Шпаргалка по "Геодезия"

Шпаргалка: Естествознание: основные понятия

Название: Естествознание: основные понятия

Раздел: Биология и химия

Тип: шпаргалка Добавлен 12:27:08 01 декабря 2004 Похожие работы

Просмотров: 1575 Комментариев: 1 Оценило: 5 человек Средний балл: 2.4 Оценка: неизвестно     Скачать

Предмет изучения. Предмет  естествознания - различные формы  движения материи в природе: их материальные носители (субстраты), образующие лестницу последовательных уровней структурной  организации материи, их взаимосвязи, внутренняя структура и генезис; основные формы всякого бытия - пространство и время; закономерная связь явлений  природы как общего характера, так  и специфического характера.

Науки о земле и космосе. Предмет изучения. Астрономия - наука  о строении и развитии космических  тел, образуемых ими систем и Вселенной  в целом. Геология - комплекс наук о  составе, строении и истории развития земной коры и Земли. География - система  естественных (физико-географических) и общественных (экономико- и социально-географических ) наук, изучающих географическую оболочку Земли, природные, производственно-территориальные  и социально-территориальные комплексы  и их компоненты.

1.15 Третий этап "новейшей" революции в естествознании. Началом  3-го этапа в естествознании  было первое овладение атомной  энергией в результате открытия  деления ядра (1930) и последующих  исследований, с которыми связано  зарождение электронно-вычислительных  машин и кибернетики. Теперь  в естествознании на ряду с  физикой лидирует биология, химия,  а также науки, смежные с  естествознанием - космонавтика, кибернетика.

1.2 Науки, относящиеся к  числу естественных. - физика, химия,  биология, геология.

Взаимодействие естественных наук. Взаимная связь отраслей естествознания отражает общий ход развития всей природы от более простых, низших ступеней и форм до наивысших и  сложнейших. Раздвоение природы на неживую и живую, которое зарождается  в пределах химии (поскольку химические соединения дифференцируются на неорганические и органические) можно представить  так:

физика неорганичес..(путь к неживой природе)

химия органическая (путь к  живой природе)

1.16 Три основных современных  направления в развитии естественных  наук. В настоящее время изучение  естественной науки сконцентрировано  на трех главных фронтах: 1) изучение  очень большого - (занимается астрономия, астрономы наблюдают все более  отдаленные объекты и пытаются  составить представление о том,  как выглядит населяемый нами  мир в макрокосмосе); 2) изучение  очень малого - (представляет собой  мир атомов. Мы сами и все  вокруг нас состоит из атомов, для нас представляет первостепенный  интерес как мы сложены); 3) изучение  очень сложного (эта область принадлежит  биологии)

Цели естествознания. Цели естествознания - двоякие: 1) находить сущность явлений природы, их законы и на этой основе предвидеть или создавать  новые явления и 2) раскрывать возможность  использования на практике познанных  законов, сил и веществ природы.

1.10 Основные ступени общего  хода развития естествознания. Общий  ход познания природы проходит  следующие основные ступени: 1) непосредственное  созерцание природы как нерасчлененного  целого; 2) анализ природы, расчленение  ее на части, выделение и  изучение отдельных вещей и  явлений, поиски отдельных причин  и следствий; 3) воссоздание целостной  картины на основе уже познанных  частностей путем приведения  в движение остановленного, оживление  омертвленного, связывания изолированного  раньше, т.е. на основе фактического  соединения анализа с синтезом.

2.1 Корпускулярная и континтуальная  концепции в описании природы.  До 20-х годов XX века физическая  картина мира складывалась из 2-х элементов - частиц и полей.  Частицы - маленькие комочки материи  - корпускулы, движущиеся по законам  классической механики Ньютона.  Каждая из них имеет 3 степени  свободы - ее положение в пространстве  задается 3-мя координатами. Если  зависимость координат от времени  известна, это дает исчерпывающую  информацию о движении частицы.

Методы исследования, используемые в естествознании. Методы естествознания могут быть подразделены на группы: а) общие методы, касающиеся всего  естествознания, любого предмета природы, любой науки; б) особенные методы - специальные методы, касающиеся не предмета естествознания в целом, а  лишь одной из его сторон или же определенного приема исследований: анализ, синтез, индукция, дедукция; в) частные методы - это методы, действующие  либо только в пределах отдельной  отрасли естествознания, либо за пределами  той отрасли естествознания, где  они возникли.

1.11 Подготовительные периоды  (исторические) к систематическому  изучению природы. Первый подготовительный  период - натурфилософский (зарождение  элементов будущего естествознания) - характерен для древности. Второй  период характеризуется господством  схоластики и теологии в Западной  Европе и спорадическими открытиями  у арабо-язычных народов. Период  механического и метафизического  естествознания. Период открытия  всеобщей связи и утверждения  эволюционных идей в естествознании  характеризуется стихийным проникновением  диалектики в естествознании. Период "новейшей революции"

2.2 Механика Ньютона. Область  применимости. Механику (динамику), основанную  на законах Ньютона называют  ньютоновской или классической  механикой. Как показал опыт  она оказывается верной для  очень широкого круга явлений.  С помощью законов Ньютона  рассчитывают движение автомобилей  и самолетов, искусственных спутников  и космических кораблей, жидкостей  и газов, электронов в кинескопе  телевизора и т.д.

1.5 Физика. Предмет изучения. Физика - наука о природе, изучающая  простейшие и вместе с тем  наиболее общие свойства материального  мира. Вследствие этой общности  физика и ее законы лежат  в основе всего естествознания.

1.12 Характеристика кризиса  и революции в науке. В 1913-1921 гг. на основе представлений об  атомном ядре , электронах и квантах  Н. Бор создает модель атома,  разработка которой ведется соответственно  периодической системе Д.И. Менделеева. Это сопровождается нарушением  прежних представлений о материи  и ее строении, свойствах, формах  движения и типах закономерностей, о пространстве и времени. Это привело к кризису физики и всего естествознания.

2.3 Микро-, макро- и мегамиры. В настоящее время изучение  естественной науки сконцентрировано  на трех главных фронтах: 1) изучение  очень большого - (занимается астрономия, астрономы наблюдают все более  отдаленные объекты и пытаются  составить представление о том,  как выглядит населяемый нами  мир в макрокосмосе); 2) изучение  очень малого - (представляет собой  мир атомов. Мы сами и все  вокруг нас состоит из атомов, для нас представляет первостепенный  интерес как мы сложены); 3) изучение  очень сложного (эта область принадлежит  биологии).

1.6 Химия. Предмет изучения. - наука, изучающая превращение  веществ, сопровождающиеся изменением  их состава или строения. В  современной химии отдельные  ее области: неорганическая химия,  органическая химия, физическая  химия, аналитическая химия, химия  полимеров стали в значительной  степени самостоятельными науками.  На законах химии базируются  такие технические науки, как  химическая технология, металлургия.

1.13 Первый этап "новейшей" революции в естествознании. В  середине 90-х годов XIX века началась  новейшая революция в естествознании, главным образом в физике, а  также в химии и биологии. В  1913-1921 гг. на основе представлений  об атомном ядре , электронах и  квантах Н. Бор создает модель  атома, разработка которой ведется  соответственно периодической системе  Д.И. Менделеева. Это сопровождается  нарушением прежних представлений  о материи и ее строении, свойствах,  формах движения и типах закономерностей,  о пространстве и времени. Это  был I этап революции в физике  и во всем естествознании.

2.4 Элементарные частицы.  Протон, нейтрон, позитрон. Атом состоит  из мельчайших частиц, называемых  элементарными частицами. Протон - самая тяжелая элементарная  частица, ядро атома водорода, заряжен положительно. Нейтрон - обладает почти такой же массой  как протон, но электрически нейтральна, входит в состав всех атомных  ядер. Позитрон - положительно заряженная  частица. ( обладающая такими же  свойствами, что и электрон).- античастица  электрона.

1.7 Биология. Предмет изучения. - совокупность наук о живой  природе - об огромном многообразии  вымерших и ныне населяющих  Землю живых существ, их строении  и функциях, происхождении, распространении  и развитии, связях друг с другом  и с неживой природой.

1.14 Второй этап "новейшей" революции в естествознании. - начался  в середине 20-х годов XX века  в связи с созданием квантовой  механики и сочетанием ее с  теорией относительности в общую  квантово-релятивистскую концепцию.  Происходит дальнейшее бурное  развитие естествознания и в  связи с этим продолжается  коренная ломка старых понятий,  главным образом тех, которые  связаны со старой классической  картиной мира.

2.5 Взаимодействие элементарных  частиц. В физике называется воздействие  тел или частиц друг на друга,  приводящее к изменению состояния  их движения. В механике Ньютона  действие тел друг на друга  количественно характеризуется  силой. Более общей характеристикой  взаимодействия является потенциальная  энергия. Взаимодействие электрически  заряженных тел осуществляется  не мгновенно, а лишь спустя  конечное время.

2.6 Типы фундаментальных  взаимодействий в природе. В  природе, по современным данным, имеется лишь 4 типа взаимодействий (в порядке возрастания интенсивности): гравитационные взаимодействия, слабые взаимодействия (отвечающие за распад элементарных частиц), электромагнитные взаимодействия, сильные взаимодействия (обеспечивающие, в частности, связь частиц в атомных ядрах).

2.10 Волны де Бройля. Двуединое,  корпускулярно-волновое представление  о кванте электромагнитного излучения  - фотона - было распространено Луи  де Бройлем. В 1924 году Л. Де  Бройль получил простую зависимость,  в которой между собой связаны  как карпускулярные (энергия, масса,  скорость передвижения), так и  волновые свойства материи. Он  показал, что любая движущаяся  частица характеризуется определенной  длиной волны, которая обратно  пропорциональна массе и скорости  перемещения частицы. При этом  коэффициентом пропорциональности  является постоянная Планка.

Принцип дополнительности. - был высказан М. Бором. Из этого принципа следует, что получение экспериментальных  данных об одних физических величинах  неизбежно связано с изменением таких данных о величинах, дополнительных к первым (координата и импульс  частицы) и лишь вся сумма исчерпывает  информацию об объекте.

2.7 Концепция близкодействия. Согласно этой концепции, взаимодействие  между телами осуществляется  посредством тех или иных полей,  непрерывно распределенных в  пространстве. Так, всемирное тяготение  осуществляется гравитационным  полем.

2.11 Квантовая механика. Область  применимости. Квантовая механика (волновая  механика), теория, устанавливающая  способ описания и законы движения  микрочастиц в заданных внешних  полях; один из основных разделов  квантовой теории. Квантовая механика  впервые позволила описать структуру  атомов и понять их спектры,  установить природу химических  связей, объяснить периодическую  систему элементов. Законы квантовой  механики лежат в основе понимания  большинства микроскопических явлений.

Принцип неопределенности. Вернер Гейзенберг математически выразил  принцип неопределенности. Оказалось, что не только координату, но и импульс  частицы невозможно точно определить. Согласно этому принципу, чем точнее определяется местонахождение данной частицы, тем меньше точности в определении  ее скорости и наоборот.

Концепция дальнодействия. Взаимодействие между телами может осуществляться непосредственно через пустое пространство, которое не принимает никакого участия  в передаче взаимодействия, при этом передача взаимодействия происходит мгновенно. Так считалось, что перемещение  Земли должно сразу приводить  к изменению силы тяготения, действующей  на Луну.

2.12 Основные принципы квантовой  механики. - принцип дополнительности, принцип суперпозиции, принцип симметрии,  принцип неопределенности.

2.15 Принцип суперпозиции. - это допущение, согласно которому  результирующий эффект представляет  собой сумму эффектов, вызываемых  каждым воздействующим явлением  в отдельности. Принцип суперпозиции  выполняется, когда воздействующие  явления не влияют друг на  друга.

2.9 Развитие корпускулярно-континтуальной  концепции описания природы. Корпускулярно-волновой  дуализм. Корпускулярно-волновой  дуализм заключается в том,  что любые микрообъекты материи (фотоны, электроны, протоны, атомы) обладают свойствами и частиц и волн. Количественное выражение корпускулярно-волнового дуализма - соотношение де Бройля.

Законы сохранения. Закон  сохранения энергии, Закон сохранения электрического заряда, Закон сохранения количества движения, Закон сохранения момента количества движения, Закон  сохранения массы, Закон сохранения импульса и др.

2.23 Энтропия. Принцип возрастания  энтропии. 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.