Структурно-содержательный тест для повторения и задания К разделу 1

Структурно-содержательный тест для повторения и задания

К разделу 1

1.1. Ключевым понятиям предмета курса «Концепции современного естествознания», указанным в левой колонке, подберите соответствующие им определения, приведенные в правой колонке.

 

1. Концепция 2. Трансдисциплинарность 3. Естествознание 4. Наука 5. Модели

А. Означает более высокий уровень универсальности по сравнению с междисциплинарной кооперацией. Б. Важнейший элемент духовной культуры. Буквально означает знание. Целью и высшей ценностью является поиск истины о явлениях и законах окружающего нас мира неживой, живой и социальной материи, о роли и предназначении Человека на Земле и в Космосе. В. Основополагающая идея, система взглядов по тому или иному вопросу, явлению. Г. «Суррогаты», образцы, представления о них, заменяющие в конструктивно-теоретических и эмпирических исследованиях реальные объекты, явления и процессы. Д. Наука о явлениях и законах природы, направления на поиск сущности природы; совокупность наук о природе, взятая как целая.

 

1.2. Ключевым понятиям интеллектуальной культуры личности, указанным в левой колонке, подберите соответствующие им краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

 

1. Интеллект 2. Культура 3. Личность 4. Информация 5. Творчество

А. Рациональное (разумное) познание мира, задающее «рациональность в действии». Б. В активном созидательном плане потребность и способность творить совершенства в самых несхожих ситуациях, самопорождение ценностей. В. В самом общем смысле совокупность материальных и духовных ценностей. Г. В самом широком смысле понятия определенная упорядоченная форма взаимодействия между объектами или субъектами (исследователями) и объектами, мера организованности систем, способ коммуникации субъектов. Д. В самом общем смысле социокультурный, социопсихологический индивид.

 

1.3. Все сегменты интеллектуальной сферы культуры опираются на кооперативное взаимодействие «знания» и «рациональности в действии». Сегментам интеллектуальной культуры, указанным в левой колонке, подберите краткие характеристики их совокупного исторического объема знаний, приведенные в правой колонке.

 

1. Гуманитарная культура 2. Естественно-научная культура 3. Информационно-коммуникативная культура 4. Социально-экономическая культура 5. Технологическая культура

А. Совокупный исторический объём знания философии, религиоведения, культурологии, юриспруденции, этики и эстетики, искусствоведения и других гуманитарных наук. Б. Совокупный исторический объем знания о мастерстве, ремеслах, машинах, приборах и аппаратах, о физических, химических, геологических, биологических и информационных технологиях; об эволюционно-технологической модернизации всех сфер экономики. В. Совокупный исторический объем знания естественных наук о микро- макро- и мегамирах, о взаимодействии бытия с природой, о законах ноогенеза – превращения биосферы в ноосферу. Г. Совокупный исторический объем знания социологии, политологии и экономики, финансов и кредита, бизнеса и социально-экономического планирования, рынков и торговли, предпринимательства и коммерции, рекламы, корпоративной культуры и PR. Д. Совокупный исторический объем знания математики, языкознания и информатики, традиций и инноваций в сфере образования, творчества в создании и развитии знаковой (символьной) и образной системы информации.

 

1.4 Ключевые понятия научного метода, указанные ниже, сгруппируйте на две группы эмпирических (1) и теоретических (2) методов.

 

А. Наблюдение. Б. Абстрагирование. В. Анализ. Г. Сравнение.

Д. Конкретизация. Е. Индукция. Ж. Дедукция. З. Обобщение.

И. Синтез. К.Эмпирическое моделирование. Л. Идеализация.

М. Формализация. Н.Теоретическое моделирование. О. Описание.

П. Измерение. Р. Эксперимент. С. Систематизация.

 

1.5 Основным моделям развития науки в ХХ веке, указанным в левой колонке, поставьте в соответствии их краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

1. Парадигмальная концепция 2. Концепция методологии исследовательских программ

А. Парадигма (образец) определяет тенденцию развития научных исследований. Развитие знаний в рамках парадигмы – «понятийной сетки, через которую ученые рассматривают мир» на том или ином этапе развития науки, получило название «нормальной науки»; смена парадигм – «научная революция». Б. Развитие науки должно осуществляться на основе рационального выбора и конкуренции научно-исследовательских программ. Вытеснение одной программы другой есть «научная революция».

 

1.6. Циклу, как основе всего мироздания, поставьте в соответствующую последовательность основные этапы цикла, указанные ниже:

 

А. Эволюция

Б. Катастрофа

В. Кризис

Г. Переходные состояния к новому этапу эволюции

 

 

1.7 В общей периодизации истории естествознания поставьте в соответствие эпохи естествознания, указанные в левой колонке, их временным периодам (интервалам), приведенным в правой колонке.

 

1. Эпоха натурфилософии 2. Эпоха средневековой схоластики и раннего Ренессанса 3. Эпоха механистического естествознания 4. Эпоха эволюционных идей в естествознании 5. Эпоха зарождения неклассического естествознания 6. Эпоха современного естествознания

А. (с II в. до 2-ой половины XVI в.)   Б. (XIX в.)   В. (с VI в. до н.э. до II в. н.э.)   Г. (2-ая половина XVI-XVIII вв.)   Д. (конец XIX – начало XX вв.)   Е. (ХХ – начало XXI вв.)

 

1.8 Эпохам натурфилософии (1) и средневековой схоластики, включая и ранний Ренессанс (2), поставьте в соответствие основные концептуальные программы естествознания данных эпох, приведенные ниже:

 

А. Субстанциональная концептуальная программа первоначал мира.

Б. Концептуальная программа схоластического антропоцентризма.

В. Корпускулярная (атомистическая) концептуальная программа.

Г. Концепция «любовного» (эмпирического) познания Природы как познания божественного творения Мира.

Д. Континуалистская концептуальная научная программа.

Е. Концепция «натуральной магии» («Фаустовский факел» Ренессанса).

Ж. Геоцентрическая картина Мира.

 

1.9 Эпохам механистического естествознания (1) и эволюционных идей в естествознании (2) поставьте в соответствие основные концептуальные программы естествознания данных эпох, приведенные ниже:

А. Гелиоцентрическая картина мира и концепция множественности миров.

Б. Становление механистической физической исследовательской программы и на ее основе классического естествознания.

В. Концептуальная программа взаимодействия природных катастроф и геологического эволюционизма.

Г. Концептуальная научная программа биологической эволюции особей (организмов) и их видов.

Д. Концепция химического элемента и становление учения о составе химических соединений.

Е. Концепция бинарной биологической номенклатуры в терминах рода и вида. Принцип иерархического соподчинения таксонов.

Ж. Развитие учения о составе химических соединений на основе концепции атомно-молекулярного строения вещества.

З. Концепция клеточного строения организмов и растений.

И. Концептуальная научная программа равновесной термодинамики.

К. Периодический закон химических элементов Д.И. Менделеева.

Л. Становление структурной химии.

 

1.10 Эпохам зарождения неклассического естествознания (1) и современного естествознания (2) поставьте в соответствие основные концептуальные программы физики данных эпох, приведенные ниже:

А. Континуальная (полевая) концепция классической электродинамики.

Б. Концепция статистической физики.

В. Концепция корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц (материи).

Г. Становление релятивистской исследовательской физической программы в рамках специальной теории относительности.

Д. Развитие релятивистской исследовательской физической программы и включение в программу общей теории относительности.

Е. Квантовая концепция электромагнитного излучения и поглощения. Квантовая (квазиклассическая) теория атома.

Ж. Становление и развитие квантово-полевой исследовательской физической программы.

З. Становление и развитие современной физической исследовательской программы - единой теории поля.

И. Космологическая теория «Большого взрыва». Космоцентрическая картина мира.

 

1.11. Эпохам зарождения неклассического естествознания (1) и современного естествознания (2) поставьте в соответствие основные концептуальные программы химии данных эпох, приведенные ниже:

А.Концепция термодинамической химии.

Б. Развитие учения о составе на основе Периодического закона химических элементов.

В. Электронная теория химических связей и развитие на ее основе учения о составе, структурной химии и физики твердого тела.

Г. Современная физико-химическая концепция химических процессов.

Д. Современная химическая исследовательская программа - эволюционная химия.

 

1.12. Эпохам зарождения неклассического естествознания (1) и современного естествознания (2) поставьте в соответствие основные концептуальные программы биологии данных эпох, приведенные ниже:

А. Становление учения о высшей нервной деятельности.

Б. Генетическая концептуальная программа концепций наследственности и изменчивости, и ее синтез с молекулярной и теоретической биологией.

В. Синтетическая теория эволюции в биологии.

Г. Концепция биосферы и ноосферы.

1.13. Основным сегментам сферы Мира (Универсума), указанным в левой колонке, подберите соответствующие им определения (краткие характеристики), приведенные в правой колонке.

 

1. Мир (Универсум) 2. Природа 3. Человек 4. Логос

А. Все познанное, существующее; бытие физическое (материя, пространство – время) и духовное; форма существования – пространство событий. Б. Чувственная сторона Мира. Трехстороннее существо − биосоциокультурное. В. Наблюдаемая сторона Мира. Весь материальный, энергетический и информационный мир Вселенной. Г. Разум, Слово, Отношение, Учение. Символьная и образная система информации о Мире.

 

1.14. Основным (интегрирующим) понятиям общего естествознания, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие определения, приведенные в правой колонке.

 

1. Система 2. Структура 3. Хаос 4. Порядок 5. Симметрия 6. Асимметрия 7. Дисимметрия

А. Множество элементов или объектов с определенным отношением связи, взаимодействия между ними. Б. Множество элементов, заданных отношениями между ними. Но эти отношения не обязательно имеют характер связи, взаимодействия между ними. В. Состояние, в котором имеются согласованные (устойчивые) направленные движения и «запоминаемомть» определенных конфигураций. Г. Состояние, в котором не образуется устойчивых во времени структур, отсутствуют согласованные направленные процессы. Д. Свойство объектов сохранять определенные характеристики при преобразованиях. Е. Понятие, противоположное симметрии, т.е. характеризует свойство объектов не сохранять определенные характеристики при своих преобразованиях. Ж. Элементы симметрии, которые отсутствуют как в объекте, так и в его окружении; понижение симметрии при взаимодействии объектов (природных систем) или объекта и его окружения.

 

 

1.15. В рамках трансдисциплинарного подхода к общему естествознанию выделяют классическую (1), неклассическую (2) и постнеклассическую (3) стратегии естественнонаучного мышления (КСЕМ. НСЕМ и ПСЕМ). Поставьте в соответствие отмеченным выше стратегиям их основные идеи, приведенные ниже:

А. В природе нет случайности; представления о вероятности того или иного события принципиально вторичны.

Б. Случайность – фундаментальное свойство природы; необходим вероятностный прогноз результатов измерения.

В. В основе лежит основополагающая концепция коэволюции (совместной эволюции) природных систем, опирающиеся на понятия: системность, самоорганизация, историчность и глобальный эволюционизм.

Г. В логической цепи мышления применяется схема выбора: «или – или» и детерминированная причинно-следственная связь (Лапласовский детерминизм).

Д. В логической цепи мышления применяется схема совмещения: «и – и» и вероятностный детерминизм причинно–следственных связей (флуктуационная модель неклассического естествознания Бора – Гейзенберга).

Е. Воздействие на объект со стороны окружения является флуктуационно-неконтролируемым; вводится понятие состояния включающего в себя и объект и окружение, в том числе и исследователя.

Ж. В основе лежат теории порядка и хаоса, прежде всего синергетика, включая неравновесную термодинамику и нелинейную динамику, а также теория информации и эволюционная необратимость времени.

З. Воздействие на объект со стороны окружения является контролируемым; понятие состояния носит формальный характер, так как возможно рассмотрение отдельных элементов: объекта, окружения и системы: исследователь + прибор. Естествоиспытателю принципиально доступно и подвластно все в изучаемых системах или структурах.

 

1.16. В рамках концепции моделирования в общем естествознании поставьте в соответствие идеальным (1) и материальным (2) моделям их краткие характеристики, приведенные ниже:

А. Могут быть описательными, абстрактными и математическими. Математический формализм придает модели эвристический характер.

Б. Используются в натурном эксперименте, с помощью которого исследователь задает конкретные вопросы природе и ее конкретным проявлениям.

Примечание: В виртуальном (компьютерном) эксперименте в определенной степени проявляется пересечение идеальных и материальных моделей.

 

1.17. В рамках концепции экспериментальной достоверности эволюционно – диалектически (исторически) развивалась концепция измерения в общем естествознании на основе классической (1), неклассической (2) и постнеклассической (3) стратегий естественнонаучного мышления (КСЕМ, НСЕМ и ПСЕМ). Приведите в соответствие с отмеченными выше стратегиями концепции измерения, приведенные ниже:

А. Прибор как канал связи между исследователем и объектом не считается «идеальным», он перестает быть абсолютно прозрачным каналом связи между исследователем и объектом, в нем как бы случайно происходит потеря части истинной информации. Необходим дополнительный поиск корреляционных соотношений между флуктуациями (погрешностями, неопределенностями) возникающими как в процессе измерения, так и реально существующими в природе.

Б. Прибор как канал связи между исследователем и объектом считается «идеальным» с точки зрения передачи информации о характеристиках объекта без искажений.

В. Во многих эволюционных моделях, опирающихся на длительное время эволюции природных систем, их экспериментальная проверка с трудом поддается строгой интерпретации, так как время жизни исследователей – это мгновение (только точка) на эволюционной «стреле времени».

Примечание: В НСЕМ особое значение приобрело осознание важности интерпретации результатов эксперимента, вплоть до осознания относительности нашего познания к средствам эксперимента. Вообще для НСЕМ и особенно для ПСЕМ характерна точка зрения, что конструктивно – теоретическая модель зачастую задает и характер ее экспериментальной проверки.

Структурно-содержательный тест для повторения и задания

к разделу 2.

 

2.1. Основным естественным наукам, указанным в левой колонке, подберите соответствующие им определения, приведённые в правой колонке.

1. Физика. 2. Химия. 3. Геология. 4. Биология.	А. Совокупность наук о живой природе и её эволюции. Б. Наука о химических моделях вещества: химических элементах и соединениях, их составе и структуре; о химических процессах и химической эволюции природных систем.
В. Комплекс наук о составе, строении, истории развития земной коры и Земли. Г. Наука о движении тел, их взаимодействии и взаимопревращениях на всех структурных уровнях материи, об единой теории поля.

 

2.2. Структурным уровням материи в рамках современной физики, указанным в левой колонке, подберите их краткие описания, приведённые в правой колонке.

 

1. Гипермир. 2. Мегамир. 3. Макромир. 4. Микромир. 5. Гипомир.

А. Мир мегаобъектов и мегасостояний. Пространство измеряется в астрономических единицах, световых годах и парсеках; время в миллионах и миллиардах лет. Б. Представление о множестве мегамиров.

В. Микромир в микромире. Характерные размеры Планкеона () . Г. Мир микрообъектов и микросостояний. Пространственные характеристики исчисляются от 10до 10время от бесконечности до . Д. Мир макрообъектов и макросостояний, размерность которых соотносима с масштабами жизни на Земле. Пространственные размеры измеряются в микро-, милли-, сантиметрах, метрах и километрах; время – в секундах, минутах, часах и годах.

 

2.3. Основным структурным уровням материи, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие объекты мира (от большего к меньшему), приведённые в средней колонке. Соответствующие последовательности объектов указаны в правой колонке.

 

1. Мегамир. 2. Макромир. 3. Микромир.

Объекты мира: А. Вселенная; Б. Планеты; В. Элементарные частицы; Г. Галактики; Д. Звёзды; Е. Города; Ж. Корабли; З. Молекулы; И. Атомы; К. Ядра атомов; Л. Океаны, моря; М. Растения, животные; Н. Спутники планет.

· З – И – К – В · А – Г – Д – Б – Н · Л – Е – Ж - М

 

2.4. Фундаментальным физическим взаимодействиям, указанным в левой колонке подберите соответствующие им описания, приведённые в правой колонке.

1. Гравитационное взаимодействие. 2. Электромагнитное взаимодействие. 3. Слабое взаимодействие. 4. Сильное взаимодействие.

А. Имеет универсальный характер и может выступать либо как притяжение, либо как отталкивание. Оно определяет возникновение атомов, молекул и макроскопических тел. Описывается электростатикой, электродинамикой и квантовой электродинамикой. В квантовой электродинамике квантами фундаментального электромагнитного взаимодействия являются фотоны.

Б. Действует только в микромире и описывает взаимопревращения элементарных частиц. Оно короткодействующее и характеризует все виды бета-превращений. Взаимодействие слабее электромагнитного, но сильнее гравитационного. Описывается теорией, созданной в 1967 г. С. Вайнбергом и А. Саламом. Квантами данного поля взаимодействия являются промежуточные векторные бозоны. В. Имеет универсальный характер и выступает в виде притяжения. Оно является самым слабым из всех остальных взаимодействий. В классической физике описывается законом всемирного тяготения И. Ньютона. В общей теории относительности является проявлением кривизны пространственно-временного континуума и описывается уравнением гравитации А. Эйнштейна. В квантовой теории квантами поля взаимодействия являются гравитоны. Г. Взаимодействие обеспечивает связь между нуклонами в ядре и связь кварков в адронах. Описывается – квантовой хромодинамикой, основоположником которой является М. Гелл-Манн. Квантами поля взаимодействия являются глюоны.

Примечание. Все известные фундаментальные взаимодействия в настоящее время считаются проявлением единого фундаментального взаимодействия. Такой подход задаёт современная физическая исследовательская программа – единая теория поля. Уже имеются отдельные фрагменты единой теории, а также теории объединения ряда фундаментальных взаимодействий, в частности, электромагнитного и слабого, и Великого объединения электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий.

Объединение всех фундаментальных взаимодействий основано на том, что различия между ними проявляются только при малых энергиях; при больших энергиях они объединяются в единое взаимодействие: электромагнитное и слабое взаимодействия объединяются при энергиях порядка Гэв, что соответствует температуре ; электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия объединяются при энергиях порядка Гэв, что соответствует температуре ; все виды взаимодействий, вероятно, объединяются при энергиях порядка Гэв, что соответствует температуре (такие условия соответствуют ранней стадии возникновения Вселенной в стандартной теории «Большого взрыва»).

 

2.5. Среди фундаментальных («истинно элементарных») микрочастиц, указанных в правой колонке, выберите частицы, относящиеся к соответствующим классам элементарных частиц, из приведённых в левой колонке.

1. Лептоны. 2. Кварки. 3. Кванты полей взаимодействия.	А. Электроны; Б. Мюоны; В. Фотоны; Г. Тяжёлый тау - лептон; Д. Шесть типов кварков по аромату, в каждом из которых различают три цвета;
Е. Электронное нейтрино; Ж. Мюонное нейтрино; З. Тау – лептонное нейтрино; И. Промежуточные векторные бозоны; К. Гравитоны + гравитино (?); Л. Глюоны; М. Античастицы лептонов; Н. Античастицы кварков.

 

2.6. Принципам относительности и дополняющим их постулатам, указанным в правой колонке, поставьте в соответствии физические теории, указанные в левой колонке.

1. Классическая механика. 2. Специальная теория относительности. 3. Общая теория относительности.	А. Все механические явления в инерциальных системах отсчёта (ИСО) протекают одинаково (принцип относительности Галилея). Б. Скорость света в вакууме одинакова во всех ИСО и не зависит от движения источников и приёмников света, т.е. является универсальной постоянной передачи взаимодействия (информации).
В. Все физические явления во всех системах отсчёта протекают одинаково. Г. Все физические явления в ИСО протекают одинаково. (В и Г – принципы относительности Эйнштейна). Д. Массы инертная и гравитационная эквивалентны.

 

2.7. Основным свойствам пространства в механистической физической исследовательской программе, указанным в левой колонке, подберите соответствующие им определения, приведённые в правой колонке.

1. Однородность. 2. Изотропность. 3. Евклидовость. 4. Трёхмерность.	А. Все направления в пространстве обладают одинаковыми свойствами, и поворот на любой угол сохраняет неизменными законы физики.
Б. Описывается геометрией Евклида (). В. Каждая точка пространства однозначно определяется набором трёх действительных чисел – координат. Г. Все точки пространства обладают одинаковыми свойствами, и параллельный перенос не изменяет вид законов физики.

2.8. Основным свойствам времени в механистической физической исследовательской программе, указанным в левой колонке, подберите соответствующие им определения, приведённые в правой колонке.

 

1. Однородность. 2. Непрерывность. 3. Однонаправленность или необратимость.

А. Между двумя моментами времени, как бы близко они не располагались, всегда можно выделить третий. Дискретность времени и пространства носит

гипотетический характер в модели гипомира. Б. Любые явления, происходящие в одних и тех же условиях, но в различные моменты времени, протекают совершенно одинаково. В. Законы классической механики симметричны относительно прошлого и будущего. Однако включение в механистическую исследовательскую программу равновесной термодинамики, привело к понятию необратимости времени, которую можно рассматривать как следствие второго начала термодинамики или принципа возрастания энтропии.

 

Примечание. Из основных свойств пространства и времени в механистической физической исследовательской программе следует, что пространственные и временные отношения в мире событий при малых скоростях (<<) во всех ИСО описываются одинаково.

 

2.9. Из теоремы А. Нётер, утвердившей трансдисциплинарную роль принципа симметрии, следует, что если некоторая система инвариантна (симметрична) относительно некоторого глобального преобразования, то для неё существует определённая сохраняющаяся величина.

Каждому свойству симметрии пространства и времени, указанному в левой колонке, подберите соответствующий ему закон сохранения физической величины в модели изолированной (замкнутой) системы тел.

Однородность времени. Однородность пространства. Изотропность пространства.

А. Закон сохранения импульса. Б. Закон сохранения энергии. В. Закон сохранения момента импульса.

 

2.10. Исходя из концепции единства (целостности) пространственно-временных отношений в природе теориям относительности, указанным в левой колонке, подберите соответствующие пространственно-временные представления, приведённые в правой колонке, которые способствовали становлению релятивистской физической исследовательской программы.

1. Специальная теория относительности (СТО). 2. Общая теория относительности (ОТО).

А. Промежуток времени и расстояние оказываются относительными к выбору ИСО. Неизменным (инвариантным)

относительно ИСО оказывается только четырёхмерный пространственно-временной интервал между событиями: (ИСО). Б. Пространственные интервалы относительны, что проявляется в Лоренцевом сокращении размеров тел в направлении движения: . В. Пространство искривляется, становится неэвклидовым. Изменение геометрических свойств пространства-времени вблизи массивных тел приводит к появлению сильных гравитационных полей. Г. Временные интервалы относительны, что проявляется в том, движущиеся часы идут медленнее неподвижных: . Д. Вблизи массивных тел время замедляет свой ход, и в центре планет время течёт медленнее, чем на поверхности. Е. Пространство-время является выражением наиболее общих отношений материальных объектов и вне материи существовать не может.

 

2.11. Релятивистская физическая исследовательская программа не только ковариантно расширяет принцип относительности, но также и принцип симметрии. В рамках принципа симметрии его основным понятиям, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их проявления в природе, приведённые в правой колонке.

 

1. Глобальная симметрия. 2. Дисимметрия.

А. Понижает симметрию. Творит явления на основе фундаментальных полей взаимодействия. Б. Задаёт фундаментальные законы сохранения фундаментальных физических величин.

 

2.12. Среди приведённых ниже формул для фундаментальных характеристик объекта отберите формулы, полученные в рамках специальной теории относительности (СТО):

А. . Б. . В. . Г. .

Д. . Е. . Ж. .

З. .

2.13. В квантово-полевой физической исследовательской программе широко используется концепция корпускулярно волнового дуализма микрочастиц (материи). Исходя из этой концепции, выделите корпускулярные (1) и волновые (2) характеристики в формулах М. Планка и Л. де-Бройля: ; .

А. Длина волны . Б. Энергия . В. Импульс .

Г. Циклическая частота .

 

2.14. Среди различных способов задания состояния частицы, приведённых ниже, отберите характерные для задания микросостояния в квантовой механике, явившей основой создания неклассического естествознания.

А. Состояние частицы задаётся в рамках контролируемого воздействия со стороны окружения и для одномерного движения в каждый момент времени задаётся двумя физическими величинами: координатой частицы и её импульсом .

Б. Состояние частицы включает в себя как характеристики частицы, так и окружения. Состояние микрочастицы задаётся волновой функцией (функцией состояния) , которая является комплексной величиной, определяемой во всех точках пространства и в каждый момент времени.

В. Воздействие на частицу со стороны окружения неконтролируемо, что проявляется в случае одномерного движения в соотношении неопределённостей для координаты и проекции скорости , и понятие траектории теряет смысл.

Г. Уравнение движения частицы задаётся вторым законом Ньютона: .

Д. Движение частицы носит стохастический характер и подчиняется статистическим закономерностям. Уравнением движения частицы в силовом поле является волновое уравнение Шрёдингера: , где - оператор Гамильтона (оператор энергии): - энергия микрочастицы.

Е. Квадрат модуля волновой функции в случае одномерного движения задаёт плотность вероятности нахождения частицы в промежутке между точками и в момент времени : .

Примечание. Решение уравнения Шрёдингера задаёт одну из основных идей квантовой механики и всего неклассического естествознания: «Всё: материя, энергия, квантовые характеристики – выступают дискретными величинами, и нельзя измерить ни одну из них, не изменив её». Из этой идеи следует фундаментальный характер постулатов Н. Бора и условий квантования характеристик микрочастиц.

 

2.15. Одному из постулатов Н. Бора, приведённых в левой колонке, поставьте в соответствие его аналитическое выражение, указанное в правой колонке.

1. Первый постулат Бора: энергетический спектр атома (квантовой системы) дискретен. 2. Второй постулат Бора: частоты атомного излучения (электромагнитного излучения квантовой системы) связаны с энергетическими уровнями атома (квантовой системы). При переходе с уровня на уровень испускается квант излучения с частотой . При обратном переходе квант поглощается.

А.

 

2.16. Квантовым числам, указанным в левой колонке, подберите соответствующие условия квантования характеристик микрочастицы, приведенные в правой колонке.

1. n – главное квантовое число. (n=1,2,3,…). 2. ℓ - азимутальное (орбитальное) квантовое число (ℓ = 0,1,2,3,…n). 3. m – магнитное квантовое число (m = 0, ±1, ±2,… ±ℓ). 4. s – спиновое квантовое число (s = 0, 1/2, 1, 3/2,…). 5. ms – магнитное спиновое число (ms = 0, ±1/2, ±1,… ±s).

А. Задает условие квантования энергии: для энергетического спектра атома . Б. Задает условие квантования собственного момента импульса микрочастицы: . В. Задает условие квантования проекции собственного момента импульса: . Г. Задает условие квантования момента импульса микрочастицы: . Д. Задает условие квантования проекции момента импульса микрочастицы: .

 

2.17. В рамках принципа суперпозиции поставьте в соответствие аналитические формулы принципа суперпозиции, приведенные ниже, в классической (1) и квантовой (2) физики.

А. . Б. . В. . Г. . Д. .

 

2.18. В рамках принципа тождественности одинаковых микрочастиц, классификации частиц на основе квантовых статистик, указанной в левой колонке, поставьте в соответствие свойства многочастичных волновых функций, приведенные в правой колонке.

1. Бозоны («коллективисты») имеют тенденцию скапливаться в одном квантовом состоянии. Элементарные частицы с целочисленными спинами. 2. Фермионы («индивидуалисты»). Согласно принципу Паули, в квантовом состоянии, задаваемом всеми квантовыми числами, может находиться только один фермион. Элементарные частицы с полуцелочисленными спинами.

А. При перестановке двух одинаковых микрочастиц меняется знак волновой функции. Б. При перестановке двух одинаковых микрочастиц знак волновой функции не изменяется.

 

2.19. В рамках концепции неконтролируемого воздействия, задавшей флуктуационную модель неклассического естествознания, аналитическим выражениям для корреляций между флуктуациями в микро- и макромире, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их физический смысл, сформулированный в правой колонке.

 

1.ΔxΔpx≥; ΔyΔpy≥; ΔzΔpz≥- соотношение неопределенностей Гейзенберга. 2. ΔtΔW≥- соотношение неопределенностей Гейзенберга для энергии и времени. 3. ΔWΔβ≥kБ, где или ΔWΔТ≥(kБТо)2, где ΔW~ kБТо и ΔТ~То , а То – температура термостата – соотношение неопределенностей Эйнштейна

А. Неальтернативная корреляция флуктуаций энергии ΔW и темпе-ратуры ΔТ макросостояния. Б. Альтернативная корреляция флуктуаций импульса и координаты. Если, например, местоположение частицы по координатной оси Х известно с точностью Δx, то в тот же момент времени х – компоненту импульса микрочастицы можно измерить только с точностью ΔΔx. В. Альтернативная корреляция флуктуаций энергии и времени ее измерения. Для измерения энергии с точностью до ΔW необходимо время, не меньшее, чем .

 

Примечание. Обратим внимание на то, что только переход к классической физике, при которой постоянная Планка ћ → 0, снимает ограничения на точность измерения. В тепловых процессах в макромире учет флуктуаций необходим при любых точных измерениях макропараметров: энергии и температуры. При классической стратегии измерений флуктуациями пренебрегают, что особенно ярко проявляется в классическом естествознании, опирающемся на веру, что исследователю все доступно и подвластно в изучаемой системе.

 

2.20. Основным методологическим принципам современной физики, сыгравшим выдающуюся роль в методологии всей науки, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их общенаучный смысл, приведенный в правой колонке.

А. Существует ограничение на одновременное точное представления объекта с помощью отдельных «проекций». Б. Всякое истинное глубокое явление природы не может быть однозначно определено с помощью слов нашего языка и требует для своего определения по крайней мере двух взаимоисключающих дополнительных понятий. В. Более простая теория имеет «внешнее оправдание» (соответствие эксперименту), и «внутреннее совершенство» (красоту теории в виде ограничений на возможные качества систем), более «фальсифицируема» и в то же время более информативна. Г. Любая новая более общая теория, являющаяся развитием предыдущих классических теорий, справедливость которых была экспериментально установлена для определенных групп явлений, не отвергает эти классические теории, а включает их в себя. В определенных случаях существует возможность предельного перехода новой теории в старую.

 

2.21 Квантовая механика и возникшая на ее основе модель современного естествознания привели к выводу о том, что в природе фундаментальную приоритетную роль играют статистические, вероятностные законы. Закономерности динамического типа носят подчиненный характер. Среди приведённых ниже определений отберите соответствующие статистическим (1) и динамическим (2) закономерностям (или теориям) в физике.

А. Закономерности (или теории), в которых связи всех физических величин однозначны.

Б. Закономерности (или теории), в которых однозначно связаны только вероятности определенных значений тех или иных физических величин, связи между самими физическими величинами неоднозначны.

 

2.22. Два способа описания природы ярко проявляются уже на макроуровне. При макроописании оперируют величинами, характеризующими систему в целом, то есть макропараметрами. Исходя из понятия макросостояния в неклассическом естествознании из макропараметров, приведенных ниже, выделите соответственно характеристики макрообъекта (1) и характеристики окружения (термостата) (2).

 

А. Внутренняя энергия. Б. Температура. В. Объем. Г. Давление.

Д. Число частиц. Е. Химический потенциал.

 

2.23. Какое условие теплового равновесия макросостояния, из указанных в левой колонке, соответствует определенному виду контакта между макрообъектом и термостатом, приведенного в правой колонке.

 

1. Равенство давлений: P1=P2 2. Равенство температур: Т1=Т2=Тприб. 3. Равенство химических потенциалов: μ1= μ2, где химический потенциал μ характеризует среднюю энергию, передаваемую одной частицей через границу между двумя макрообъектами или между макрообъектом и термостатом.

А. Корпускулярный (диффузионный) контакт. Б. Тепловой (энергетический) контакт. В. Механический контакт

 

2.24. В рамках термодинамического описания равновесного макро-состояния началам термодинамики, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие формулы и определения, приведенные в правой колонке.

 

А. Если два макрообъекта А и В находятся порознь в термодинамическом равновесии с макрообъектом С и термостатом, то они находятся в термодинамическом равновесии друг с другом. Мерой термодинамического равновесия является температура Т, которая одновременно является и функцией состояния. Б. При стремлении температуры макрообъекта к нулю его энтропия также стремится к нулю независимо от значений внешних параметров: . В. При равновесном переходе системы между двумя макросостояниями изменение внутренней энергии не зависит от вида процесса, посредством которого произведен этот переход: . Г. Во всех изолированных (закрытых) системах энтропия никогда не убывает, она либо остается постоянной, либо возрастает:

 

Примечание. При равновесных (обратимых) процессах энтропия не меняется, а следовательно, начала термодинамики, а также уравнения термодинамических процессов и уравнение состояния, например в модели идеального газа, уравнение Клайперона-Менделеева: , носят однозначный характер, т.е. представляют динамические закономерности при условии пренебрежения флуктуациями температуры, то есть соотношением неопределенностей Эйнштейна.

Обратите внимание на то, что в случае открытых систем (неизолированных макрообъектов) возможно в принципе как возрастание, так и убывание и сохранение энтропии:

, или = 0, или < 0, то есть взаимопроникновение порядка и хаоса. В закрытых системах при необратимых процессах действует принцип возрастания энтропии. Таким образом, в общем случае необходимо опираться на статистические закономерности, что позволяет говорить и о статистической термодинамике и статистических законах макросостояния.

 

2.25. Статистические законы макросостояния, указанные в левой колонке, приведите в соответствие с их физическим смыслом, сформулированным в правой колонке.

 

А. Энтропия макросостояния пропорциональна числу микро-состояний, с помощью которых реализуется данное макросостояние (термодинамической вероятности или статистическому весу макросостояния). Энтропия выступает в качестве меры беспорядка. Б. Средний радиус «миграции» броуновской частицы пропорционален корню квадратному из времени «миграции». В. Вероятность распределения микросостояний по группам с различной энергией (распределение Гиббса). Г. Распределение молекул газа по абсолютным значениям их скоростей (распределение Максвелла). Д. Распределение молекул газа по высоте в однородном поле тяжести (распределение Больцмана).

 

2.26. В рамках физики Вселенной (мегамира) выделите объекты, из приведенных ниже, относящиеся к космическим телам (1) и диффузной материи (2).

А. Метагалактики. Б. Газово-пылевые туманности. В. Разобщенные молекулы и атомы. Г. Галактики. Д. Звезды. Е. Разобщенные реальные и виртуальные космические элементарные частицы. Ж. Радиоизлучение. З. Планеты. И. Спутники планет. К. Астероиды. Л. Реликтовое излучение фотонов и нейтрино. М. Кометы.

 

2.27. В рамках концепции «стрел времени», описывающей необратимую глобальную эволюцию от прошлого к будущему, постройте «древо» эволюции мира на основе отмеченных ниже стрел времени (каждая последующая должна входить в предыдущую).

 

А. Биологическая стрела времени. Б. Космогоническая (солнечно-планетная) стрела времени. В. Космологическая стрела времени. Г. Звездно-галактическая стрела времени. Д. Геохронологическая стрела времени.

 

2.28. На основе эмпирического соотношения Хаббла: V=HR,

(V – скорость удаления галактик друг от друга; R – межгалактические расстояния; H – постоянная Хаббла, задающая критическую плотность) и превышения энтропии излучения над энтропией вещества S_изл.>>S_вещ., отберите модель Вселенной, в которой мы живем, из моделей, приведенных ниже.

 

А. Сжимающаяся Вселенная. Б. Вселенная не претерпевает эволюции. Изменяться могут отдельные космические объекты, но не мир в целом. В. Вселенная расширяется, и окружающая нас часть Вселенной еще очень далека от своего максимального неупорядоченного (равновесного) состояния, соответствующего полному коллапсу.

 

2.29. В рамках стандартной модели эволюции на космологическом уровне основным этапам космической шкалы времени, указанным в левой колонке, приведите соответствующие им процессы, описанные в правой колонке.

Этапы	Характерные процессы
Название	Космическое время	Тем-пера-тура (К)
1. Начальное состояние Вселенной - сингулярность			А. Большой взрыв: от первоначального сингулярного состояния Вселенная перешла к расширению (13.7 млрд. лет назад). В результате Большого взрыва образовалась не только материя, но и само пространство – время. Б. Рождение элементарных частиц, во Вселенной доминирует излучение; установление числа барионов, возникновение асимметрии между материей и антиматерией; аннигиляция протон-антипротонных пар; аннигиляция электрон-позитронных пар; становление первоначального химического состава Вселенной (ядер водорода – 70%, ядер гелия (α-частиц) – 30%); во Вселенной начинает доминировать вещество, состоящее из нейтральных атомов водорода, дейтерия и гелия с небольшой примесью молекул водорода; отделение излучения от вещества. В. Создание неустойчивой относительно флуктуаций плотности за счёт гравитационного взаимодействия в неравновесной смеси газов из нейтральных атомов и фотонов. Гравитационному коллапсу (полному сжатию) препятствует вращение и внутреннее давление, причем до отделения излучения от вещества силы давления излучения превышали гравитационные. Критический размер и масса объекта, для которого обе силы (гравитации и давления) уравновешиваются, называются длиной и массой Джинса. Если исходный размер тела превосходит длину Джинса, то, в конце концов, должна наблюдаться его фрагментация. Если же этот размер меньше длины Джинса, то объект должен коллапсировать как целое. Образование иерархической структуры Вселенной– галактик, их скоплений, с одной стороны, и звезд, шаровых скоплений, планет и т.п. с другой – обусловлено флуктуациями плотности описываемого однородного шара, имеющими различную природу. По современным представлениям, центральным объектом структуры Вселенной являются галактики, масса которых эквивалентна в среднем ста миллиардам масс Солнца. К числу таких объектов относится и наша Галактика – Млечный путь. Формирование галактик сопровождалось возникновением и эволюцией звезд различных масс, в которых путем различного вида ядерных реакций создавались в различных пропорциях легкие, средние и тяжелые элементы.-
2. Этап первичного синтеза включает в себя следующие эпохи:
а) Планка;	10-43 с	1032
б) барионов;	10-35 с	1028
в) адронов;	10-6 с	1014
г) лептонов;	10-3 с	1012
д) синтеза ядер;	100 с
е) вещества (синтеза атомов);	10 4 лет
ж) прозрачной Вселенной. 3. Этап формирования галактик, в том числе и нашей галактики, включающий в себя следующие события:	3·105 лет
а) начало образования галактик;	1-2 млрд. лет
б) галактики начинают образовывать скопления;	3 млрд. лет
в) сжатие нашей протогалактики;	4 млрд. лет
г) образование звезд;	4,1 млрд. лет
д) образование межзвездного облака, давшего начало Солнечной системе;	9,0 млрд. лет
е) образование планет.	9,1 млрд. лет	2,7

 

Примечание. Подтверждение стандартной модели эволюции Вселенной:

· Расширение Вселенной – разбегающиеся галактики (красное смещение).

· Реликтовое излучение фотонов и нейтрино, образовавшихся в ранней горячей стадии расширения Вселенной.

· Модель Галактики и Метагалактики.

2.30. Каждому из видов звезд, указанному в левой колонке, подберите соответствующие им характеристики, приведенные в правой колонке.

 

1. Красные карлики 2. Красные гиганты. 3. Белые карлики. 4. Черные дыры. 5. Нейтронные. 6. Пульсары. 7. Квазары.	А. Звезды, диаметр которых в 2-3 раза меньше диаметра Солнца, их средняя плотность в 4-5 раз больше плотности Солнца; Б. Электронные постзвезды: масса такого типа звезды порядка массы Солнца, а радиус – 0,01 радиуса Солнца; плотность 10 г/см3. Светимость 10-4 светимости Солнца.
В. Пульсирующие космические источники радио-, оптического, рентгеновского и гамма-излучений. У радиопульсаров (быстро-вращающихся нейтронных звезд) периоды импульсов – 0,03-4с; у рентгеновских пульсаров (двойных звезд, где к нейтронной звезде перетекает вещество от второй, обычной звезды) периоды составляют несколько секунд и более.
Г. Звезды большой светимости: диаметр их в сотни раз больше диаметра Солнца; плотность в тысячи раз меньше плотности воздуха.
Д. Звезды, сжатые до величины гравитационного радиуса (для Земли величина гравитационного радиуса равна 1 см, для Солнца – 3 км). В них вещество находится в состоянии сингулярности (плотность выше 1074 г/см3). Черная дыра имеет и другие названия: «коллапсар», «флуктуар», «сток», «застывшая звезда», «гравитационная могила».
Е. Звезды, состоящие из огромного сгустка нейтронов; силы гравитации разрушили в них сложные ядра, и вещество снова стало состоять из отдельных элементарных частиц. Масса их близка к массе Солнца, радиус 1/50000 от солнечного (10-30 км), плотность до 100 млн. т/см3.
Ж. Квазизвездные источники радиоизлучения; космические объекты чрезвычайно малых угловых размеров. Отдаленность от Солнца несколько тысяч мегапарсек. Это образования окраин Вселенной. Они излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики. Масса ядра 103-109 масс Солнца; размеры 1016-1017 см.

 

2.31. Среди вариантов развития эволюции звезд выберите вариант, характеризующий эволюцию звезд с массой, близкой к массе Солнца.

Эволюция звезд

  2.32. Случайные задержки на пути развития Вселенной, предложенные известным американским физиком Ф. Дайсоном в 1971…

Структурно-содержательный тест для повторения и задания

К разделу 3

 

3.1. Укажите историческую последовательность становления четырех концептуально-конструктивных уровней современной химии, приведенных ниже.

А. Учение о химических процессах. Б. Учение о составе.

В. Эволюционная химия. Г. Структурная химия.

 

3.2. Укажите правильную последовательность в исторической иерархии химических моделей вещества (от более простых к более сложному):

А. Стехиометрическая модель. Б. Геометрическая (структурная) модель. В. Электронная модель. Г. Атомно-молекулярная модель.

Д. Эволюционная модель развития и самоорганизации элементарных каталитических систем.

 

3.3. Укажите правильную последовательность в структурной иерархии объектов химии (от большего к меньшему):

А. Химические соединения (органические, неорганические).

Б. Вещества (дальтониды и бертоллиды, гомогенные и гетерогенные). В. Химические элементы. Г. Атомы.

Д. Молекулы. Е. Ядра атомов. З. Электроны.

 

3.4. В рамках концепции целостности атомов и молекул и единства реагентов и продуктов реакции каждому основному понятию химии, указанному в левой колонке, подберите соответствующее определение, приведенное в правой колонке.

 

1. Атом 2. Молекула 3. Химический элемент 4. Химическая формула 5. Химическая реакция	А. Отражает состав (структуру) вещества в виде химического соединения. Молекулярная формула указывает число атомов химического элемента в молекуле. Структурная
(графическая) формула отражает порядок соединения атомов в молекуле и число связей между атомами. Б. Электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра (образованного протонами и нейтронами)и электронов.
В. Превращение веществ, сопровождающееся изменением их состава и (или) строения. Записывается схематически с помощью формул реагентов и продуктов реакции. Г. Электронейтральная наименьшая совокупность атомов, образующих определенную структуру посредством химических связей.
Д. Совокупность атомов (изотопов) с одинаковым зарядом Z ядра.

 

3.5. Чем определяется место и свойства химического элемента в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева?

А. Атомной массой Б. Зарядом ядра атома

 

Примечание. В неклассической химии, очевидно, правильней говорить о связи химических свойств элемента с его ядерно-электронным строением, а не просто с зарядом ядра. В этом плане характерны различия в химических свойствах изотопов водорода: протия, трития, дейтерия, а также отступления от последовательного заполнения подоболочек электронной конфигурации атома.

Итак, суть проблемы химического элемента раскрылась в физико-химическом смысле периодического закона и в квантово-механическом объяснении понятия электронной оболочки и принципа Паули. А проблема химического соединения состоит не столько в постоянстве состава, сколько в природе химических связей.

 

3.6. В рамках электронной модели современной химии типам химических связей, указанным в левой колонке, приведите в соответствие основные характерные особенности этих связей, приведенные в правой колонке.

 

1. Ковалентная связь 2. Ионная связь 3. Металлическая связь 4. Водородная связь 5. Ван-дер-Ваальсова связь

А. Взаимодействие между атомами обусловлено тем, что два электрона принадлежат одновременно двум атомам. В обобщенных парах электронов важную роль начинает играть обменная энергия, которая является существенно квантовой и зависит от плотности зарядов ρ12 (r).

Б. Образуется благодаря электрическому взаимодействию атома водорода с другими атомами, обладающими значительной электроотрицательностью. Определяет геометрическую структуру белковых молекул и является существенной в молекулярной генетике, открывая отчасти возможность спаривания двух спиралей молекулы ДНК. В. Возникает в результате электрического взаимодействия между ионами, которые образуются в результате отдачи одним атомом другому одного или нескольких электронов. Г. Силы взаимодействия между молекулами определяются наличием у молекул природных или индуцированных электрических моментов. Д. Эту связь образуют элементы, атомы которых на верхнем уровне имеют мало электронов по сравнению с общим числом внешних энергетически близких орбиталей, а валентные электроны из-за небольшой энергии ионизации образуют «электронный газ» и свободно перемещаются по всему кристаллу.

 

3.7. В рамках структурной химии отберите проблемы, относящиеся к неорганической (1) и органической (2) химии, из приведенных ниже.

А. По современным представлениям, структура молекул – это пространственная и энергетическая упорядоченность квантово-механической системы, состоящей из атомных ядер и электронов. Органические соединения – структурные образования из органических молекул.

Б. Структура неорганических соединений взаимосвязана с химией твердого тела, пересекающейся с квантовой физикой твердого тела. Структура задается квантово-механическим взаимодействием неорганических молекул и атомов химических элементов.

 

3.8. Основным законам и принципам учения о химических процессах, указанным в левой колонке, подберите соответствующие формулы и определения, приведенные в правой колонке.

1. Закон Аррениуса 2.Правило Вант-Гоффа 3.Принцип Ле-Шателье 4. Закон действующих масс	А. Скорость химических реакций при постоянной температуре пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ: . Б. При повышении температуры на 100 скорость гомогенной реакции возрастает в γ раз: .
В. Доля атомов (молекул), способных прореагировать: . Г. Определяет подвижное равновесие. Химическим равновесием называется состояние, в котором скорость обратной реакции равна скорости прямой реакции.

 

3.9. Условия протекания химических процессов в современной химии становятся зависимыми не только от термодинамических (температуры, давления и т.п.), но и структурно-кинетических факторов: строения исходных реагентов; их концентрации; наличия в реакторе катализаторов (или ингибиторов) и других добавок; способов смешивания реагентов, материалов и конструкции реактора и т.п. Влияние такого типа факторов, воздействие которых зачастую носит неконтролируемый характер, может быть сведено к катализу.

В рамках концепции неконтролируемого воздействия в химии каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее определение, приведенное в правой колонке.

 

1. Катализ 2. Гомогенный катализ 3. Гетерогенный катализ 4. Ферментный катализ 5. Автокатализ

А. Ускорение химической реакции в присутствии веществ-катализаторов, которые взаимодействуют с реагентом, но в реакции не расходуются и не входят в состав конечного продукта. Б. Катализ, при котором химическая реакция совершается в поверхностных слоях на границе

раздела твердого тела и газообразной или жидкой смеси реагентов. В. Катализ, который происходит либо в газовой смеси, либо в жидкости, где растворены как катализатор, так и реагенты. Г. Катализ, в котором в качестве катализатора выступают те или иные продукты химической реакции. Д. Катализ, в котором в качестве катализаторов используются ферменты, как природные, так и искусственные, сложнейшие молекулярные системы – биологические катализаторы.

 

Примечание. Катализ играет решающую роль в процессе перехода от химических систем к биологическим, а также к проблемам эволюционной химии.

 

3.10. Не прибегая к вычислениям, укажите, в каких процессах энтропия уменьшается:

А. NH₄NO₂(к) → N₂O(г) + 2H₂O(ж)

Б. 2N₂(г) + O₂(г) → 2N₂O(г)

В. 2H₂(г) + CO(г) → CH₃OH(ж)

Г. S(г) → S(ж)

 

3.11. В рамках эволюционной химии выделите два подхода к проблеме самоорганизации предбиологических систем: субстратный (1) и функциональный (2) на основе кратких характеристик их отличительных черт, приведенных ниже.

А. Отличительная черта состоит в исследовании вещественной основы биологических систем, т. е. определенного состава элементов-органогенов и определенной структуры, входящих в живой организм химических соединений.

Б. Отличительная черта состоит в исследовании процессов самоорганизации предбиологических систем, выявлении законов, которым подчиняются такие процессы. Теория саморазвития элементарных каталитических систем в самом общем виде является общей теорией химической эволюции и биогенеза.

 

Структурно-содержательный тест для повторения и задания

К разделу 4

4.1. В рамках космической шкалы времени основным этапам геохронологической стрелы времени, указанным в левой колонке, приведите в соответствии их характерные процессы, описанные в правой колонке.

Этапы	Характерные процессы
Название	Косми-ческое время, млрд. лет	Время от сегодняш-него момента
1. Образование планет, затвердение пород, кратерообразование 2. Археозойская эра 3. Протерозойская эра   4. Палеозойская эра     5. Мезозойская эра     6. Кайнозойская эра	9,1-8,8   9,7   1,2     13,16     13,45     13,63	4,6-4,3 млрд. лет     4 млрд. лет   2,5 млрд. лет   542 млн. лет   251 млн. лет   66 млн. лет до настоящего времени	А. Образование Земли и всех планет из сконденсировавшейся космической пыли. Скорее всего, частицы пыли состояли из железа с примесью никеля либо из силикатов, в состав которых входит кремний. Каждая частица была окружена льдом. Кроме пыли везде присутствовал газ. Газы могли конденсироваться, образуя различные летучие органические соединения, в которых присутствует основной элемент всех живых организмов – углерод. Атмосфера Земли, возможно, как и других планет, содержала метан, аммиак, водяной пар и водород. Происходило затвердение планет и интенсивное образование кратеров на планетах. Б. Первое великое горообразование (значительное уничтожение ископаемых остатков). Значительная вулканическая активность, способствующая химическим эволюционным процессам. Образование самых старых земных пород. Зарождение микроорганизмов.
В. Второе великое горообразование (значительное уничтожение ископаемых остатков). Интенсивный процесс осадкообразования. Поздняя вулканическая деятельность. Эрозия на обширных площадях.Многократные обледенения. Возникновение атмосферы, богатой кислородом. Появляются примитивные водоросли, грибы. Считается, что появляются различные морские простейшие. Г. Герцинское горообразование (некоторое уничтожение ископаемых остатков). Наблюдаются сложные геологические процессы с поднятием, а иногда и погружением суши и с изменением размеров и глубины внутриконтинентальных морей, а также климата. Наблюдаются более редкие, чем при протерозое, оледенения. Зарождение макроскопических форм жизни. Самые ранние окаменелости. Первые растения на суше. Рыбы. Папоротники. Первые земноводные. В конце этапа развиваются звероподобные пресмыкающиеся и земноводные.
Д. Продолжаются сложные геологические процессы, в том числе дрейф материков, повторные оледенения, горообразование и вулканическая деятельность (в основном на американском континенте). Растительность проходит через сложные эволюциионные процессы от максимального распространения лесов до упадка древесных форм и расцвета травянистых. Этап мощной эволюции живого мира от начала развития антропоидов (предшественников большинства ныне живущих родов млекопитающих) до эпохи человека и эволюционного развития примерно за 200 поколений. Е. Альпийское горообразование (частичное уничтожение ископаемых остатков). Мощное горообразование Анды, Альпы, Гималаи, Скалистые горы. Вымирание папоротников. Образование хвойных пород, а затем дубовых и кленовых лесов. Динозавры появляются, достигают наивысшего расцвета и вымирают. Зубчатые птицы вымирают. Появляются первые современные птицы.

 

4.2. Основным концепциям эволюции Земли, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие основоположников этих концепций, приведенных в правой колонке:

 

1. Теория катастроф	А. Чарльз Лайель
2.Теория геологического эволюционизма	Б. Жорж Кювье

 

4.3. Структурным уровням материи в модели геосфер (оболочек Земли), указанным в левой колонке, подберите их краткое описание, приведенное в правой колонке:

 

1.Атмосфера 2.Гидросфера 3.Педосфера 4.Литосфера 5.Баросфера

А. Водная оболочка. Б. Газовая оболочка. В. Земная кора и наружная (твердая) часть мантии. Г. Почвенный слой. Д. Промежу-точная часть мантии (астеносфера), нижняя часть мантии, внешнее ядро, внутреннее ядро.

 

4.4. В рамках атмосферы расположите ее слои (оболочки) в порядке удаления от поверхности Земли:

А. Тропосфера. Б. Тропопауза. В. Мезосфера. Г.Стратосфера.

Д. Стратопауза. Е. Экзосфера. Ж. Термосфера. З. Термопауза.

 

Примечание. Верхние слои атмосферы (от 50-80 км до нескольких тысяч км) часто объединяют в одну оболочку – ионосферу. Максимальная концентрация озона, поглощающего ультрафиолетовое излучение, находится на высоте 20-25 км.

 

4.5. В рамках гидросферы расположите источники воды в порядке убывания водных ресурсов (запасов) Земли:

А. Мировой океан. Б. Озера. В. Ледники и снега. Г. Подземные льды. Д. Почвенная влага и пары атмосферы. Е. Подземные воды. Ж. Болота. З. Речные воды.

 

4.6. При рассмотрении геодинамических процессов различают эндогенные, обусловленные влиянием внутренних процессов на эволюцию геологических структур Земли, и экзогенные, обусловленные влиянием внешних процессов. Среди геодинамических процессов, приведенных ниже, отберите соответственно эндогенные (1) и экзогенные (2) процессы:

А. Глобальная тектоника литосферных плит. Б. Концепция движения материков (первая и вторая гипотеза мобилизма). В. Циклоны, тайфуны, штормы на побережьях. Г. Парниковый эффект.

Д. Наводнения. Е. Извержение вулканов. Ж. Лавины, оползни.

З. Землетрясения. И. Грозы, дожди, туманы. К. Цунами. Л. Загрязнения окружающей среды. М. Деградация почвенного и растительного покрова.

 

4.7.Представьте в исторической последовательности основные этапы развития внешней (географической) оболочки Земли, приведенные ниже:

А. Добиогенный. Б. Догеолологический. В. Биогенный. Г. Антропный.

 

 

Структурно-содержательный тест для повторения и задания к разделу 5

5.1. С точки зрения классической (1), неклассической(2) и постнеклассической (3) стратегий естественнонаучного мышления поставьте в соответствие данным стратегиям образы биологии, приведенные ниже:

А. Физико-химический образ биологии; Б. Натуралистский образ биологии; В. Эволюционная биология.

 

5.2. Поставьте в соответствие таксоны К.Линнея в рамках введенной им бинарной биологической номенклатуры и принципа иерархического соподчинения таксонов, приведенные в левой колонке, к классификации таксонов человека как биологического существа указанной в правой колонке.

 

1.Царство 2.Подцарство 3.Тип 4.Подтип 5.Класс 6.Отряд 7.Подотряд 8.Надсемейство 9.Семейство 10. Род 11.Вид

А.Человек разумный (Homo Sapiens). Б.Животные. В. Позвоночные. Г. Млекопитающие. Д.Черепные. Е. Многоклеточные животные. Ж. Человекоподобные высшие обезьяны. З. Приматы. И. Люди. К. Человек. Л. Человекоподобные приматы.

 

5.3 В рамках классификации крупных систематических групп живых организмов только по типу питания приведите в соответствие подцарства, приведенные в таблице, с типами питания, указанными в последней колонке.

 

Надцарст-ва	Царства	Подцарст-ва	Классификация организмов по типам питания
Прокари-оты	Дробянки	1.Бактерии	А. Гетеротрофы- организмы, использующие в качестве источника питания органические соединения.
2.Архебак-терии
3.Циано-бактерии
Эукариоты	Растения	4.Багрянки	Б. Биотрофы - гетеротрофы, питающиеся живыми организмами. В. Саптрофы - гетеротрофы, питающиеся органическими веществами мертвых тел или выделениями (экскрементами) животных. Г. Автотрофы - организмы, способные создавать органические вещества из неорганических. Д. Фототрофы - автотрофы, использующие для биосинтеза световую энергию. Е. Хемотрофы - автотрофы, использующие для биосинтеза энергию химических реакций окисления неорганических соединений.
5.Настоя-щие водоросли
6.Высшие растения
Грибы	7.Низшие
8.Высшие
Живот-ные	9.Простей-шие
10.Много- клеточные

 

5.4 Основным структурным уровням биологической организации материи, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие структурную иерархию живой материи (каждое последующее системное образование должно входить в предыдущее), приведенную в правой колонке.

 

1.Биосферный (биогеоценотический) уровень	А.Биосфера. Б.Экосистема В.Биоценоз Г.Биогеоценоз
2.Популяционно-видовой уровень	А.Популяция. Б. Вид.
3.Онтогенетический уровень	А. Организмы Б.Органы В.Клетки
4.Молекулярно-генетический уровень	А.Биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты (ДНК,
РНК.)) Б.Ген. В. Биомолекулы. Г. Неорганические химические соединения. Д. Молекулы, атомы, элементарные частицы.

 

 

5.5. Фундаментальным признаком живого, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

 

1. Вещественный признак 2. Структурный признак 3. Функциональный признак 4. Признак молекулярной хиральности (киральности)

А. Характерно воспроизводство самих себя. Б. Ассиметрия «право-лево» как нуклеиновых, так и белковых молекул. В.Характерно клеточное строение. Г. В состав входят макромолекулы-биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК).

 

5.6. Каждому из основных законов генетики, открытых Г. Менделем, перечисленных в левой колонке, подберите соответствующие ему определение, приведенное в правой колонке.

 

1.Первый закон Менделя     2.Второй закон Менделя     3.Третий закон Менделя

А. При скрещивании двух организмов, относящихся к разным линиям (двух гомозиготных организмов) и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов окажется единообразным. Б. При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. В. При скрещивании двух потомков первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

 

 

5.7. В рамках генетики каждому основному понятию, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке.

 

1.Ген. 2.Генотип 3.Фенотип 4.Генетический код 5. Геном

А.Единица наследственного материала, ответственная за формирование какого-либо элементарного признака. Б. Совокупность всех признаков организма. В. Система взаимодействующих генов. Г. Совокупность всех генов гаплоидного набора хромосом. Д. Определенные сочетания нуклеотидов и последовательность их расположения в молекуле ДНК.

 

5.8. По половому признаку деления организмов, указанному ниже, подберите, каким он является мужским (1) или женским (2) на основе сцепленного наследования неаллельных генов, локализованных в одной хромосоме - закона Т. Моргана.

А. Гомозиготный организм. Б. Гетерозиготный организм.

 

5.9. В рамках концепции целостности биологических состояний основным аксиомам биологии, сформулированным на основе генетики и приведенным в левой колонке, поставьте в соответствии либо принципы, на которых основана аксиома, либо фамилии учёных-авторов аксиомы, из указанных в правой колонке.

 

Аксиома 1. Все живые организмы состоят из фенотипа и программы для его построения (генотипа), передающейся по наследству из поколения в поколение. Наследуется не структура, а описание структуры и инструкция по ее изготовлению. Жизнь на основе одного только генотипа и фенотипа невозможна, т.к. при этом нельзя обеспечить ни	А. Н.К. Кольцов; Б. Д. Нейман, Н.Винер; В. Н.В. Тимофеев-Ресовский; Г. Эта аксиома основана на принципах статистической физики и принципе неопределенности В. Гейзенберга.
самовоспроизведения структуры, ни её самоподдержания. Аксиома 2. Генетические программы не возникают заново, а реализуются матричным способом. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения. Жизнь – это матричное копирование с последующей самосборкой копий.
Аксиома 3. В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате многих причин изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными. Отбор случайных изменений не только основа эволюции жизни, но и причина её становления, потому что без мутаций отбор не действует. Аксиома 4.В процессе формирования фенотипа случайные изменения генетических программ многократно усиливаются, что делает возможным их селекцию со стороны факторов внешней среды. Из-за
усиления в фенотипах случайных изменений эволюция живой природы принципиально непредсказуема.

 

5.10. Основным гипотезам (теориям) возникновения жизни на Земле, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

 

1. Теория стационарного состояния. 2. Теория самопроизвольного зарождения. 3. Креационизм. 4. Панспермия. 5. Теория биохимической эволюции.

А.Жизнь существовала всегда. Б. Жизнь занесена на нашу планету извне. В. Жизнь возникала неоднократно из неживого вещества. Г.Жизнь - результат божественного творения Д. Жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам.

 

5.11. В рамках синтетической теории эволюции двум типам эволюции, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

1. Микроэволюция 2. Макроэволюция	А. Изучает эволюционные преобразования за длительный исторический период и
основные направления развития жизни на Земле в целом. Б. Изучает эволюционные преобразования, происходящие в генофондах популяций за сравнительно небольшой период времени.

 

5.12. Живой организм представляет собой открытую физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии. В отношении человека как биологического существа это может быть выражено словами французского физиолога Клода Бернара: «Постоянство внутренней среды является обязательным условием свободной жизни». Терминам, характеризующим развитие и разнообразные системы саморегуляции живого организма, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие определения, приведенные в правой колонке.

 

1. Онтогенез 2. Гомеостаз 3. Отрицательная обратная связь 4. Положительная обратная связь 5. Эндокринная система 6. Нервная система

А. Индивидуальное развитие организма, совокупность преобразований организма от зарождения до конца жизни. Б. При нарушении равновесия в гомеостатических системах живых организмов возникает ряд последствий, которые приводят к устранению этого нарушения и возвращению системы в исходное состояние. В. Возникшее возмущение вызывает такие

последствия, которые его усиливают. Г. Система управления, в которой в качестве каналов передачи информации выступают нейроны, и особая роль в управлении принадлежит безусловным и условным рефлексам. Д. Разнообразные системы саморегуляции на уровне клеток и на уровне тканей. Е. Система управления, в которой в качестве каналов передачи информации выступают гормоны, секреция которых реализуется по принципу отрицательной обратной связи.

 

5.13. В рамках физико-химической модели живого организма проведите сравнение нервной и эндокринной систем управления в биологии, классифицируя основные положения и свойства соответственно нервной (1) и эндокринной (2) регуляции, приведённые ниже.

А. Информация предается по аксонам в виде ионного разряда.

Б. Передача медленная. В. Передача быстрая.

Г. Информация передается химическими веществами через

кровеносное русло. Д. Реакция развивается медленно.

Е. Реакция наступает немедленно. Ж. Реакция кратковременная.

З. Реакция продолжительная. И. Реакция обычно генерализована.

К. Реакция четко локализована.

 

5.14. В рамках физико-химической модели живого организма сопоставьте отдельным «органам» клетки, указанным в левой колонке, соответствующие им функции и основные физико-химические процессы из приведенных в правой колонке.

 

1.«Органы управления» клетки – ДНК, состоящие из нуклеотидов, последовательностью которых кодируется информация, и рибосомы. 2.«Специфические рабочие органы». 3.«Обеспечивающие рабочие органы». 4.«Входы» и «выходы» определенных молекул и ионов через плазматическую мембрану. 5. «Связи» между элементами внутри клетки (обратная связь на молекулярном уровне).

А. Осуществляют связь с внешней средой. Обмен через мембрану регулируется диффузией, осмотическим и электрическим градиентами, активными механизмами переноса (ионными насосами) и перемещениями мембранных структур, как например, при пиноцитозе и фагоцитозе.   Б. Производят энергию в виде молекул АТФ. С помощью АТФ клетка движется, вырабатывает тепло, осуществляет активный транспорт, синтезирует новые белковые молекулы и осуществляет многое другое. АТФ занимает центральное положение в экономике живого.   В. Осуществляют информационно-аналитическую информацию. Внутриклеточная деятельность сводится к многочисленным химическим реакциям, каждая из которых протекает под действием своего белка – фермента. Ген – участок ДНК, кодирующий определенный белок. Белки синтезируются, «печатаются» в рибосомах по матрицам – РНК, которые получаются путем кодирования гена с ДНК.

Г. Осуществляют главную деятельность клетки, служащую нуждам целого организма, в форме целого набора физико-химических процессов. Д. Осуществляют обратную связь. По теории Жакоба и Моно, в ДНК, кроме структурных генов, несущих информацию о процессах биосинтеза, есть гены-операторы и гены-регуляторы. Последние кодируют синтез специфического вещества – репрессора, который присоединяется к гену-оператору и может регулировать работу структурного гена, отвечающего за синтез белка, вплоть до прекра-щения синтеза. Но если в клетку попадает вещество, называемое индуктором, то репрессор соединяется с ним, освобождая ген-опера-тор. Начинается синтез информационной РНК, которая служит мат- рицей для производства белка. После того как вещество-индуктор израсходуется, репрессор, непрерывно производимый геном- регулятором, связывается вновь с геном-оператором – и цикл повторяется. Так работает обратная связь на молекулярном уровне. Существуют и другие виды «связи» между элементами внутри клетки.

 

Примечание. Даже в рамках упрощенной модели «органов» клетки видно, что клетка напоминает физико-химический комбинат, управляемый суперкомпьютером с гибкими программами. В организме же человека 10¹⁴ - 10клеток. Физико-химическая модель живого организма поражает своей сложностью, высоким КПД, и конечно, возможностью самовоспроизведения.

 

5.15. Среди приведенных ниже свойств времени отберите свойства, характеризующие время в биологии.

А.Стрела времени ничем не ограничена, т.е. конус времени устремлен до бесконечности как в прошлое, так и в будущее.

Б. Время-возраст обладает «стрелой времени», направленной от прошлого к будущему и описывается триадой: рождение – старение – гибель.

В.Время взаимосвязанное с биологическими ритмами, проявляется в суточной периодике физиологических функций и в цикличности с более продолжительными периодами.

Г. Время – это параметр, отражающий порядок сменяющих друг друга элементов процесса или состояний материальных объектов, выраженных словами «раньше-позже», поэтому его описание во многом напоминает описание свойств пространства.

Д. Время, отсчитанное по биологическим часам, как бы встроенным в живой организм. Согласно современным представлениям, в организме имеются не одни биологические часы, а целый ряд часов, регулирующих ход различных жизненных процессов.

 

Примечание. С биологическими ритмами необходимо увязывать ритм труда и отдыха и помнить о генетике биологических часов и взаимосвязи их работы с ритмами Солнца и биосферы.

 

5.16. Биоритмы проявляются не только во время бодрствования, но и во время сна. Среди фаз сна, указанных ниже, отберите фазу сна, относящуюся к парадоксальному сну.

А. Медленный сон. Б. Быстрый сон.

 

5.17. В рамках взаимосвязанных форм психической деятельности сознания и подсознания один из этапов творческого процесса – озарение, инсайт. На этом этапе происходит один из процессов, указанных ниже. Отметьте этот процесс.

А. Проверка истинности идеи, ее последующее сознательное развитие и формализация.

Б. Созревание идеи в бессознательном.

В. Сознательное преобразование информации.

Г. Переход идеи из бессознательного в сознание.

 

5.18. Известно, что при почти полной химической и анатомической идентичности полушарий головного мозга они различаются функционально. Среди функций, приведенных ниже, отберите функции левого полушария.

А. Речь. Б. Ориентация в пространстве. В. Логическое мышление.

Г. Восприятие музыки и живописи.

 

5.19. Терминам, характеризующим особую физиологическую сущность человека, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

 

1. Эмоции 2. Сознание 3. Внимание 4. Память 5. Мышление	А.Переживания, в которых проявляется отношение людей к окружающему миру и к самим себе. Б. Высшая форма отражения мозгом человека окружающего мира в форме знания и передачи знания другим людям в форме слов, математических символов и т.д. В. Сосредоточенность, избирательная познавательная направленность физиологических процессов, нацеленная на определенный объект, значимый в данный момент.
Г. Способность мозга запоминать, хранить и воспроизводить полученную информацию. Д. Сложнейший вид мозговой деятельности человека в процессе приспособления к новым условиям и решения новых жизненных задач. Процессы мышления сводятся к образованию общих представлений и понятий, а также суждений и умозаключений.

 

Структурно-содержательный тест для повторения и задания

К разделу 6

6.1. В рамках концепции биосферы по В.И. Вернадскому, вещество биосферы состоит из компонентов, приведенных в левой колонке. Приведите в соответствие их краткие характеристики, указанные в правой колонке.

 

1. Живое вещество 2. Косное вещество 3.Биогенное вещество 4.Биокосное вещество 5.Радиоактивное вещество 6. Рассеянные атомы 7.Вещество космического происхождения

А.Совокупность всех живых организмов. Б.Совокупность всех неживых тел, образующихся в результате процессов, не связанных с деятельностью человека. В.Совокупность неживых тел, образованных в результате жизнедеятельности живых организмов. Г.Совокупность биокосных тел, представляющих собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов. Д. Метеориты, космическая пыль. Е.Атомы радиоактивных элементов (радиоактивные изотопы). Ж.Атомы, относящиеся к диффузной материи.

Примечание. Классификация вещества биосферы, предложенная В.И. Вернадским, с логической точки зрения не является безупречной, так как выделенные категории вещества частично перекрывают друг друга, а «биокосное вещество» – это фактически динамическая система, состоящая из двух веществ – живого и косного, что подчеркивал и сам Вернадский.

 

6.2. Живое вещество обеспечивает биогеохимический круговорот веществ и превращение энергии в биосфере. Основным геохимическим функциям живого вещества, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

 

1. Энергетическая (биохимическая) 2. Газовая 3. Концентрационная 4. Окислительно-восстановительная 5. Деструктивная 6. Транспортная 7. Средообразующая 8. Рассеивающая 9. Информационная 10. Биогеохимическая деятельность человека

А. Связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества. Б. Способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом. В.«Захват» из окружающей среды живыми организмами и накопление в них атомов биогенных химических элементов. Г. Окисление и восстановление различных веществ с помощью живых организмов. Д. Разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их

смерти, как остатков органического вещества, так и косных веществ. Е. Перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Ж. Преобразование физико-химических параметров среды. З. Функция рассеивания веществ в окружающей среде. И. Превращение и перемещение веществ биосферы в результате человеческой деятельности для хозяйственных и бытовых нужд человека. К. Накопление живыми организмами определенной информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям.

 

6.3. Основным свойствам биосферы, приведенным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные в правой колонке.

 

1. Целостность и дискретность 2. Централизованность 3. Устойчивость и саморегуляция 4. Ритмичность 5. Круговорот веществ и энергозависимость 6. Горизонтальная зональность и высотная поясность 7. Большое разнообразие

А. Целостность биосферы достигается круговоротом вещества и энергии, которые обладают в то же время дискретностью. Б. Центральное звено биосферы – все живое вещество (биоэкология) – экоцентризм, а не только один вид – человек в рамках идеи антропоцентризма. В. В биосфере существуют ритмы разной продолжительности, однако ритмические явления не повторяют полностью в конце ритма того состояния природы, которое было в его начале. Г. Биосфера – открытая система, существующая на основе взаимозависимости от солнечной энергии и круговорота веществ,

обеспечивающего неисчерпаемость отдельных атомов химических элементов, в частности, углерода как основного «строительного материала» живого. Д. Общебиосферной закономерностью являются закономерное изменение природной среды по направлению от экватора к полюсам и с подъемом в горы от их подножия до вершин. Е. Биосфера характеризуется разнообразием экосистем, биогеоценозов, биоценозов и видов, разнообразием сред обитания живого, разнообразием природных зон и регионов. Ж. Гомеостатические механизмы биосферы связаны в основном с живым веществом, его свойствами и функциями и подчинены принципу Ле-Шателье–Брауна.

 

6.4. В рамках концепций биосферы и ноосферы среди основных этапов эволюции органического мира, приведенных ниже, отберите этапы, относящиеся к биогеоценозу (1) и ноогенезу (2).

А. Возникновение биосферы с ее биотическим круговоротом.

Б. Возникновение человека (общества).

В. Усложнение циклической структуры жизни в результате появления многоклеточных организмов.

Г. Превращение биосферы в сферу разума – ноосферу.

 

Примечание. Ноосфера представляет собой область взаимодействия человека и природы, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится основным определяющим фактором развития. Понятие «ноосфера» введено Э. Леруа и П. Тейяром де Шарденом в 1927 г. В 30 – 40-е г.г. ХХ в. В.И. Вернадский развил представления о ноосфере в рамках ноогенеза – эволюционного процесса, управляемого человеческим сознанием. Структура ноосферы включает: человечество, социальные системы, науку и технологии в единстве с биосферой.

 

6.5. В рамках концепции экологии – науки о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания, основным предметным основаниям экологии, указанным в левой колонке, поставьте в соответствие их краткие характеристики (определения), приведенные в правой колонке.

 

1. Биоэкология 2. Глобальная экология	А. Комплексная (междисциплинарная) наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии природы и
общества. Наука о ценности природы для всей человеческой цивилизации. Б. Одна из биологических наук, изучающая отношения биологических организмов (особей, популяций, сообществ) между собой и окружающей средой, опирающаяся на одну из основных идей биологии: «Всё живое связано между собой».

 

6.6. Законы взаимодействия общества и природы отражены в законах экологии Б. Коммонера (1974 г.). Каждому из законов экологии по Коммонеру, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке.

1. Первый закон Коммонера 2. Второй закон Коммонера 3. Третий закон Коммонера 4. Четвертый закон Коммонера

А. «Всё связано со всем» Б. «Всё должно куда-то деваться» В. «Ничто не дается даром» Г. «Природа знает лучше»

6.7. Взаимодействие общества и природы задает неклассическую биосоциокультурную модель человека (М.С. Каган), в рамках которой можно развести три понятия, указанные в левой колонке, на основании их кратких определений, приведенных в правой колонке.

 

1. Индивид 2. Индивидуальность 3. Личность	А. Обозначение человека, взятого как «особь», единичный представитель “homo sapiens”.
Б.Социологическая трактовка индивида, включающая в себя обретение им набора социокультурных и ценностных ориентаций. В. Культурологическое видение индивида, при котором на первый план выходит его самобытность, неповторимость, оригинальность, его «самость» и незаменимость (неустранимость)

Примечание. Итак, в культурологической индивидуальности возможно неклассическое «пересечение» различных детерминант рациональной деятельности и целенаправленный выбор их в рамках социальной и биологической двусторонности взаимодействия, независимый от желаний и убеждений.

 

6.8. Неклассическая модель рациональности включает в себя гуманистические позиции как биоэтики (1), так и социальной этики (2), которым поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные ниже.

А. Форма защиты прав человека, в том числе его права на жизнь, на здоровье, на ответственное и свободное самоопределение своей жизни.

Б. Форма осознания социально-философского значения понятия общей судьбы в социокультурном аспекте совместного (общественного) проживания в общей коммунальной квартире человечества на планете Земля. Включает в себя политическую, экономическую и предпринимательскую этику.

Резюме. Академик Н.Н.Моисеев подчеркивал, что мировоззрение никогда не может быть сведено к чисто научным, рационалистическим миропредставлениям. Разум не всесилен, ему доступно то, что «доступно». Наличие не только рациональной, но и иррациональной границ человеческой сущности особенно важно при рассмотрении концепций здоровья и коэволюции Природы и Человека.

 

6.9. Поставьте в соответствие с современными представлениями о здоровье (1) и валеологии (2) их краткие определения, приведенные ниже.

А. Наука о здоровье души и тела. Философская и научная система и реальная практика укрепления здоровья человека в процессе жизненного онтогенеза.

Б.Состояние полногофизического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов.

6.10. Основополагающая концепция коэволюции природных систем и человека в глобальном масштабе опирается на двухстороннее взаимодействие антропного принципа (1) и принципа глобального эволюционизма (2). Поставьте в соответствие данным принципам их краткие характеристики, приведенные ниже.

А. Даже незначительное отклонение значения любой из фундаментальных (мировых) констант приводит к невозможности появления во Вселенной высокоупорядоченных структур, в том числе, и человека.

Б. Распространяет развитие на все сферы бытия, устанавливая связь между неживой, живой и социальной материей. Принцип, провозглашающий единство эволюционирующего Космоса.

 

6.11. Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания включает в себя «понятийную сетку» истинного предназначения ноосферы – коэволюции человека и биосферы, а также синергетики как совокупности наук о взаимопроникновении Порядка и Хаоса и изучении общих закономерностей процессов самоорганизации в открытых неравновесных системах.

Основным идеям синергетики в рамках предложенного Г.Хакеном понимания термина «синергетика» (1) и включенных в нее неравновесной термодинамики диссипативных систем (2) И.Пригожина и нелинейной динамики (3) поставьте в соответствие их краткие характеристики, приведенные ниже.

 

А. Обозначает «коллективное действие» и акцентирует внимание на кооперативности взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого. Декларирует идею сотрудничества различных дисциплин (наук) в рамках совершающегося в естествознании и в общем научном познании глобального эволюционного синтеза.

Б. Неустойчивость и неравновесность определяют развитие систем, т.е. последние непрестанно флуктуируют. В особой точке бифуркации (критическое состояние) флуктуации достигают такой силы, что организация системы разрушается. Разрешением кризисной ситуации является быстрый переход диссипативной системы на новый, более высокий уровень упорядоченности, который получил название диссипативной структуры. Это и есть акт самоорганизации системы.

В. Эволюция большинства систем носит нелинейный характер, т.е. для такого типа систем всегда существует несколько возможных вариантов развития. Возникновение структур нарастающей сложности в рамках нелинейной динамики не случайность, а закономерность. Необратимость, неопределенность и нелинейность встроены в механизм эволюции.

 

6.12. Среди указанных ниже направлений развития цивилизации отберите направления, характерные для информационно-образовательной цивилизации.

А. Среди трудовых навыков умение обрабатывать информацию становится первостепенным. Повышается значимость фундаментального образования.

Б. Среди трудовых навыков важную роль играет специализированное знание, умение выполнять определенную операцию в трудовом конвейере.

В. Формируется целостная культура человеческого общества в рамках триады: «целостность природы – целостность культуры – целостность человеческой личности» как перспектива духовного совершенствования человечества.

Г. Профориентированное обучение создает техносферу, которая, создавая «комфортные условия» одному виду “homo sapiens”, губит всё живое.

Д. Возрастает роль интеллекта человеческой цивилизации на основе непрерывного образования и самообразования интеллектуальной культуры разумной личности.