Краткий очерк теории эволюции. Концепции современного естествознания

В области технологии информационной деятельности возникает ряд важных проблем взаимодействия человека с развитыми техническими системами: унификация представления научно-технических данных, методы кумуляции и концентрации информационных ресурсов, методы структурирования информации в условиях ее машинного накопления и обработки, рациональное представление нетекстовой информации, эффективный ввод речевой и графической информации. Малоизученной, но крайне важной областью информатики являются ее экономические, социологические, психологические и правовые аспекты. Вся сфера информационной коммуникации недостаточно изучена с точки зрения ее соответствия экономическим структурам производства и процессам принятия решений. Перспективными представляются исследования влияния новых информационных технологий на внедрение достижений в народное хозяйство, в сферу образования, культуры, массовой коммуникации.

Если же пойти еще дальше, за пределы того круга проблем, которые легко укладываются в рамки обсуждаемой нами научной дисциплины информатики, то мы выйдем в необозримое пространство проблем, обозначаемых терминами "искусственный интеллект", "информационные технологии", "теория программирования", "теория формальных языков" и т.п. Спору нет, информатика уже сейчас наталкивается на многие вопросы, разрабатываемые в этих проблемных комплексах. К ним относятся "понимание" текста на естественных языках, логико-смысловые методы его обработки, представление знаний в базах данных, программирование задач информационного обеспечения и многие другие вопросы подобного типа. По всей вероятности, они займут в информатике соответствующее их значению место.

Ясно, что ближайшей перспективой развития информатики является развертывание широкого фронта теоретических исследований. Это не значит, что прикладные разработки, направленные на совершенствование нынешних информационных систем и методов информационного обеспечения должны быть отодвинуты на второй план. Они также будут развиваться и расширяться, но не они, а теоретические исследования определяют будущее информатики как фундаментальной науки.

Открытия в астрофизике

Астрофизика - учение о строении небесных тел. Астрофизика является таким образом частью астрономии, занимающаяся изучением физических свойств и (наряду с космохимией) химического состава Солнца, планет, комет или звёзд и туманностей. Главные экспериментальные методы астрофизики: спектральный анализ, фотография и фотометриявместе с обыкновенными астрономическими наблюдениями. Спектроскопический анализ составляет область, которую принято называть

Цель астрофизики - изучение физической природы и эволюции отдельных космических объектов, включая и всю Вселенную. Таким образом, астрофизика решает наиболее общие задачи астрономии в целом. За последние десятилетия она стала ведущим разделом астрономии астрохимией или химией небесных тел, так как главные указания, даваемые спектроскопом, касаются химического состава изучаемых астрономических объектов. Фотометрические и фотографические исследования выделяются иногда в особые области астрофотографии и астрофотометрии. Астрофизику не следует путать с физической астрономией, каковым именем принято обозначать теорию движения небесных тел, то есть то, что также носит название небесной механики. К Астрофизике относят также исследование строения поверхности небесных тел, Солнца и планет, насколько это возможно из телескопических наблюдений над этими телами. Как пример можно привести открытие атмосферы Венеры М.В. Ломоносовым в 1761 году. Само название астрофизики существует с 1865 года и предложено Цёлльнером. Астрофизические обсерватории существуют ещё только в очень немногих странах. Из них особенно знамениты Потсдамская обсерватория под управлением Фогеля и Медонская под управлением Жансена. В Пулкове также устроено астрофизическое отделение, во главе которого стоит Гассельберг. Появление новых инструментов исследования и ранее неизвестных физических явлений и процессов приводит к рождению новых направлений астрофизики, тесно связанных с прочими областями научных исследований, достаточно приставку "Астрофизическая" добавить к классическому направлению - астробиология, астрофизическая информатика и другие.

Астроспектроскопия - раздел астрофизики, который состоит из приложения спектрального анализа к изучению небесных тел.

Первые исследования спектра Солнца были предприняты одним из изобретателей спектрального анализа, Кирхгофом, в 1869. Результатом этих исследований был рисунок солнечного спектра, из которого можно было определить уже с большой точностью химический состав солнечной атмосферы. Раньше Кирхгофа высказывались только иногда отдельные предположения о возможности анализа солнечной атмосферы посредством спектроскопа и в особенности о существовании на Солнце натрия вследствие найденной в спектре его тёмной линии D натрия. Такие предположения высказывались, напр., Фуко в Париже, Стоксом в Кембридже. Между тем ещё незадолго до этого Огюст Конт высказал в своей "Положительной философии" убеждение в невозможности когда бы то ни было узнать химический состав небесных тел, хотя уже в 1815г. Фраунгофер знал о существовании тёмных линий в спектре Солнца и о существовании характеристических спектров у некоторых отдельных звёзд Сириуса, Капеллы, Бетельгейзе, Проциона, Поллукса. После первых исследований Кирхгофа спектральным анализом небесных тел занялись с большим усердием несколько астрофизиков, которые вскоре представили чрезвычайно обстоятельные исследования спектров Солнца и неподвижных звёзд. Ангстром изготовил чрезвычайно точный атлас солнечного спектра, Секки произвёл обозрение большого числа звёзд посредством спектроскопа и установил четыре типа звёздных спектров, Хаггинс начал ряд исследований над спектрами отдельных ярких звёзд. Область применения спектроскопа постепенно расширялась. Хаггинсу удалось наблюдать спектр некоторых туманностей и подтвердить уже неопровержимым образом предположение о существовании двух типов туманностей - звёздных, состоящих из куч звёзд, которые при достаточной оптической силе инструмента могут быть разложены на звёзды, и газообразных, действительных туманностей, относительно которых можно предполагать, что они находятся в фазе образования отдельных звёзд путём постепенного сгущения их вещества. С середины 60-х годов XIX века изучение поверхности Солнца посредством спектроскопа во время затмений и вне их вошло в состав непрерывных наблюдений, производящихся в настоящее время во многих обсерваториях.

Хаггинс, Локьер в Англии, Жансен во Фпанции, Фогель в Германии, Такини в Италии, Гассельберг в России и др. дали обширные исследования, уяснившие строение верхних слоёв солнечной атмосферы. В то же время с 1868 года по мысли Хаггинса спектроскоп был применён и к исследованию собственных движений звёзд по направлению луча зрения посредством измерения перемещений линий их спектров, которые в настоящее время также производятся систематически в Гринвичской обсерватории. Принцип Доплера, лежащий в основании этих измерений, был уже несколько раз проверен экспериментально измерениями перемещений солнечного спектра и послужил Локьеру в его измерениях к установлению его гипотезы о сложности химических элементов. Спектры комет, падающих звёзд, метеоритов, исследованные разными астрономами, а в последнее время в особенности Локьером, дали уже много весьма важных фактов в руки астроному, и в значительной степени послужили уяснению происхождения и развития звёзд и солнечной системы. Тем не менее, время существования этой области знания не позволяет пока делать точные выводы о долговременных эволюционных изменениях химического состава материи в масштабе галактики, поскольку факторы влияния (смены поколений звёзд - выгорания термоядерного топлива) не описаны количественно.

Основная часть данных в астрофизике получается по наблюдению объектов в электромагнитных лучах. Исследуются как прямые изображения, полученные на различных длинах волн, так и электромагнитные спектры принимаемого излучения.

· Радиоастрономия изучает излучения в диапазоне длин волн от 0.1 мм до 100 м. Радиоволны испускаются, например: такими холодными объектами как межзвёздный газ и пылевые облака; Реликтовым излучением, являющимся отголоском Большого взрыва; Пульсарами, впервые обнаруженными в микроволновом диапазоне; Далёкими радиогалактиками инквазарами. Для наблюдений в радиодиапазоне требуются телескопы очень больших размеров. Зачастую наблюдения проводятся с использованием интерферометров и сетей РСДБ.

· Инфракрасная астрономия изучает излучение на волнах, находящихся в промежутке между радиоизлучением и видимым светом. Наблюдения в этой области спектра обычно производятся на телескопах, подобных обычным оптическим телескопам. Наблюдаемые объекты обычно холоднее звезд: планеты, межзвёздная пыль.

· Оптическая астрономия является старейшей областью астрофизики. На сегодняшний день основными инструментами являются телескопы с ПЗС-матрицами в качестве приёмников изображения. Так же часто производятся наблюдения с помощью спектрографов. Ограничение на наблюдения в оптическом диапазоне накладывает дрожание земной атмосфера, мешающее наблюдениям на больших телескопах. Для устранения этого эффекта и получения максимально чёткого изображения используются различные методы, такие как адаптивная оптика, а также выведение телескопов в космическое пространство за пределы атмосферы. В этом диапазоне хорошо видны звезды и планеты, что позволяет изучать в том числе их расположение и их химическое строение.

· Ультрафиолетовая астрономия, рентгеновская астрономия и гамма-астрономия-астрофизика изучают объекты, в которых происходят процессы с образование высокоэнергетических частиц. К таким объектам относятся двойные пульсары, черные дыры, магнетари и многие другие объекты. Для излучения в этой части спектра земная атмосфера является непрозрачной. Поэтому существуют два метода наблюдения - наблюдения с космических телескопов. Другие типы излучения также могут наблюдаться с Земли. Было создано несколько обсерваторий в попытках наблюдения гравитационных волн. Созданы нейтринные обсерватории, позволившие прямыми наблюдениями доказать наличие термоядерных реакций в центре Солнца. С помощью этих детекторов также изучались удалённые объекты. Наблюдения высокоэнергетических частиц производится по наблюдениям их столкновений с земной атмосферой, порождающих ливни элементарных частиц.

Наблюдения также могут различаться по продолжительности. Большинство оптических наблюдений производятся с выдержками порядка минут или часов. Однако, в некоторых проектах производится наблюдения с выдержкой менее секунды. Тогда как в других общее время экспозиции может составлять недели (например, такая выдержка использовалась при наблюдении глубоких хаббловских полей). Более того, наблюдения пульсаров могут производиться с временем экспозиции в миллисекунды, а наблюдения эволюции некоторых объектов могут занимать сотни лет, включая изучение исторических материалов.

Изучению Солнца отводится отдельное место. Из-за огромных расстояний до других звёзд, Солнце является единственной звездой, которая может быть изучена в мельчайших деталях. Изучение Солнца даёт основу для изучения других звёзд.

Список использованной литературы

1. Басаков М.И. Концепции современного естествознания: Под. Ред. Профессора С.И. Самыгина. Изд. Третье. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2011. - 576 с. (Сер. учебники и учебные пособия) ISBN 5-222-01668-4.

2. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студентов вузов: В.В. Горбачев - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ООО "Издательство "Мир и образование" 2013. - 672 с.

3. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. - М.: Центр, 2013. - 208 с.

4. Воронцов Н.Н., Тимофеев-Ресовский Н.В., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции: Учебное пособие. - М.:ООО "Издательство "Образование", 2012. - 356 с.

5. Тимирязев К.А. Чарльз Дарвин и его учение // Собр. соч. - М.: ООО "Издательство "Наука", 2014. - 596 с.

6. Философия: энциклопедический словарь / Под ред. А.А. Ивина. М., 2010. - 625 с.

Размещено на Allbest.ru