Контрольная работа по "Концепции современного естествознания"

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ  СЛУЖБЫ

при ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

Факультет юриспруденции

 

Кафедра информатики и математики

 

«Концепции  современного естествознания»

 

Контрольная работа

Вариант №2

Золотовой Анастасии Андреевны

Студента курса Ю-43

Специальность: 030501.65 «Юриспруденция»

 

 Руководитель:

Нескоромный Сергей Владиленович

к.ф-м., доцент

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

            2013

 

1. Античная наука - это этап развития науки с VI в. до н.э. до VI в.н.э. Древняя  Греция является  прародительницей науки (здесь впервые появляются научные школы – милетская, пифагорейский союз,  элейская, ликей, сады и др.). Учёные были одновременно и философами. Возникшая наука о природе была натурфилософией, исполняя роль «науки наук» (была вместилищем всех человеческих знаний об окружающем  мире, а естественные науки  были только её составной частью).

  Характерные черты античной науки: созерцательность, самодостаточность, логическая доказательность, методологическая рефлексивность, открытость критике, эстетическое отношение к объекту исследования. Имманентная связь процесса становления науки с развитием философской мысли в Древней Греции. Влияние философских систем Платона и Аристотеля на возникновение самостоятельных научных дисциплин и относительную дифференциацию научного знания.

Становление первых научных программ: атомизм; математическая картина мира пифагореизма и платонизма; разработка теории доказательств (в  частности, аппарата доказательства от "противного" элеатами); фундаменталистская программа Аристотеля; построение космологических моделей. Создание дедуктивного математического метода. Превращение математики в стройную самостоятельную дисциплину (Евклид, Пифагор, Архит, Евдокс, Гиппократ, Теэтет и др. "Начала" Евклида — энциклопедия античной математики, ее историческое значение. Античная теоретическая астрономия (Евдокс, Гиппарх, Клавдий Птолемей, Аристарх Самосский). Основные достижения античного этапа развития науки в области логики, механики, физики, биологии, медицины, истории, юриспруденции и др.

 

2. Общая теория относительности (ОТО; нем. allgemeine Relativitätstheorie) — геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности (СТО), опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916 годах. В рамках общей теории относительности, как и в других метрических теориях, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии. Общая теория относительности отличается от других метрических теорий тяготения использованием уравнений Эйнштейна для связи кривизны пространства-времени с присутствующей в нём материей.  
 
ОТО в настоящее время — самая успешная теория, хорошо подтверждённая наблюдениями. Первый успех общей теории относительности состоял в объяснении аномальной прецессии перигелия Меркурия. Затем, в 1919 году, Артур Эддингтон сообщил о наблюдении отклонения света вблизи Солнца в момент полного затмения, что качественно и количественно подтвердило предсказания общей теории относительности. С тех пор многие другие наблюдения и эксперименты подтвердили значительное количество предсказаний теории, включая гравитационное замедление времени, гравитационное красное смещение, задержку сигнала в гравитационном поле и, пока лишь косвенно, гравитационное излучение. Кроме того, многочисленные наблюдения интерпретируются как подтверждения одного из самых таинственных и экзотических предсказаний общей теории относительности — существования чёрных дыр.  
 
Несмотря на ошеломляющий успех общей теории относительности, в научном сообществе существует дискомфорт, связанный, во-первых, с тем, что её не удаётся переформулировать как классический предел квантовой теории, а во-вторых, с тем, что сама теория указывает границы своей применимости, так как предсказывает появление неустранимых физических расходимостей при рассмотрении чёрных дыр и вообще сингулярностей пространства-времени. Для решения этих проблем был предложен ряд альтернативных теорий, некоторые из которых также являются квантовыми. Современные экспериментальные данные, однако, указывают, что любого типа отклонения от ОТО должны быть очень малыми, если они вообще существуют. 

 

3. Теория большого взрыва- это космологическая теория, которая описывает развитие Вселенной. Суть этой теории заключается в том что сначала вселенная находилась в сингулярности(состоянии бесконечной плотности). Затем через определённый промежуток времени, произошел взрыв, и вселенная начала постепенно расширятся.

Имеется ряд данных, которые  подтверждают теорию Большого взрыва.

Во-первых, это данные о  возрасте небесных тел. Мы знаем, что  возраст Солнечной системы близок к 4,6 млрд. лет. Менее точно известен возраст самых старых звезд, скорее всего он близок к возрасту нашей и других галактик (10-15 млрд. лет). Следовательно, данные о возрасте небесных тел сопоставимы с данными о возрасте Метагалактики.

Второе подтверждение  состоит в том, что данные радиоастрономии  свидетельствуют, что в прошлом  далекие внегалактические источники  радиоизлучения излучали интенсивней, чем сегодня, следовательно, эти  источники эволюционируют. Когда  сегодня мы наблюдаем мощный источник радиоизлучения, необходимо помнить  о том, что перед нами его далекое  прошлое, ведь сегодня радиотелескопы принимают волны, которые были излучены миллиарды лет назад. Факт, что  радиогалактики и квазары эволюционируют, причем время их эволюции совпадает  со временем существования Метагалактики, говорит в пользу теории Большого взрыва.

Третьим важным подтверждением рассматриваемой теории, является наблюдаемая  распространенность химических элементов  с тем соотношением гелия и  водорода (1/4 и 3/4 соответственно), которое  возникло во время первичного термоядерного  синтеза.

Главным же подтверждением теории Большого взрыва («горячей Вселенной») считается открытие реликтового  излучения. Для космологии это явление  имеет фундаментальное значение, сравнимое по значению с открытием  расширения Метагалактики.

 

4. Принцип неопределённости – фундаментальное положение квантовой теории, утверждающее, что любая физическая система не может находиться в состояниях, в которых координаты её центра инерции и импульс одновременно принимают вполне определённые, точные значения. Из принципа неопределённости следует, что чем точнее определена одна из входящих в неравенство величин, тем менее определенно значение другой. Никакой эксперимент не может привести к одновременно точному измерению таких динамичных переменных; при этом неопределённость в измерениях связано не с несовершенством экспериментальной техники, а с объективными свойствами материи.

Принцип неопределённости, открытый в 1927 г. немецким физиком В. Гейзенбергом, явился важным этапом в  выяснении закономерностей внутриатомных  явлений и построении квантовой  механики. Существенной чертой микроскопических объектов является их корпускулярно-волновая природа. Состояние частицы полностью  определяется волновой функцией (величина, полностью описывающая состояние  микрообъекта (электрона, протона, атома, молекулы) и вообще любой квантовой  системы). Частица может быть обнаружена в любой точке пространства, в  которой волновая функция отлична  от нуля. Поэтому результаты экспериментов  по определению, например, координаты имеют вероятностный характер.

 

5. Среди неживой природы, в качестве основных примеров самоорганизации  называют следующие пять:

1) Лазер. "Отягощенные энергией атомы стараются излучить лишнюю энергию, но начинают делать это согласованно, так как попадают под влияние волны первого из атомов, начавшего излучение."

2) Автоколебательные химические реакции типа Белоусова-Жаботинского. При взаимодействии нескольких веществ существует определенное соотношение их концентраций, вокруг которого кинетика реакции становится циклической: концентрация одного из реагентов то увеличивается, то уменьшается. При наличии красителя колебания визуализируются: красный, синий, красный, синий... При этом можно наблюдать регулярную структуру спиралей или цилиндров.

3) Тепловая конвекция. Если плоский сосуд с жидкостью накрыть крышкой так, что крышка вплотную накрывает жидкость, то при нагреве снизу в жидкости формируется система регулярно расположенных вихрей. Направление вращения двух соседних вихрей противоположно.

4) Равновесные фазовые переходы. К этому примеру самоорганизации относятся переходы типа "вода-лед" и др.: кристаллизация, испарение, плавление, переход ферромагнитного в парамагнитное, переход жидкого гелия в состояние сверхтекучести, переход материалов в сверхпроводящее состояние и т.п.

5) Разнообразные явления в твердом теле. Возникновение акустических колебаний под действием электрического поля (диод Ганна) и подобные явления.

 

6. Генетический код  - это свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

Реализация  генетической информации в живых  клетках (то есть синтез белка, закодированного  в ДНК) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза иРНК на матрице ДНК) и трансляции (синтез полипептидной цепи на матрице иРНК).

В ДНК используется четыре нуклеотида — аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (T). Эти «буквы» составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменен урацилом (У). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности «букв».

В нуклеотидной последовательности ДНК имеются  кодовые «слова» для каждой аминокислоты будущей молекулы белка — генетический код. Он заключается в определенной последовательности расположения нуклеотидов  в молекуле ДНК.

Три стоящих  подряд нуклеотида кодируют «имя» одной  аминокислоты, то есть каждая из 20 аминокислот  зашифрована значащей единицей кода — сочетанием из трех нуклеотидов, называемых триплет или кодон.