Пространство и время в современной научной картине мира

Риман впоследствии показал  единство и непротиворечивость всех неевклидовых геометрий, частным случаем которых является геометрия Евклида.

Создатели геометрий Лобачевский  и Риман считали, что только физические эксперименты могут показать нам, какова геометрия нашего мира. Эйнштейн в  общей теории относительности сделал геометрию физической экспериментальной наукой, которая подтвердила характер пространства Римана. Здесь опять призовем на помощь мысленный эксперимент. Представим себе, что лифт покоится в отсутствие гравитационного поля (см. рис. 4, а). В стене лифта сделано отверстие А, через которое луч света падает на его противоположную сторону. Линия АВ — прямая. Пусть теперь лифт начинает движение вверх с ускорением §, т. е. 9,8 м/с². За время, пока свет проходит расстояние между стенками, лифт смещается вверх, и луч света попадает уже не в точку В, а в точку С (см. рис. 4, б).

Рис. 4.

 

Линия АС сохраняет свойство быть кратчайшим расстоянием между двумя точками, но это будет уже не прямая, а прямейшая или геодезическая. На Земле, поверхность которой представляет собой сферу, такие линии и называются геодезическими. Общая теория относительности заменяет закон тяготения Ньютона новым уравнением тяготения. Закон Ньютона получается как предельный случай эйнштейновских уравнений. Рассчитанное теоретически Эйнштейном отклонение луча света было впоследствии экспериментально подтверждено наблюдениями во время солнечного затмения, когда луч света от звезды проходит вблизи поля тяготения Солнца.

В общей теории относительности  Эйнштейн доказал, что структура  пространства—времени определяется распределением масс материи. Когда корреспондент  американской газеты "Нью-Йорк Тайме" спросил Эйнштейна в апреле 1921 г., в чем суть теории относительности, он ответил: "Сугь такова: раньше считали, что если каким-нибудь чудом все  материальные вещи исчезли бы вдруг, то пространство и время остались бы. Согласно же теории относительности вместе с вещами исчезли бы и пространство, и время".

 

 

2. Биосфера. Ноосфера. Человек

Жизнь как особое, очень сложное явление природы, оказывает на окружающий мир самое  разнообразное воздействие. Существуя  в виде различных проявлений, жизнь («живая природа») не только производит продукты своей жизнедеятельности, но и коренным образом преображает  природу. В естествознании изучение жизни как целостного феномена в  его тесной связи с окружающей природой получило название учения о биосфере.

 

2.1. Биосфера

Термин "биосфера" впервые был использован в 1875 г. Австрийским геологом Э. Зюссом. Под биосферой понимается совокупность всех живых организмов вместе со средой их обитания, в которую входят: вода, нижняя часть атмосферы и верхняя часть земной коры, населенная микроорганизмами.

Два главных компонента биосферы — живые организмы и среда  их обитания — непрерывно взаимодействуют  между собой и находятся в тесном, органическом единстве, образуя целостную динамическую систему. Биосфера как глобальная суперсистема в свою очередь состоит из ряда подсистем.

Многообразие  живых систем поражает воображение. За все время эволюции жизни на Земле существовало колоссальное количество различных видов живых организмов (всего около 500 млн). В настоящее время насчитывается около 1,2 млн видов животных и 0,5 млн видов растений.

Минеральных же видов неживой материи (так называемое «косное вещество») насчитывается лишь около 10 тыс. видов.

Отдельные живые организмы  не существуют изолированно. В процессе своей жизнедеятельности они  соединяются в различные системы (сообщества), например, в популяции. В ходе эволюции образуется другой, качественно новый уровень живых систем, так называемые биоцечозы — совокупность растений, животных и микроорганизмов в локальной среде обитания.

Эволюция жизни постепенно приводит к росту и углублению дифференциации внутри биосферы. В совокупности с окружающей средой обитания, обмениваясь с ней веществом и энергией, биоценозы образуют новые системы — биогеоценозы' (термин введен академиком В.Н. Сукачевым в 1940 г.) или, как их еще называют, экосистемы (термин английского ботаника А. Тенсли, 1935 г.). Они могут быть разного масштаба: море, озеро, лес, роща и т. д. Биогеоценоз представляет собой естественную модель биосферы в миниатюре, включающую все звенья биотического круговорота: от зеленых растений, создающих органическое вещество, до их потребителей, в итоге превращающих его вновь в минеральные элементы. Иначе говоря, биогеоценоз является элементарной ячейкой биосферы. Таким образом, в совокупности все живые организмы, и экосистемы образуют суперсистему — биосферу.

Одним из первых в науке  комплексное учение о биосфере стал разрабатывать выдающийся русский ученый В.И. Вернадский. В отличие от предшествующих исследователей природы В.И. Вернадский не ограничивал понятие биосферы только "живым веществом ", под которым он понимал совокупность всех живых организмов планеты. В биосферу он включал и все продукты жизнедеятельности, выработанные за время существования жизни. Так называемый "культурный слой" особенно наглядно заметен в городах. На целые метры уходят в землю здания, построенные человеком всего каких-то 100—300 лет тому назад. Почва, богатая гумусом, другими питательными органическими веществами, дает возможность существовать и развиваться новым проявлениям жизни, как и кислород, вырабатываемый отдельными растениями и лесами, которые называют "легкими планеты".

Говоря о принципах  существования биосферы, В.И. Вернадский прежде всего уточняет понятие и  способы функционирования живого вещества. Живой организм является неотъемлемой частью земной коры и изменяющим ее агентом, а живое вещество—это совокупность организмов, участвующих в геохимических процессах. Организмы берут из окружающей среды химические элементы, строящие их тела, и возвращают их после смерти и в процессе жизни в ту же самую среду. Тем самым и жизнь, и косное вещество находятся в непрерывном тесном взаимодействии, в круговороте химических элементов. При этом живое вещество служит основным системообразующим фактором и связывает биосферу в единое целое.

Обладая значительно большей  активностью, чем неорганическая природа, живые организмы стремятся к постоянному совершенствованию и размножению соответствующих систем, включая биоценоэы. Последние в свою очередь неизбежно входят во взаимодействие между собой, что и конечном счете уравновешивает живые системы различного уровня. В результате достигается динамическая гармония всей суперсистемы жизни — биосферы.

Современное естествознание в ходе изучения биоценозов вводит новое понятие — "коэволюция", означающее в з а и м н о е приспособление видов. Именно коэволюция обеспечивает условия взаимного сосуществования и повышения устойчивости биоценоза как системы. Коэволюция является новой перспективной идеей естественных и социальных наук. Ведь в приспособлении (как в природе, так и в обществе) решающую роль играет не борьба за существование, а взаимопомощь, согласованность и "с о т р у д н и ч е с т в о " различных видов, в том числе и не связанных между собой генетическими узами.

Развитие биосферы происходит путем углубления вэаимодействия живых  организмов и среды. В ходе эволюции постепенно происходит процесс планетарной  и н т е г р а ц и  и , т. е. усиления и развития взаимозависимости  и взаимодействия живого и неживого. Процесс интеграции В. И. Вернадский считал сущностной характеристикой  биосферы.

 

 

 

 

 

 

Южно-Уральский  Государственная Университет

 

Торгово –Экономический Факультет

 

РЕФЕРАТ

 

на тему: “Пространство и время в современной научной картине мира.

 

Выполнил: студенты: Приблагин А.И.

Группа: ТЭФ-260

Вариант 19

Принял: ____________________

 

 

 

 

 

 

Челябинск– 2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Пространство и время в современной научной картине мира. ………

1.1. Развитие взглядов  на пространство и время в 

истории науки …………………………………………………………..…..…

1.2. Пространство и время  в свете теории относительности А. Энштейна …..

2. Биосфера. Ноосфера. Человек. ………………………………………….…

2.1. Биосфера ……………………………………………………………………...

Литратура …………………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. 1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций. - М.: Центр, 2002. - 208 с.
2. 2. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания: Учебник. - М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2004. - 692 с.
3. 3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник - М.: ИКЦ "Маркенинг", 2001. - 832 с.
4. 4. Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Логос, 2002. - 368 с.
5. 5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2003. - 488 с
6. 6. Лавриненко В.Н. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2001. - 303 с.
7. 7. Свиридов В.В. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. - СПб.: Питер, 2005. - 349с.
8. 8. Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания: Учебник. - М.: ТК Велби Изд-во Проспект, 2003. - 392 с. Реферат по дисциплине:
9. Концепции современного естествознания. Учебник для ВУЗов/ В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников, В.Ф.Голубь и др. –М: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997 г. –271 с.