Некоторые вопросы естествознания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине

Концепции современного естествознания

Некоторые вопросы естествознания

Содержание

Расшифровка основных понятий естествознания

Тестовое задание

Теоретические вопросы

Структурная организация материи

Теории происхождения человека, их научные подтверждения и нерешённые проблемы

Список литературы

Расшифровка основных понятий естествознания

Задание № 1: Дайте определения определённых понятий

I вариант

Материя - это объективная реальность, данная нам в ощущениях, существующая вне нашего сознания и наших знаний о ней, которая копируется, фотографируется, отражается нашим сознанием.

Принцип относительности - «Никакими физическими опытами, произведёнными в инерциальной системе отсчёта, невозможно определить, движется ли эта система равномерно и прямолинейно, или находится в покое»(Эйнштейн);

«Никакими механическими опытами, произведёнными в инерциальной системе отсчёта, невозможно определить, движется ли эта система равномерно или прямолинейно, или находится в покое» (Галилей)

Симметрия - однородность, пропорциональность, гармония, инвариантность структуры материального объекта относительно его преобразований.

Геосферная оболочка - это концентрические, сплошные или прерывистые оболочки Земли, различающиеся между собой по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам, возникшие в результате дифференциации вещества Земли под действием ее гравитационного поля в условиях разогрева земных недр: ядро Земли, мантия Земли, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера, биосфера.

Ноосфера - это новое, эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека ставится решающим фактором развития. Впервые этот термин употребил В.И. Вернадский.

Тестовое задание

Задание № 1: Выберите правильные варианты ответа

II вариант

1. а, б

2. а, б, в, г

3. б

4. б, д

5. а

6. а

7. а

8. а

9. а, б, в

10. а

11. а

12. г

13. г

14. а

15. г

16. г

17. а, б, г

18. а, б, г

19. б

20. б

Теоретические вопросы

Задание № 3: Дайте развёрнутый ответ на два теоретических вопроса на выбор (24,54)

Вопрос №24

Структурные уровни организации материи

Материя - это объективная реальность, данная нам в ощущениях, существующая вне нашего сознания и наших знаний о ней, которая копируется, фотографируется, отражается нашим сознанием.

Структура материи

Под структурой материи обычно понимают её строение в макромире, т.е. существование в виде молекул, атомов, элементарных частиц и т.д. Это связано с тем, что человек является макроскопическим существом и для него привычными являются макроскопические масштабы, поэтому понятия структуры ассоциируется обычно с различными микрообъектами.

Но если рассматривать материю в целом, то понятие структуры материи будет охватывать также макроскопические тела, все космические системы мегамира, причём в любых сколь угодно больших пространственно-временных масштабах. С этой точки зрения, понятия «структура» проявляется в том, что она существует в виде бесконечного многообразия целостных систем, тесно взаимосвязанных между собой, а также в упорядоченности строения каждого системы. Такая структура бесконечна в количественном и качественном отношениях.

Структурная бесконечность материи

Проявлениями структурной бесконечности материи выступают:

· неисчерпаемость объектов и процессов микромира;

· бесконечность пространства и времени;

· бесконечность изменений и развития процессов.

Из всего многообразия форм объективной реальности эмпирически доступной всегда остаётся лишь конечная область материального мира, которая ныне простирается в масштабах от 10^-15 до 10²⁸см, а во времени - до 2?10⁹ лет.

Структурные уровни материи образованы из определённого множества объектов какого-либо класса и характеризуются особым типом взаимодействия между составляющими их элементами.

Критерием для выделения различных структурных уровней служат следующие признаки:

· пространственно-временные масштабы;

· совокупность важнейших свойств;

· специфические законы движения;

· степень относительной сложности, возникающей в процессе исторического развития материи в данной области мира;

· некоторые другие признаки.

Микро-, макро- и мегамиры

Известные в настоящее время структурные уровни материи могут быть выделены по вышеперечисленным признакам вследующие области.

1. Микромир. Сюда относятся:

· частицы элементарные и ядра атомов - область порядка

10^-15см;

· атомы и молекулы 10^-8-10^-7см.

2. Макромир: макроскопические тела 10^-6-10⁷см.

3. Мегамир: космические системы и неограниченные масштабы до 10²⁸см.

Разные уровни материи характеризуются разными типами связей.

1. В масштабах 10^-13см - сильные взаимодействия, целостность ядра обеспечивается ядерными силами.

2. Целостность атомов, молекул, макротел обеспечивают электромагнитные силы.

3. В космических масштабах - гравитационные силы.

С увеличением размеров объектов уменьшается энергия взаимодействия за единицу, то электромагнитное взаимодействие в атоме будет в 10³⁹больше, а взаимодействие между нуклонами - составляющими ядро частицами - в 10⁴¹ раз больше. Чем меньше размеры материальных систем, тем более прочно связаны между собой их элементы.

Деление материи на структурные уровни носит относительный характер. В доступных пространственно-временных масштабах структурность материи проявляется в её системной организации, существовании в виде множества иерархически взаимодействующих систем, начиная от элементарных частиц и кончая Метагалактической.

Говоря о структурности - внутренней расчлененности материального бытия, можно отметить, что сколь бы ни был широк диапазон мировидения науки, он тесно связан с обнаружением всё новых и новых структурных образований. Например, если раньше взгляд на Вселенную замыкался Галактикой, затем расширился до системы галактик, то теперь изучается Метагалактика как особая система со специфическими взаимодействиями.

Структурные уровни различных сфер

В современной науке широко используется метод структурного анализа, при котором учитывается системность исследуемых объектов. Ведь структурность - это внутренняя расчлененность материального бытия, способ существования материи. Структурные уровни материи образованы из определённого множества объектов какого-либо вида и характеризуются особым способом взаимодействия между составляющими их элементами, применительно к трём основным сферам объективной действительности эти уровни выглядят следующим образом.

Каждая из сфер объективной действительности включает в себя ряд взаимосвязанных структурных уровней. Внутри этих уровней доминирующими являются координационные отношения, а между уровнями - субординационные.

Системное исследование материальных объектов предполагает не только установление способов описания отношений, связей и структуры множества элементов, но и выделение тех из них, которые являются системообразующими, т.е. обеспечивают обособленное функционирование и развитие системы. Системный подход к материальным образованиям предполагает возможность понимания рассматриваемой системы более высокого уровня. Для системы обычно характерна иерархичность строения, т.е. последовательное включение системы более низкого уровня в систему более высокого уровня.

Таким образом, в структуру материи на уровне неживой природы (неорганической) входят элементарные частицы, атомы, молекулы (объекты микромира, макротела и объекты мегамира: планеты, галактики, системы метагалактик и т.д.). Метагалактику часто отождествляют со всей Вселенной, но Вселенная понимается в предельно широком смысле этого слова, она тождественна всему материальному миру и движущейся материи, которая может включать в себя множество метагалактик и других космических систем.

Живая природа также структурирована. В ней выделены уровень биологический и уровень социальный. Биологический уровень включает подуровни:

· макромолекул (нуклеиновые кислоты, ДНК, РНК);

· клеточный уровень;

· микроорганический (одноклеточные организмы);

· органов и тканей организма в целом;

· популяционный;

· биоценозный;

· биосферный.

Основными понятиями данного уровня на последних трёх подуровнях являются понятия биотип, биоценоз, биосфера, требующие пояснения.

Биотип - совокупность особей одного и того же вида, которые могут скрещиваться и воспроизводить себе подобных.

Биоценоз - совокупность популяций организмов, при которых продукты жизнедеятельности одних являются условиями существования других организмов, населяющих участок суши или воды.

Биосфера - глобальная система жизни, та часть географической среды (нижняя часть атмосферы, верхняя часть литосферы и гидросферы), которая является средой обитания живых организмов, обеспечивая необходимые для их выживания условия (температуру, почву и т.п.), образованная в результате взаимодействия биоценозов.

Общая основа жизни на биологическом уровне - органический метаболизм (обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой) - проявляется на любом из выделенных подуровней:

· на уровне организмов обмен веществ означает ассимиляцию и диссимиляцию при посредстве внутриклеточных превращений;

· на уровне экосистем (биоценоза) он состоит из цепи превращений вещества, первоначально ассимилированного организмами-производителями при посредстве организмов-потребителей и организмов-разрушителей, относящихся к разным видам;

· на уровне биосферы происходит глобальный круговорот вещества и энергии при непосредственном участии факторов космического масштаба.

На определённом этапе развития биосферы возникают особые популяции живых существ, которые, благодаря своей способности к труду образовали своеобразный уровень - социальный. Социальная действительность в структурном аспекте разделяется на подуровни: индивидов, семьи, различных коллективов, социальных групп и т.д.

Структурный уровень социальной деятельности находится в неоднозначно-линейных связях между собой (например, уровень государств). Переплетением разных уровней в рамках общества порождает представление о господстве случайности и хаотичности в социальной деятельности. Но внимательный анализ обнаруживает наличие в нём фундаментальных структур - главных сфер общественной жизни, которыми являются материально-производственная, социальная, политическая, духовная сферы, имеющие свои законы и структуры. Все они в определённом смысле субординированы в составе общественно-экономической формации, глубоко структурированы и обуславливают генетическое единство общественного развития в целом.

Таким образом, любая из трёх областей материальной деятельности образуется из ряда специфических структурных уровней, которые находятся в строгой упорядоченности в составе той или иной области действительности.

Переход от одной области к другой связан с усложнением и увеличением множества образованных факторов, обеспечивающих целостность системы. Внутри каждого из структурных уровней существуют отношения субординации (молекулярный уровень включает атомарный, а не наоборот). Закономерности новых уровней несводимы к закономерностям уровней, на базе которых они возникли, и является ведущими для данного уровня организации материи. Структурная организация, т.е. системность, является способом существования материи.

Вопрос №54

Теории происхождения человека, их научные подтверждения и нерешённые проблемы

Происхождение человека

Одним из центральных вопросов современного естествознания, на которые наука не даёт однозначного ответа, является вопрос о появлении человека на земле. Изучением происхождения и эволюции человека, движущих сил и закономерностей антропогенеза, соотношения биологического и социального в процессе развития человека занимается отрасль естествознания антропология (от греческого «anthropos» - человек). В настоящее время существует несколько теорий происхождения человека.

1. Теория креационизма. В древних мифах и легендах разных народов нашли отражение представления о божественном происхождении человека, согласно которым всемогущий бог (боги) создал окружающий мир и человека. Нередко в мифах говорится, что предками человека были различные животные: у жителей леса - волки, медведи; у жителей приморья - моржи или рыбы. Религиозные учения указывают на божественное происхождение человека. Господствующая в европейских странах религия - христианство - признаёт творцом мира и человека единого Бога, который создал человека на шестой день творения мира по своему образу и подобию.

2. Теория эволюции. Попытки определить положение человека в природе, объяснить его сходство с другими животными имели место уже в трудах античных учёных-философоф. Карл Линней в 1735г., создавая свою классификацию органического мира, помещает человека в отряд приматов вместе с лемуром и обезьяной. Идея родства между высшими приматами и человеком нашла поддержку и научное обоснование в работах Ж. Б. Ламарка (1809), Ж. Бюффона (1749). Крупнейшим вкладом в развитие симиальной (обезьяньей) теории антропогенеза стала книга Чарльза Дарвина «Происхождение человека и половой отбор» (1871), в которой выдвигается гипотеза о происхождении человека от обезьяноподобного предка, предсказаны грядущие ископаемые находки, подчёркивается особое сходство человека, шимпанзе и гориллы и предполагается, что родиной первых людей была Африка. В дальнейшем открытия в области сравнительной анатомии, физиологии, биохимии, генетики предоставили ряд доказательств родства человека с высшими приматами. Найденные палеонтологами останки общих предков человека и человекообразных обезьян подтвердили правильность концепций антропогенеза.

3. Трудовая теория. Фридрих Энгельс в своей работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» рассматривает особенности эволюции приматов, связанные с трудовой деятельностью. Существенным моментом в процессе антропогенеза является прямохождением, вызвавшее интенсивное развитие нервной системы, прежде всего головного мозга. Благодаря прямохождению произошло разделение функции верхних и нижних конечностей, сформировалась неспециализированная рука - орудие труда, способное производить сотни разнообразных и тонких движений. Совместная трудовая деятельность в тяжёлых условиях помогла людям выжить и справиться с многочисленными угрозами окружающего мира, создать свой мир, комфортный и безопасный. Труд явился предпосылкой зарождения и дальнейшего развития общественных отношений, речи, мышления, сознания - всего, что отличает человека от животного. Человек - единственное существо на Земле, способное сознательно, целенаправленно преобразовывать окружающий мир, планировать и предвидеть результаты. Постепенно биологические факторы эволюции уступают место социальным факторам.

4. Теория мутагенеза. В конце 20-х гг. исследователи пришли к выводу, что видообразование не может быть объяснено только изменениями условий окружающей среды. Основную роль в эволюции должны играть доминантные мутации - изменения генетического кода особи. Условия среды и образ жизни способствуют только естественному отбору среди множества мутаций особей, отличающихся некоторыми преимуществом, лучшей приспособленностью к данным условиям. Причиной возникновения такого рода мутаций, как предполагают учёные, могут быть экспериментальные геофизические факторы, например изменение уровня радиации или геомагнитная инверсия. Учёными установлено, что местом возникновения антропоидов является Восточная и Южная Африка, характеризующаяся высоким уровнем радиации и активной вулканической деятельностью. В результате землетрясения смещение геологических пластов вызвало обнажение радиоактивных пород и резкое увеличение радиоактивного излучения, что привело к интенсивному мутагенезу. Совпадение по времени с данными процессами геомагнитной инверсии сделало возможным появление разнообразных генетических мутаций, в том числе и биологически полезных. Гипотеза геомагнитной инверсии (смены магнитных полюсов Земли) была выдвинута антропологом Г.Н. Матюшкиным. Установлено, что северные и южные магнитные полюса Земли периодически меняются, при этом защитная функция магнитосферы ослабевает, что усиливает проникновение на поверхность Земли космической радиации на 60%. Геомагнитные инверсии сопровождаются увеличением частоты мутаций в два раза, это приводит к мощным вспышкам биологического формообразования. Найденные в Африке останки древних обезьянолюдей антропологи относят к периоду геомагнитной инверсии, появление питекантропа также по времени совпадает с очередной геомагнитной инверсией (690 тыс. лет назад). Следующая смена полюсов произошла 250-300 тыс. лет назад, в это же время на Земле существовали неандертальцы. Появление современного человека (30-40 тыс. лет назад) также совпадает с периодом очередной геомагнитной инверсии.

5. Космическая теория, теория панспермии. Жизнь зародилась в осмосе и была занесена на Землю в виде космических зачатков - космозоев (Рихтер Г., 1865). Космическую концепцию поддерживали русские учёные С.П. Костычев, Л.С. Берг, В.И. Вернадский, связывая возникновение жизни с появлением на Земле частичек вещества, пылинок, спор из космического пространства, которые летают во Вселенной за счёт светового давления.

Основные стадии эволюции человека

Проблема возникновения человека ныне рассматривается, во-первых, как проблема возникновения видовой специфичности человека. Под критериями человека понимается фундаментальное свойство, в котором отразилась бы специфичность человеческого общества.

Список литературы

естествознание материя структурный уровень

1. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций. Ростов- на- Дону.: Феникс, 2003

2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М.: Академический проект,1999.

3. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания. Учебник. М.: Дашков и К, 2008

4. Михайлова Л.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов.- СПб.: Питер, 2008

5. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания: учебное пособие для вузов. М.: Аспект пресс, 2000

Размещено на Allbest