Контрольная работа по "Концепции современного естествознания"

                                                          

 

ФГОУ ВПО УРАЛЬСКАЯ  АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ

 

 

Факультет подготовки государственных

и муниципальных  служащих

 

 

 

КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа:

Безпутиной Елены Сергеевны,

Студентки курса ГМУ - 62, гр.622

Специальность: государственное

и муниципальное управление

Руководитель:

Нескоормный Сергей Владиленович,

кандидат.ф-м. наук, доцент.

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2010

 

Оглавление

 

Принципы верификации и фальсификации 3

Скорость света 3

Устройство атома 4

Древняя жизнь 5

Основные стадии антропогенеза 6

Периферийная нервная система 6

Фундаментальные научные достижения двадцатого века 7

Список литературы 8

 

 

Принципы верификации и фальсификации

Верификация - (от лат. verificatio — доказательство, подтверждение) - понятие, используемое в логике и методологии научного познания для обозначения процесса установления истинности научных утверждений посредством их эмпирической проверки.

Проверка заключается  в соотнесении утверждения с  реальным положением дел с помощью  наблюдения, измерения или эксперимента.

Различают непосредственную и косвенную верификацию. При  непосредственной В. эмпирической проверке подвергается само утверждение, говорящее  о фактах действительности или экспериментальных  данных.

Однако далеко не каждое утверждение может быть непосредственно  соотнесено с фактами, ибо большая  часть научных утверждений относится  к идеальным, или абстрактным, объектам. Такие утверждения верифицируются косвенным путем. Из данного утверждения  мы выводим следствие, относящееся  к таким объектам, которые можно  наблюдать или измерять. Это следствие  верифицируется непосредственно.

Фальсификация (от лат. falsus - ложный и facio - делаю) - методологическая процедура, позволяющая установить ложность гипотезы или теории в соответствии с правилом modus tollens классической логики. Понятие «фальсификация» следует отличать от принципа фальсифицируемости, который был предложен Поппером в качестве критерия демаркации науки от метафизики, как альтернатива принципу верифицируемости, принятому в неопозитивизме. Изолированные эмпирические гипотезы, как правило, могут быть подвергнуты непосредственной Ф. и отклонены на основании соответствующих экспериментальных данных, а также из-за их несовместимости с фундаментальными научными теориями. В то же время абстрактные гипотезы и их системы, образующие научные теории, непосредственно нефальсифицируемы. Дело в том, что эмпирическая проверка теоретических систем знания всегда предполагает введение дополнительных моделей и гипотез, а также разработку теоретических моделей экспериментальных установок и т.п. Возникающие в процессе проверки несовпадения теоретических предсказаний с результатами экспериментов в принципе могут быть разрешены путем внесения соответствующих корректировок в отдельные фрагменты испытываемой теоретической системы.

Поэтому для окончательной  Ф. теории необходима альтернативная теория: лишь она, а не сами по себе результаты экспериментов в состоянии фальсифицировать испытываемую теорию. Таким образом, только в том случае, когда имеется  новая теория, действительно обеспечивающая прогресс в познании, методологически  оправдан отказ от предшествующей научной  теории.

Скорость света

 

Скорость света — абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. Скорость света в вакууме составляет почти 300 тысяч километров в секунду; точная величина с = 299 792 458 м/с. Скорость света в вакууме - одна из фундаментальных физических констант.

Экспериментально определяя с, всегда измеряют групповую скорость света. Впервые скорость света определил в 1676 году О. К. Рёмер по изменению промежутков времени между затмениями спутников Юпитера. В 1728 году её установил Дж. Брадлей, исходя из своих наблюдений аберрации света звезд. В 1849 году А. И. Л. Физо первым измерил скорость света по времени прохождения светом точно известного расстояния (базы), так как показатель преломления воздуха очень мало отличается от 1, то наземные измерения дают величину весьма близкую к скорости. В опыте Физо пучок света от источника света S, отраженный полупрозрачным зеркалом 3, периодически прерывался вращающимся зубчатым диском 2, проходил базу 4-1 (около 8 км) и, отразившись от зеркала 1, возвращался к диску. Попадая на зубец, свет не достигал наблюдателя, а попавший в промежуток между зубцами свет можно было наблюдать через окуляр 4. По известным скоростям вращения диска определялось время прохождения светом базы. Физо получил значение c = 313300 км/с. В 1862 году Ж. Б. Л. Фуко реализовал высказанную в 1838 году идею Д. Арго, применив вместо зубчатого диска быстровращающееся зеркало (512 оборотов в секунду). Отражаясь от зеркала пучок света направлялся на базу и по возвращении вновь попадал на то же зеркало, успевшее повернуться на некоторый малый угол. При базе всего 20 м Фуко нашёл, что скорость света равна 298000 км/с.

Скорость света в прозрачной среде — скорость, с которой свет распространяется в среде, отличной от вакуума. В среде, обладающей дисперсией, различают фазовую и групповую скорость. Фазовая скорость связывает частоту и длину волны монохроматического света в среде (λ=c/ν). Эта скорость обычно (но не обязательно) меньше c. Отношение фазовой скорости света в вакууме к скорости света в среде называется показателем преломления среды. Групповая скорость света в равновесной среде всегда меньше c. Однако в неравновесных средах она может превышать c. При этом, однако, передний фронт импульса все равно двигается со скоростью, не превышающей скорости света в вакууме.

Арман Ипполит Луи Физо на опыте доказал, что движение среды относительно светового луча так же способно влиять на скорость распространения света в этой среде.

 

Устройство атома

 

 Атом состоит из 6 стабильных  элементарных частиц микромира,  которые вложены друг в друга  по принципу - "Матрешки". Вот  эти частицы: Субчастица, гамма-квант, фотон, нейтрино, электрон и протон. Таким образом, в механизме устройства атома присутствует, всего 6 частиц, обладающих широким спектром качественного характера, как имеющих массу, так и без массы. Конечно, эти частицы могут существовать отдельно, но для комфортного существования каждая стремится быть в структуре атома.

Опыты Резерфорда. Планетарная  модель атома.

Наименьшей частью химического  элемента, определяющей его основные свойства, является атом. В конце XIX в. французский физик А. Бек-керель открыл явление радиоактивного излучения. Английский физик Э. Резерфорд исследовал природу этого излучения. Оказалось, что пучок радиоактивного излучения в сильном магнитном поле разделился на три части: а-, b- и у-излуче-ния. b-Лучи представляют собой поток электронов, а-лучи — ядро атома гелия, у-лучи — коротковолновое электромагнитное излучение. Явление естественной радиоактивности указывает на сложное строение атома.

В экспериментах Резерфорда по изучению внутренней структуры атома  золотая фольга облучалась а-частицами, проходящими через щели в свинцовых экранах со скоростью 107 м/с. а-Частицы, испускаемые радиоактивным источником, представляют собой ядра атома гелия. После взаимодействия с атомами фольги а-частицы попадали на экраны, покрытые слоем сернистого цинка. Ударяясь об экраны, а-частицы вызывали слабые вспышки света. По количеству вспышек определялось число частиц, рассеянных фольгой на определенные углы. Подсчет показал, что большинство ос-частиц проходит фольгу беспрепятственно. Однако некоторые а-частицы (одна из 20 000) резко отклонялись от первоначального направления. Столкновение ос-частицы с электроном не может так существенно изменить ее траекторию, так как масса электрона в 7350 раз меньше массы а-частицы.

Резерфорд предположил, что отражение а-частиц обусловлено их отталкиванием положительно заряженными частицами, обладающими массами, соизмеримыми с массой а-частицы. На основании результатов подобного рода опытов Резерфорд предложил модель атома: в центре атома расположено положительно заряженное атомное ядро, вокруг которого (подобно планетам, обращающимся вокруг Солнца) вращаются под действием электрических сил притяжения отрицательно заряженные электроны. Атом электронейтрален: заряд ядра равен суммарному заряду электронов. Линейный размер ядра по крайней мере в 10 000 раз меньше размера атома. Такова планетарная модель атома по Резерфорду.

Древняя жизнь

Земля сформировалась, вероятно, 4,5—5 млрд. лет назад из гигантского  облака космической пыли. частицы которой спрессовались в раскаленный шар. Из него в атмосферу выделялся водяной пар, а из атмосферы на медленно остывавшую Землю в течение миллионов лет в виде дождей выпадала вода. В углублениях земной поверхности образовался доисторический Океан. В нем примерно 3,8 млрд. лег назад зародилась первоначальная жизнь.

С простейших одноклеточных началось развитие всей животной жизни. В конце протерозоя, 1000 — 600 млн. лет назад, уже существовала довольно богатая фауна: медузы, полипы, плоские черви, моллюски и иглокожие.

Примитивные существа, обитавшие приблизительно 600 — 570 млн. лет назад в кембрийском геологическом периоде, первом периоде палеозойской эры.

Уже жили кишечнополостные, губки, ныне вымершие археоциаты, плоские и многощетинковые черви, улитки, каракатицы, раки и трилобиты. Последние походили на раков длиной до 10 см. Затем, появились первые хордовые, похожие на современных ланцетников. В течение последующих миллионов лет животные постепенно изменялись, и в следующем геологическом периоде, начавшемся 500 — 400 млн. лет назад, кроме многочисленных трилобитов на морском дне появились новые обитатели — морские скорпионы.

В толще вод силурийского моря пассивно дрейфовали одноклеточные  организмы и медузы. А по морскому дну ползали ракообразные и трилобиты,черви и животные, защищенные раковинами, например двустворчатые моллюски и улитки. Плавать могли лишь очень немногие из них. Даже первые позвоночные, внешне уже напоминавшие рыб, обитали на морском дне. В силурийский период, примерно 450 млн. лет назад, и появились первые позвоночные животные - рыбы. У этих похожих на акул пловцов было обтекаемое, покрытое панцирем тело, плавники, рот с подвижной челюстью, напоминавшей клюв и усаженной острыми зубами. За миллионы лет в том же геологическом периоде развились два больших класса рыб — хрящевые и костные (двоякодышащие, кистеперые и лучеперые).

400 млн. лет назад силур  сменился девонским геологическим  периодом, который длился около  60 млн. лет. Тогда на суше  появились первые растения —  лишайники, которыми зарастали увлажненные берега водоемов. От них произошли другие формы, в том числе и первые высшие растения — папоротники и хвощи. Кроме того, если прежде все животные дышали лишь кислородом, растворенным в воде, то теперь некоторые из них научились извлекать его из воздуха. Эти первые сухопутные животные — тысяченожки, скорпионы и бескрылые примитивные насекомые, вероятно, обитали поблизости от воды. Предком всех сухопутных позвоночных животных была кистеперая рыба с похожими на лапы грудными и брюшными плавниками. Постепенно у кистеперых рыб развились настоящие верхние и нижние конечности, и с течением времени появились земноводные (амфибии) и пресмыкающиеся (рептилии).

Основные стадии антропогенеза

Антропогенез (гр. anthropos – человек и genesis – возникновение) – процесс возникновения человека.

По мнению большинства  ученых, антропогенез прошел 3 основные стадии:

1. время последовательного существования антропоидных предков человека.
2. древнейших людей (архантропов).
3. современных людей (неоантропов).

Первые человекообразные обезьяны появились в Африке около 25 млн. лет назад. Наиболее близкой  к человеку оказывается группа так  называемых дриопитековых («древесных») обезьян. Именно они стоят у истоков антропогенеза. Процесс антропогенеза начинается 2,5-3 млн. лет назад с переходом от дриопитековых обезьян к австралопитеку.

На смену австралопитекам  приходит род Homo. В период 2,4-1,8 млн лет назад. Существует так называемый человек умелый – Homo habilis – первый изготовитель орудий.

К древнейшим людям (архантропам), пришедшим на смену Homo habilis, относятся различные разновидности человека прямоходящего (Homo erectus): питекантропы, синантропы и др.

Homo erectus сменяют палеоантропы: человек гейдельбергский и неандерталец.

Неандертальцы жили 150-30 тыс. лет назад во время ледникового  периода. Эти люди были широко распространены по земле, жили в разных климатических  и природных условиях и делились в антропологическом отношении  на разные группы. Ранее ученые предполагали, что от одной из групп неандертальцев в последующую эпоху и произошли  люди современного типа. Сейчас неандертальцев рассматривают как своеобразную боковую ветвь Homo sapiens.

Совершенствование орудий труда  и развитие человека привели к  следующему периоду антропогенеза, представленному современными людьми (Homo sapiens), появившимися около 40-35 тыс. лет назад. Таким образом, процесс антропогенеза завершился (одновременно с переходом человеческого общества к Верхнему палеолиту).

Периферийная нервная система

 

Периферийная  нервная система состоит из церебоспинальной (головной и спинной мозг) и автономной нервной системы. Церебоспинальная нервная система - или смешанная нервная система - контролирует двигательные нервы, которые управляют движениями скелетных мышц, и нервы чувствительности, которые позволяют телу испытывать чувство боли, жара, холода и т.д. Автономная нервная система контролирует те функции и органы, которые неподвластны воле - кровообращение, эндокринная система и действие внутренних органов. Автономная нервная система состоит из симпатической и парасимпатической подсистем, которые действуют в согласии друг с другом и проверяют друг друга.