и в 1754 г. издает эту статью. Обе работы позже были объединены в единый трактат, который был посвящен проблемам космологии.