Шпаргалки по "Естествознанию"

она движется не вокруг Земли, а вокруг Солнца. На Солнце, олицетворявшем

“небесную чистоту” , Галилей открыл пятна и, наблюдая за ними, установил, что

Солнце вращается вокруг своей  оси. Значит, различным небесным телам, например

Солнцу, присуще осевое вращение. Наконец, он обнаружил, что Млечный путь - это

множество слабых звезд, не различимых невооруженным глазом. Следовательно,

Вселенная значительно грандиознее, чем думали раньше, и крайне наивно было

предполагать, что она за сутки  совершает полный оборот вокруг маленькой  Земли.

Открытие Галилея умножили число  сторонников гелиоцентрической  системы мира и

одновременно заставили церковь  усилить преследования коперниканцев. В 1616 году

книга Коперника “О вращениях небесных сфер” была внесена в список запрещенных

книг, а изложенное в ней противоречащим Священному Писанию. Галилею запретили

пропагандировать учение Коперника. Однако в 1632 году ему все-таки удалось

опубликовать книгу “Диалог  о двух главнейших системах мира - птолемеевой  и

коперниковой” , в которой он сумел  убедительно показать истинность

гелиоцентрической системы, чем и  навлек на себя гнев католической церкви. В

1633 году Галилей предстал перед  судом инквизиции. Престарелого  ученого

заставили подписать “отречение”  от своих взглядов и до конца жизни  держали под

надзором инквизиции. Лишь в 1992 году католическая церковь окончательно

оправдала Галилея.

      15. Ньютон, первый фундаментальный закон природы     

Великий физик XX в., разрушивший казавшиеся незыблемыми позиции классической

механики, -Ньютон был первым, кто  попытался сформулировать элементарные

законы, которые определяют временной  ход широкого класса процессов в природе

с высокой степенью полноты и  точности, и оказал своими трудами  глубокое и

сильное влияние на все мировоззрение в целом.

Основу методологии И. Ньютона  составляют индуктивный метод и  установка на

экспериментальное определение количественных отношений между явлениями

действительности.

Основу классической механики составляют три закона, названные законами

Ньютона. Первый закон: тело сохраняет  состояние покоя или равномерного и

прямолинейного движения, пока на него не оказывают воздействие другие тела.

Способность тела сопротивляться воздействию на него сил называют

инертностью, поэтому  первый закон  Ньютона иначе называется законом инерции.

Первый закон Ньютона устанавливает  существование инерциальных систем

отсчета.

Вершиной научного творчества И. Ньютона  является теория тяготения, которая

дает ответ на вопрос о природе  силы, заставляющей двигаться небесные тела.

Согласно закону всемирного тяготения тела притягиваются друг к другу с

силой, которая прямо пропорциональна  их массам и обратно пропорциональна

квадрату расстояния между ними. Сила тяготения универсальна, проявляется

между любыми двумя материальными  телами независимо от их конкретных свойств

и действует на любом расстоянии. И. Ньютон показал, что законы движения

планет, открытые И. Кеплером, неразрывно связаны с действием силы всемирного

тяготения, и являются математическим выражением этой силы. Таким образом,

законы И. Кеплера оказались  следствиями закона всемирного тяготения.

Создание теории тяготения, которую  иначе называют небесной механикой,

окончательно утвердило победу гелиоцентрической системы Н. Коперника.

         16. Фундаментальные физические постоянные         

                                                                         

Первая результативная попытка  выявления взаимосвязи и единства числовых

значений фундаментальных физических постоянных принадлежит Р. Бартини.

    

Скорость света в вакууме	c
Постоянная Планка	h
Элементарный заряд	e
Число Авогадро	NA
Константа Больцмана	k
Газовая постоянная	R
Постоянная Фарадея	F
Стандартное ускорение свободного падения	g

 

     17. Возникновение научной химии.Системные химические теории

                                                                  

Начало научной химии связывают  с работами английского ученого XVII в. Р.

Бойля, который предложил понятие  химический элемент. По мнению Р. Бойля,

химический элемент- это «простое тело», входящее в состав вещества и

определяющее его свойства. В  химии XVIII в. господствовала теория флогистона,

которая была предложена для объяснения процесса горения. Предполагалось,

что флогистон — это невесомая  субстанция, которую содержат все вещества,

способные к горению, и которая  выделяется в процессе горения. Открытия в

химии середины и конца XVIII в. привели  к отказу от теории флогистона. Так, в

1748 г. М.В. Ломоносов сформулировал  закон сохранения массы, который не

допускает возможности существования  невесомой материи. Это закон гласит:

.масса веществ, вступающих в  химическую реакцию, равна массе  веществ,

образующихся в результате реакции. Следующий этап в развитии химии (начало

XIX в.) связан с именем английского  химика Дж. Дальтона. Исследования

химического состава газов позволили  Дж. Дальтону сформулировать закон  кратных

отношений — один из фундаментальных законов химии. Закон кратных отношений

утверждает, что массы двух химических элементов в любых возможных  соединениях

относятся друг к другу; как целые  числа.

В начале XIX в. ученые начинают использовать понятие «молекулы». Молекула —

это устойчивая совокупность атомов, способная к самостоятельному

существованию. Научная революция  в химии связана с именем другого  русского

ученого Д.И. Менделеева, который в 1869 г. предложил периодическую систему

химических элементов. Периодическая система, оформленная в виде таблицы,

упорядочивала все многообразие известных  к тому времени химических элементов

и позволяла предсказывать новые. Д.И. Менделеев расположил все элементы в

соответствии с возрастанием их атомного веса и показал, что таким образом

складывается четкая система. Периодическая  система Д.И. Менделеева стала той

объединяющей концепцией, которая  позволила не только систематизировать, но и

объяснить весь накопленный к концу XIX в. эмпирический материал, и стала

прочной основой ее временной теоретической  химии.

Развитие химии в XX в. шло по линии  возрастания дифференцированное внутри

комплекса химического знания. Этот процесс привел к разделению на

неорганическую и органическую химию и созданию аналитической и физической

химии: возникновению целого ряда междисциплинарных исследований, которые  со

временем обрели самостоятельный  научный статус (космохимия, геохимия,

агрохимия, биохимия и др.).

                                                                  

               18. Классическая термодинамика              

Термодинамика описывает тепловые явления в макромире. Классическая

термодинамика сформулировала несколько  принципов, или начал, которые вели к

важным мировоззренческим выводам. Первое начало термодинамики основано на

представлениях о том, что термодинамическая система обладает внутренней

энергией теплового движения молекул  и потенциальной энергией их

взаимодействия. Согласно первому  началу термодинамики количество теплоты,

сообщенное телу, увеличивает его  внутреннюю энергию и идет на совершение

телом работы. Согласно второму началу термодинамики нельзя осуществить  работу

за счет энергии тел, находящихся  в состоянии термодинамического равновесия,

энтропия замкнутой системы  возрастает, а ее максимальное значение достигается

в состоянии теплового равновесия. Термодинамические процессы необратимы, а

предоставленная самой себе система стремится к состоянию теплового

равновесия, в котором температуры  тел выравниваются. Второе начало

термодинамики называют также законом  возрастания энтропии. Распространение

второго начала термодинамики на всю  Вселенную, понимаемую как закрытая

система, привело к созданию теории тепловой смерти, согласно которой  все

процессы в мире ведут к состоянию  наибольшего равновесия, т.е. хаосу  Теория

тепловой смерти Вселенной была разработана в середине XIX в. В. Томпсоном и

Р. Клаузйусом, ее постулаты звучат следующим образом:

ü      энергия Вселенной  постоянна;

ü      энтропия Вселенной, понимаемой как закрытая система, возрастает.

Смысл этих постулатов заключается  в том, что со временем все виды энергии во

Вселенной превратятся в тепловую, а последняя перестанет претерпевать

качественные изменения и преобразовываться в другие формы. Наступившее

состояние теплового равновесия будет означать смерть Вселенной. При этом

общее количество энергии в мире останется тем же самым, т.е. универсальный

закон сохранения энергии не будет  нарушен. Теория тепловой смерти сразу  же

после создания была подвергнута критике. В частности, появилась

флуктуационная теория Л. Больцмана, согласно которой Вселенная выводится  из

состояния равновесия с помощью внутренне присущих ей флуктуации. Третьей

составляющей классической физики является оптика. На протяжении двух

столетий в оптике соперничали  корпускулярная и волновая теории, объяснявшие

природу световых явлений на разных основаниях. В XVII в. дискуссия

развернулась между И. Ньютоном, который придерживался корпускулярной теории,

и нидерландским ученым X. Гюйгенсом  — сторонником волновой теории. В

соответствии с теорией И. Ньютона, свет есть поток материальных частиц-

корпускул, наделенных неизменными свойствами и взаимодействующих с другими

частицами в соответствии с законами механики. Согласно теории X. Гюйгенса

свет представляет собой волну, распространение которой аналогично

распространению волн на поверхности  воды, и подчиняется тем же законам. На

протяжении XVIII в. большинство ученых придерживалось корпускулярной теории

И. Ньютона, несмотря на эвристическую силу и убедительность волновой теории

X. Гюйгенса. Немалую роль здесь  сыграл непререкаемый авторитет,  которым

пользовался И. Ньютон в среде научного сообщества.

               19. Энтропия, закон Больцмана              

                                                                  

Принцип Карно выражает собой весьма интересную особенность: он определяет

общую тенденцию в эволюции физического  мира. С течением времени в замкнутой

изолированной системе энтропия должна постоянно возрастать. Функция состояния

термодинамической системы, изменения  которой в равновесном процессе равно

отношению количества теплоты, сообщенного  системе или отведенного от нее, к

термодинамической температуре системы. Неравновесные процессы в изолированной

системе сопровождаются ростом энтропии, они приближают систему к состоянию

равновесия, в котором энтропия максимальна. Согласно флуктуационной теории Л.

Больцмана, Вселенная выводится  из состояния равновесия с помощью внутренне

присущих ей флуктуации.

  20. Возникновение научной биологии. Дарвинизм. Генетика 

Наука биология зародилась в XV-XVI вв., в связи с интересом к человеческой

природе. Изначально существовала медицина, цветоводство, животноводство.

Генетика по праву может считаться  одной из самых важных областей биологии. На

протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для

улучшения домашних животных и возделываемых растений, не имея представления

о механизмах, лежащих в основе этих методов. Однако лишь в начале XX в.

ученые стали осознавать в полной мере важность законов наследственности и

ее механизмов. Хотя успехи микроскопии  позволили установить, что

наследственные признаки передаются из поколения в поколение через

сперматозоиды и яйцеклетки, оставалось неясным, каким образом мельчайшие

частицы протоплазмы могут нести  в себе «задатки» того огромного  множества

признаков, из которых слагается  каждый отдельный организм. Первый

действительно научный шаг вперед в изучении наследственности был  сделан

австрийским монахом Грегором Менделем, который в 1866 г. опубликовал статью,

заложившую основы современной генетики. Мендель показал, что наследственные

задатки не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде

обособленных единиц. С тех пор генетика достигла больших успехов в

объяснении природы наследственности и на уровне организма, и на уровне гена.

Роль генов в развитии организма  огромна. Гены характеризуют все  признаки

будущего организма, такие, как  цвет глаз и кожи, размеры, вес и  многое

другое. Гены являются носителями наследственной информации, на основе которой

развивается организм.

Основные принципы эволюционного  учения Дарвина сводятся к следующим  положением:

1.Каждый вид способен к неограниченному  размножению.

2.Ограниченность жизненных ресурсов  препятствует реализации потенциальной