Электронная оболочка атома - раздел Образование, КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Если Человек Не Понимает Проблемы, Он Пишет Много Формул, А Когда Поймет, ...
Если человек не понимает проблемы, он пишет много формул, а когда поймет, в чем дело, их остается в лучшем случае две.
Н.Бор
В 1925 г. В. Паули установил квантово-механический закон, называемый принципом Паули, или принципом исключения.
Всвоей простейшей формулировке он гласит: в любом атоме не может быть двух электронов, находящихся в двух одинаковых стационарных энергетических состояниях, определяемых
набором четырех квантовых чисел: главного п, орбитального l, магнитного m и спинового ms.
Применительно к системе электронов в атоме принцип Паули можно записать следующим образом: Z (n, l, m, ms) = О или l, где z (n, l, т, ms) есть число электронов, находящихся в состоянии, описываемом набором квантовых чисел n, l, m, ms. Пользуясь принципом Паули, можно найти максимальное число электронов в атоме, имеющих заданные значения трех (n, l, m), двух (п, l) и одного п квантовых чисел. Принцип Паули сыграл выдающуюся роль в развитии современной атомной и ядерной физики. Так, например, удалось теоретически обосновать периодическую систему элементов Д. И. Менделеева.
В начале XX в. опытами по облучению тонкой фольги а-частицами Э. Резерфорд определил структуру атома. Он показал, что атом имеет планетарную модель, т. е. состоит из плотного положительно заряженного ядра, вокруг которого обращается рыхлая электронная оболочка. В целом атом является электронейтральной элементарной структурой химического элемента. Физический смысл порядкового номера Z-элемента в периодической системе элементов был установлен в планетарной модели атома Резерфорда. Z совпадает с числом положительных элементарных зарядов в ядре, закономерно возрастающих на единицу при переходе от предыдущего элемента к последующему. Химические свойства элементов и ряд их физических свойств объясняются поведением внешних, так называемых валентных, электронов их атомов. Поэтому периодичность свойств химических элементов должна быть связана с определенной периодичностью в расположении электронов в атомах различных элементов. Теория периодической системы основывается на следующих положениях:
а) порядковый номер химического элемента равен общему
числу электронов в атоме данного элемента;
б) состояние электронов в атоме определяется набором их
квантовых чисел n, l, m и ms. Распределение электронов в атоме
по энергетическим состояниям должно удовлетворять принципу
минимума потенциальной энергии: с возрастанием числа элект-
ронов каждый следующий электрон должен занять возможное энергетическое состояние с наименьшей энергией;
в) заполнение электронами энергетических состояний в атоме должно происходить в соответствии с принципом Паули.
Электроны в атоме, занимающие совокупность состояний с одинаковым значением главного квантового числа п, образуют электронную оболочку, или электронный слой. В зависимости от значений п различают следующие оболочки: К при n = 1, L при n = 2, М при n = 3, N при n = 4, О при п = 5 и т. д. Максимальное число электронов, которые могут находится в оболочках, согласно принципу Паули: в К-оболочке — 2 электрона, в оболочках L, М, N и О соответственно 8, 18, 32 и 50 электронов. В каждой из оболочек электроны распределяются по подгруппам или по-доболочкам, каждая из которых соответствует определенному значению орбитального квантового числа.
В атомной физике принято обозначать электронное состояние в атоме символом nl, указывающим значение двух квантовых чисел. Электроны, находящиеся в состояниях, характеризуемых одинаковыми квантовыми числами n и l, называются эквивалентными. Число Z эквивалентных электронов указывается показателем степени в символе nlz. Если электроны находятся в некоторых состояниях с определенными значениями квантовых чисел п и l, то считается заданной так называемая электронная конфигурация. Например, основное состояние атома кислорода можно выразить следующей символической формулой: 1s2, 2s2, 2р4. Она показывает, что два электрона находятся в состояниях n = 1 и l = 0, два электрона имеют квантовые числа n = 2 и l = 0 и четыре электрона занимают состояния n = 2 и l = 1.
Порядок заполнения электронных состояний в оболочках атомов, а в пределах одной оболочки — в подгруппах (подоболоч-ках) должен соответствовать последовательности расположения энергетических уровней с данными п и Z. Сначала заполняются состояния с наименьшей возможной энергией, а затем состояния со все более высокой энергией. Для легких атомов этот порядок соответствует тому, что сначала заполняется оболочка с меньшим п и лишь затем должна заполняться электронами следую-
щая оболочка. В пределах одной оболочки сначала заполняются состояния с l = 0, а затем состояния с большими l, вплоть до l = n - 1. Взаимодействие между электронами приводит к тому, что для достаточно больших главных квантовых чисел п состояния с большим п и малым l могут иметь меньшую энергию, т. е. быть энергетически более выгодными, чем состояния с меньшим п, но с большим l. Из изложенного следует, что периодичность химических свойств элементов объясняется повторяемостью электронных конфигураций во внешних электронных подгруппах у атомов родственных элементов.
Исследования спектров излучения разряженных газов (т. е. спектров излучения отдельных атомов) показали, что каждому газу присущ вполне определенный линейчатый спектр, состоящий из отдельных спектральных линий или групп близко расположенных линий. Самым изученным является спектр наиболее простого атома — атома водорода.
Спектр водорода может быть рассчитан обобщенной формулой, предложенной эмпирически швейцарским ученым И. Бальмером, описывающей все известные тогда линии водорода:
R = 3,29 • 1015с-1 — постоянная Ридберга, где m имеет в каждой данной серии постоянное значение т=1,2,3,4,5,б (определяет серию), п принимает целочисленные значения начиная от m + 1 (определяет отдельные линии этой серии). Исследование более сложных спектров — спектров паров щелочных металлов (например, Li, Na, К) — показало, что они представляются набором незакономерно расположенных линий.
Первая попытка построения качественно новой — квантовой — теории атома была предпринята в 1913 г. датским физиком Нильсом Бором. Он поставил перед собой цель связать в единое целое эмпирические закономерности линейчатых спектров, планетарную модель атома Резерфорда и квантовый характер
излучения и поглощения света. В основу своей теории Бор положил два постулата.
Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний):в атоме существуют стационарные (не изменяющиеся со временем) состояния, в которых он не излучает энергии. Стационарным состояниям атома соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны. Движение электронов по стационарным орбитам не сопровождается излучением электромагнитных волн. В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой орбите, должен иметь дискретные квантованные значения момента импульса, удовлетворяющие условию
, где m — масса электрона, — скорость по n-й орбите радиуса
Второй постулат Бора (правило частот):при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую излучается (поглощается) квант излучения с энергией hv = En — Em, равной разности энергий соответствующих стационарных состояний [(Еn и Еm — соответственно энергии стационарных состояний атома до и после излучения (поглощения)]. При Еm < Еn происходит излучение кванта (переход атома в состояние с большей энергией, т. е. переход электрона на более удаленную от ядра орбиту). Набор возможных дискретных частот v = (En - Em) / h квантовых переходов и определяет линейчатый спектр атома.
Квантовая механика позволила объяснить вопрос об излучении спектральных линий атомом, находящимся в возбужденном состоянии, а также процессы поглощения излучения, которое падает на атом в полном согласии с опытом. Предположим, что электрон находится в некотором энергетическом состоянии, характеризуемом главным квантовым числом п. Вероятность нахождения электрона в элементе объема dV внутри атома выразится как . Было показано, что в квантовом состоянии, характеризуемом главным квантовым числом п, вероятность местоположения электрона в атоме не зависит от времени, не изменяется с течением времени. Электрон в таком состоянии не будет совершать колебаний и излучать энергию. Его энергия Еn не будет изменяться. Энергетическое состояние электрона,
характеризуемое определенной энергией Еn, является стационарным. Находясь в этом состоянии, электрон не излучает энергии. Это есть объяснение первого постулата Н. Бора о наличии у атома стационарных состояний, находясь в которых электроны атома не излучают энергии. С точки зрения квантовой механики стационарное состояние атома должно сохраняться как угодно долго, если нет причин, вызывающих изменение энергии атома. Однако опыт показывает, что атом, находящийся в возбужденном энергетическом состоянии, сам собой переходит в нормальное, невозбужденное состояние, излучая свет. Такое излучение, происходящее в отсутствие внешних причин, изменяющих энергию атома, называется самопроизвольным, или спонтанным, излучением. В квантовой физике переход атома из одного состояния в другое, связанный с излучением или поглощением кванта Е = hv, описывается с помощью общего уравнения Шредингера, в котором волновая функция электрона зависит не только от координат, но и от времени,
Идеи де Бройля о волновых свойствах микрообъектов были весьма плодотворны, именно на их основе был сформулирован основной закон движения микрочастиц. Его нашел в 1926 г. швейцарский физик Э. Шредингер:
В этом уравнении V (х, у, z) — потенциальная энергия,
m — масса микрочастицы, — сумма вторых производных по
пространственным координатам, h — постоянная Планка,
Квантовая механика позволила преодолеть непоследовательность теории Бора. Оказалось, что уравнение Шредингера составлено так удачно, что его решение для электронов в атоме позволяет без всяких постулатов и правил отбора получить все объяснения данных наблюдений. Переход атома из одного состояния в другое означает переход между этими состояниями его оптического электрона, описываемого волновой функцией . Естественно, что сам спектр излучения состоит из отдельных ли-
ний, соответствующих переходам между дискретными уровнями энергии в атоме и охватывает весьма широкий диапазон частот. Наблюдаемое дискретное излучение атомов охватывает область инфракрасного излучения, видимую область, ультрафиолетовую часть спектра и даже рентгеновский линейчатый спектр (в случае тяжелых атомов). Атомы разных химических элементов обладают различными спектрами излучения. На этом основан спектральный анализ химического состава таких небесных тел, как Солнце и звезды.
Таким образом, в области микромира согласно современной естественно-научной картине мира, на смену "волнам материи" пришли "волны вероятности". Вероятностная трактовка волновой функции отражает присущие микрообъектам элементы случайного в их поведении. Необходимой оказывается лишь вероятность поведения микрообъекта. Это означает, что предсказания в квантовой физике имеют, вообще говоря, вероятностный характер и, следовательно, физика микрообъектов является принципиально статистической теорией. Случаен факт обнаружения электрона в том или ином месте около ядра; вероятность же его обнаружения в данном месте определяется формой и размерами соответствующего "электронного облака".
Вероятность лежит в самой основе квантовой механики и вообще квантовой физики. Академик В. А. Фок писал: "В квантовой механике понятие вероятности есть понятие первичное, оно играет там фундаментальную роль". "Статистические методы в физике, — писал Борн, — по мере развития науки распространялись все больше и больше, и сегодня можно сказать, что современная физика полностью опирается на статистическую основу... Это является событием в истории человеческого мышления, значение которого выходит за пределы самой науки".
Вероятностный подход к описанию явлений микромира совершенно не означает, что движение микрочастиц непредсказуемо и произвольно. Зная волновую функцию, можно определить вероятность появления частицы в любом месте и в любое время. На смену жестко детерминизированным законам классической физики, справедливым в макромире, пришли вероятностные
законы, работающие в микромире. Они являются отражением специфики микрообъектов, проявлением новых свойств материи на уровне ее мельчайших структурных единиц. Принцип соответствия работает и здесь — при переходе к макрообъектам квантово-механический аспект движения становится неощутим из-за малости постоянной Планка п. Динамические законы есть предельный случай более общих вероятностных закономерностей. Последние не являются свидетельством неполноты нашего знания, а отражают глубокое понимание свойств материи на новом качественном уровне.
Все темы данного раздела:
ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Учебник
Издание шестое, переработанное и дополненное
Рекомендовано
Министерством образования и науки
Российской Федерации в качестве учебника
Естественно-научная и гуманитарная культуры
Наука является важнейшим элементом духовной культуры людей. Традиционно принято разделять всю имеющуюся научную информацию на два больших раздела — на естественно-научную, в которой объединяют знан
Месте науки в системе культуры и ее структура
Наука постигается не для того, чтобы с ее помощью нажить богатство. Наоборот, богатство должно служить развитию науки. Абай Кунанбаев
В историческом процессе определенный уровень ра
Характерные черты науки
Наука — самое важное, самое прекрасное и нужное в жизни человека.
А. П. Чехов
Не всякие знания могут быть научными. В человеческом сознании содержатся
Естествознание - фундаментальная наука
Учись мой сын, наука сокращает нам опыты быстротекущей жизни.
А. С. Пушкин
Естествознание — это совокупность наук о природе, которые изучают мир в его естественном состояни
Вопросы для контроля знаний
1. Что понимается под концепциями современного естествознания?
2. Что такое наука? Каковы ее основные черты и отличия от других отраслей культуры?
3. Что
Основные методы научного исследования
Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука. Д. И. Менделеев
Эмпирический и теоретический уровни знания различаются по предмету, средствам и результатам и
Динамика развития науки. Принцип соответствия
Наука есть наилучший путь для того, чтобы сделать человеческий дух героическим.
Д. Бруно
Развитие науки определяется внешними и внутренними факторами (рис. 2.2). К первым о
Вопросы для контроля знаний
1. Какова структура естественно-научного познания?
2. Какая разница существует между эмпирическими и теоретическими направлениями исследования?
3. Что такое научн
Система мира ангинных философов
За несколько тысячелетий до нашей эры в речных цивилизациях Востока появились и запечатлелись в памятниках древнейшей письменности некоторые представления о природе. С этого времени последовательно
Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы строения мира
Коперник пусть Разглядывает звезды. Любовь — моя звезда, Мой свет и воздух...
Р. Гамзатов
Классическую форму теории эпициклических движений придал александрий
Механистическая и электромагнитная картины мира
Новое надобно созидать в поте лица, а старое само продолжает существовать и твердо держится на костылях привычки.
А. И. Герцен
Галилей и Кеплер, отталкиваясь от дина
Современная естественно-научная картина мира
Кто в состоянии найти в своем сердце столь мощную силу, чтобы достойно воспеть все величие наших открытий?
Тит Лукреций Кар
Современная естественно-научная картина мира явл
Вопросы для контроля знаний
1. Что представляет собой картина мира?
2. Какие представления о мире были в древности и античности?
3. Назовите основные принципы атомистического учения о природ
Понятие пространства и времени
Когда говорят, что все явления природы и процессы происходят в пространстве и времени, подразумевают при этом, что для их описаний требуется указание места, где они происходят, и времени, когда про
Измерение времени
Река времени в своем стремлении Уносит все дела людей И топит в пропасти забвения Народы, царства и царей.
Г. Державин
Исторически измерение времени принято проводить на ос
Пространство и время в специальной теории относительности
Отныне пространство само по себе и время само по себе обращаются в бесплотные тени; сохранит физический смысл лишь некоторая форма их объединения.
Г. Минковский
Систем отсч
Общая теория относительности о пространстве и времени
Был этот мир глубокой тьмой
окутан.
Да будет свет! И вот явился
Ньютон.
Но сатана недолго ждал реванша.
Пришел Эйн
Вопросы для контроля знаний
1. Что понимается под пространством и временем?
2. Приведите формулировку принципа относительности для законов механики.
3. Что нового вносит специальная теория о
Структурное строение материального мира
В окружающем нас пространстве материя существует в форме вещества и поля. Вещество в природе находится в виде различных структур, которые определяют строение и свойства окружающего нас материальног
Краткая характеристика микромира
На случаи наталкиваются именно те ученые, которые делают все, чтобы на них натолкнуться.
К. Тимирязев
Вакуум. По представлениям современной науки, вакуум — это отнюдь не пу
Краткая характеристика макромира
Очевидное — это то, чего никогда
не видишь, пока кто-нибудь
не сформулирует это достаточно
просто.
Калил Гибран
Макро
Краткая характеристика мегамира
В необъятной Вселенной безмерно долгое время будут возникать для нас, один за другим, новые нерешенные вопросы; таким образом, перед человеком лежит уходящий в бесконечность путь научного труда.
Вопросы для контроля знаний
1. Каково структурное строение микромира, макромира и мегамира?
2. Что собой представляет по современным научным концепциям вакуум?
3. Элементарными частицами чег
Четыре вида взаимодействий и их характеристика
Все отмеченные выше структурные объекты мира объединяются в системы вследствие взаимодействий между собой. Под взаимодействиемв более узком смысле понимают такие процессы, в ходе к
Концепции близкодействия и дальнодействия
Наши представления о физической реальности никогда не могут быть окончательными.
А. Эйнштейн
Близкодействие и дальнодействие—это взаимно противоположные взгляды для объясне
Вещество, поле, вакуум. Принцип суперпозиции
Господи, дай мне разум и душевный покой, чтобы принять смиренно то, что я не в силах изменить; дай мне мужество, чтобы изменить то, что я в состоянии изменить; дай мне мудрость, о господи, чтобы
Фундаментальные постоянные мироздания
Порядок — первый закон Небес.
Александр Поп
Фундаментальные мировые постоянные — это такие константы, которые дают информацию о наиболее общих, основополагающих свой
Антропный космологический принцип
Религия всегда оказывается права. Она разрешает все вопросы и, следовательно, снимает все вопросы в мире. Религия придает нам уверенность, незыблемость, умиротворение и сознание абсолютности. Он
Характер движения структур мира
Не мир запутался, к несчастью, Мы. сами путаемся в нем.
М. Гамидов
Все структурные объекты материального мира находятся в состоянии непрерывного движения в многообразных фо
Вопросы для контроля знаний
1. Какие виды взаимодействий вы знаете и какие из них играют важнейшую роль в повседневной жизни и почему?
2. Какие взаимодействия известны в микромире?
3. Чем от
Элементарные частицы
Для познания окружающего нас мира человеку пришлось пройти увлекательный, но мучительно длинный и трудный путь изучения вещества, начиная от самых сложных его форм и кончая элементарными частицами.
Корпускулярно-волновая природа микрообъектов
Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна.
В. И. Ленин
Микромир образуют микрочастицы, которыми являются элементарные частицы (электроны, протоны, нейтрон
Концепция дополнительности
Мы — люди, и наш удел — познавать таинственные новые миры и вторгаться в них.
Б. Шоу
Изложенное приводит к выводу о том, что наличие волновых свойств у движущихся ча
Вероятностный характер законов микромира. Концепции неопределенности и причинности
Как прекрасно почувствовать единство целого комплекса явлений, которые при непосредственном восприятии казались разрозненными.
А. Эйнштейн
Принципиальное отличие квантовой
Вопросы для контроля знаний
1. Какие новые открытия в науке опровергли представления об атомах как последних, неделимых частицах материи?
2. Охарактеризуйте строение атома по модели Э. Резерфорда.
Многообразие форм материи
Все то, из чего состоит окружающая нас Вселенная, мы называем материей.Философское определение материи — это объективная реальность, существующая вне и независимо от человеческого
Вещество и его состояния
На случаи наталкиваются именно те ученые, которые делают все, чтобы на них натолкнулись.
К. Тимирязев
Вещество — один из видов материи, из которого состоит весь окружающий
Энергия и ее проявления в природе
Наука научила людей пользоваться энергией, скрытой в сокровищницах Земли. Она должна вести человека в сокровищницы неба и научить его улавливать там энергию солнечных лучей.
К. Э. Ц
Законы сохранения в природе
Томны мира, что я изложил
в сокровенной тетради,
от людей утаил я,
своей безопасности ради.
Никому не могу рассказать,
Законы сохранения и принципы симметрии
Мы рады той таинственности, которая находится за пределами нашей досягаемости.
Харлоу Шепли
Среди всех физических законов своей всеобщностью, высшей степени фундаментальнос
Вопросы для контроля знаний
1. В чем качественная особенность философского определения материи от естественно-научного его понимания?
2. Какими всеобщими свойствами обладает материя?
3. Каки
Концептуальные уровни в познании веществ
Закономерности, происходящие в веществах, процессы их превращения, при которых происходит изменение их состава и структуры, изучает раздел естествознания — химия. Она занимается явлениями природы,
Состав вещества и химические системы
Во тьме должны обращаться физики, а особливо химики, не зная внутренних, нечувствительных частиц строения.
М. В. Ломоносов
В настоящее время химическим элементом
Структура вещества и его свойства
Надо было исследовать предметы, прежде чем можно было приступить к исследованию процессов. Надо сначала знать, что такое данный предмет, чтобы можно было заняться теми изменениями, которые с ним
Химические процессы
О значительнейших вещах не будем судить слишком быстро.
Гераклит
Химический процесс(от лат. processus — продвижение) представляет собой последовател
Эволюция химических систем и перспективы химии
Все наши значим — прошлые, настоящие и будущие — ничто по сравнению с тем, что мы никогда не узнаем.
К. Э. Циолковский
Под эволюцией химической системы понима
Вопросы для контроля знаний
1. Назовите основные этапы эволюции химических систем.
2. Назовите основные перспективные направления развития современной химии.
3. Чем определяются химические с
Расстояния и размеры в мегамире
Вопрос о том, что представляет собой Космос, окружающий Землю, нельзя было решить раньше, чем были определены расстояния до небесных тел. И это уточнение масштабов мира продолжалось почти 2500 лет.
Земля как планета и природное тело
Ты разумом вникни поглубже, пойми,
Что значит для нас называться
людьми...
Земное с небесным в тебе сплетено,
Два мира связать не
Состав и строение Солнечной системы
Приход наш и уход загадочны, —
их цели все мудрецы Земли
осмыслить не сумели.
Где круга этого начало, где конец,
откуда мы пришли,
Солнце, звезды и межзвездная среда
К дальним звездам, в небесную
роздымъ
улетали ракеты не раз.
Люди, люди — высокие звезды,
долететь бы мне только до вас.
Галактики
Кругом тот мир, где я кажусь ничем; во мне роятся мысли, все обнять готовые...
Байрон
Окружающие Солнце звезды и само Солнце составляют лишь ничтожно малую часть гигантског
Вопросы для контроля знаний
1. Какие закономерности обнаружены в строении, движении и свойствах Солнечной системы?
2. Каковы основные параметры, определяющие свойства звезд?
3. Как распредел
Детерминизм процессов природы
Детерминизмв современной науке определяется как учение о всеобщей, закономерной связи явлений и процессов окружающего мира. Наличие таких связей является доказательством материальн
Термодинамика и концепция необратимости
Человек может сделать путь великим, не путь делает великим человека.
Конфуций
История открытия закона сохранения и превращения энергии привела к изучению тепловых явлений в
Вопросы для контроля знаний
1. Чем отличаются универсальные законы от статистических?
2. Почему лапласовский детерминизм оказался несостоятельным?
3. Почему причинность не совпадает с детерм
Большой взрыв и расширяющаяся Вселенная
В истории познания окружающего нас мира четко прослеживается общее направление — постепенное признание неисчерпаемости природы, ее бесконечности во всех отношениях. Вселенная бесконечна в пространс
Начальная стадия Вселенной
Начало Вселенной — атомы и пустота, все же остальное существует лишь во мнении.
Диоген
Проблема возникновения структурности мира и жизни во Вселенной традиционно тра
Космологические модели Вселенной
Если бы вся Вселенная обратилась в одно государство, то как не установить повсюду одинаковых законов.
Козьма Прутков
Таким образом, сейчас Метагалактика расширяется, а что
Вопросы для контроля знаний
1. На какую физическую теорию опирается современная космология?
2. Какие этапы в своем развитии прошла эта космология?
3. Что собой представляет стандартная модел
Происхождение и эволюция галактик и звезд
При построении рассмотренной нами выше космологической модели Вселенной принималось, что вещество в ней распределено однородно и изотропно. Имеется в виду среднее по Метагалактике распределение вещ
Происхождение планет Солнечной системы
Все у нас, Луцилий, чужое, одно лишь время нагие. Только время ускользающее и текучее дала нам во владенье природа, но и его кто хочет, тот и отнимет.
Сенека
Для изучения в
Происхождение и эволюция Земли
Человек познает сам себя только в той мере, в какой он познает мир.
И. Гете
Время существования Земли делится на два существенно различных периода: ранняя история и геологи
Космос и Земля
Земля — колыбель человечества. Но нельзя же вечно жить в колыбели!
К. Э. Циолковский
Человечество всегда интересовалось тем, какое место занимают человек и Земля в окружающ
Вопросы для контроля знаний
1. Какие причины приводят к фрагментации однородно распределенного вещества?
2. В чем заключается критерий Джинса в образовании галактик?
3. Чем подтверждается ве
Концепции происхождения жизни но Земле
Одним из наиболее трудных и в то же время актуальных и интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Жизнь — одно из сложнейших, если не самое сложное явление приро
Генная инженерия и биотехнология
Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы; но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий.
Козьма Прутков
Результаты исследования молекулярной ген
Проблемы происхождения жизни во Вселенной
Река времени в своем стремленъи Уносит все дела людей. И топит в пропасти забвенья Народы, царства и царей.
Г. Державин
Представление о наличии жизни во Вселенной историчес
Вопросы для контроля знаний
1. Какие гипотезы происхождения живой материи вам известны? Дайте оценку гипотезе панспермии.
2. Какими признаками отличается живое от неживого? Какие аналогии между живой и нежи
Доказательства эволюции живого
Понятие "эволюция" употребляется в разных смыслах, но большей частью отождествляется с развитием. В ходе изложения нам уже приходилось говорить о глобальной эволюции Вселенной, геологичес
Пути и причины эволюции живого
Общаясь с дураком, не оберешься срама, Поэтому совет ты выслушай Хайяма: Яд, мудрецом тебе предложенный, прими, Из рук же дурака не принимай бальзама.
О. Хайям
Вопрос о пут
Эволюционная теория Дарвина
Тот, кто предупреждает нас о бесплодных путях, оказывает не меньшую услугу, чем тот, кто указывает правильный путь.
Гейне
Начало формирования теории эволюции, совершающейся
Современная теория органической эволюции
Ведь очень часто торопливость дум На ложный путь заводит безрассудно,
А там пристрастъя связывают ум.
Данте
Современная теория органической эволюции отличае
Синтетическая теория эволюции
Берегись, ибо жизнь — это сущность творенья, Как ее проведешь, так она и пройдет.
Омар Хайям
Генетика привела к новым представлениям об эволюции, получившим название
Другие концепции эволюции живого
Живи — радуйся тому,
Что из твоих трудов под солнцем
выйдет.
Поскольку из живущих никому
Не суждено грядущего увидеть.
Вопросы для контроля знаний
1. Чем отличается молекулярная структура живых систем от неживых?
2. Какую роль играют молекулы ДНК в передаче наследственности и как был расшифрован генетический код?
Человек как предмет естественно-научного познания
Проблема антропогенеза — возникновения человека — представляет большой научный интерес и вызывает жаркие споры среди ученых. Причина этому, с одной стороны, — огромное методологическое значение мат
Сходства и отличия человека от животных
Человек не ангел и не животное, и несчастье его в том, что чем больше он стремится уподобиться ангелу, тем больше превращается в животное.
Б. Паскаль
Для рассмотрения пробл
Концепции появления человека на Земле. Антропология
В этом замкнутом круге — крути
и не крути
Не удастся конца и начала найти.
Наша роль в этом мире — прийти
и уйти.
Эволюция культуры человека. Социобиология
Телесная красота человека есть нечто скотоподобное, если под ней не скрывается ум.
Демокрит
Одновременно с эволюцией человека как биологического вида происходила эволюция е
Проблемы поиска внеземных цивилизаций
У мира я в плену, — я это вижу
ясно:
Своею тягощусь природою
всечасно.
Ни тот, ни этот мир постичь
я не сум
Проблема связи с внеземными цивилизациями
Существуют великие люди, великие среди маленьких людей ... Но существует еще класс людей, которые стоят заведомо выше этого. Они создавали Вселенную и у них, у создателей Вселенной, чисты
Вопросы для контроля знаний
1. Какие гипотезы происхождения человека вам известны?
2. Какие сходства и отличия человека и животных вы знаете?
3. Что способствовало появлению у человека речи
Физиология человека
Физиологиячеловека как наука о жизнедеятельности здорового организма человека и функциях его составных частей: клеток, тканей, органов и систем — зародилась в XVIII столетии. Основ
Эмоции и творчество
Ничто — ни слова, ни мысли, ни даже поступки наши не выражают так ясно и верно нас самих, как наши чувствования; в них сложен характер не отдельной мысли, не отдельного решения, а всего с
Здоровье и работоспособность
Достойно лъ смиряться под
ударами судьбы
Иль надо оказать сопротивленъе
И в смертной схватке с целым
морем бед
Пок
Вопросы биомедицинской этики
Чтоб мудро жизнь прожить, знать
надобно немало,
Два важных правила запомни для начала:
Ты лучше голодай, чем что попало есть
И луч
Вопросы для контроля знаний
1. В чем сущность концепции о системе крови и кровообращения?
2. Каковы функции системы органов пищеварения?
3. Что такое метаболизм, анаболизм и катаболиз
Биосфера
Под биосферойпонимают тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Биосфера находится на стыке литосферы, гидросферы и атмосфер
Экология
У пусть у гробового входа Младая будет жизнь играть, И равнодушная природа Красою вечною сиять.
А. Пушкин
Термин "экология" (от греческого oikos — жилище)
Современные проблемы экологии
Мы хотим, чтобы из глубокого, вдумчивого исследования природы рождалась не только мысль, но и дело.
А. Е. Ферсман
Загрязнение природной среды различными отходами производст
Ноосфера
Одному только разуму, как мудрому попечителю, должно вверять всю жизнь.
Пифагор
В 20-е годы XX в. в Париже на семинаре А. Бергсона русский ученый Владимир Иванович В
Демографическая проблема
Есть время жить — и время умирать. Всему свой срок. Всему приходит время. Есть время сеять — время собирать. Есть час любви — и ненависти час. И для войны есть время — и для мира.
Вопросы для контроля знаний
1. Что включает В. И. Вернадский в понятие биосферы?
2. На каких принципах основывается учение Вернадского о биосфере?
3. Как осуществляется переход от биосферы к
Системный метод исследования
В широком смысле слова под системным исследованием предметов и явлений окружающего нас мира понимают такой метод, при котором они рассматриваются как части и элементы определенного целостного образ
Кибернетика - наука о сложных системах
Наука — это неустанная многовековая работа мысли свести посредством системы все познаваемые явления нашего мира. А. Эйнштейн
Самым значительным шагом в формировании идеи сист
Методы математического моделирования
Тот, кто хочет решать вопросы естественных наук без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым, не является.
Математическое моделирование в экологии
Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине — только один.
Ж. Ж. Руссо
Для исследования биологических систем, таких как биоценозы, биогеоценозы, можно применят
Вопросы для контроля знаний
1. Какие системы называются сложными?
2. Как понимать обратные связи в системах?
3. В чем состоит целесообразность системы?
4. Какое значение имее
Парадигма самоорганизации
В настоящее время концепция самоорганизации получает все большее распространение не только в естествознании, но и социально-гуманитарном познании. Поскольку большинство наук изучает процессы эволюц
Синергетика
Все исследуй, давай разуму первое место.
Пифагор
К установлению общего взгляда на процессы самоорганизации разные ученые шли различными путями. Автор самого термина "с
Особенности эволюции неравновесных систем
Наука — самое важное, самое прекрасное и самое нужное в жизни человека.
А. П. Чехов
Законы термодинамики, являющиеся обобщением большого количества экспериментальног
Самоорганизация - источник и основа эволюции
Что Дарвина ошибочно сужденъе: была любовь причиною рожденья.
Р. Гамзатов
Современное эволюционное мышление сложилось в XVIII и XIX вв. и неразрывно связано с великими имен
Самоорганизация в различных видах эволюции
На скорлупу и ядро бесцельно делить природу, все в ней нераздельно.
Гете
Теория самоорганизации, возникшая на основе исследования простейших физико-химических систем, оказа
Вопросы для контроля знаний
1. Почему концепция самоорганизации превратилась сегодня в парадигму исследования обширного класса сложноорганизованных систем?
2. Какие исследования называют междисциплинарными?
Особенности современного этапа развития науки
Усиление внимания к проблемам интеграции науки, в особенности к взаимодействию гуманитарных, социально-экономических, естественных и технических наук, неизбежно в условиях интенсификации научной де
Естествознание и мировоззрение
Все наши знания — прошлые, настоящие и будущие — ничто по сравнению с тем, о чем мы никогда не узнаем.
К. Э. Циолковский
Основная цельсовреме
Естествознание инаучно-техническая революция
Наука необходима народу. Страна, которая ее не развивает, неизбежно превращается в колонию.
Ф. Жолио-Кюри
Научно-техническая революция означает скачок в развитие производит
Общие закономерности современного естествознания
Наука является основой всякого прогресса, облегчающего жизнь человечества и уменьшающего его страдания.
М. Склодовская-Кюри
Основные наиболее общие закономерности современн
Современная естественно-научная картина мира и Человек
Знаний сердце мое никогда не чуждалось.
Мало тайн, мной не познанных,
в мире осталось.
Только знаю одно: ничего я не знаю —
Вот ит
Особенности в развитии современной науки
Наука не открывается каждому без усилий. Подавляющее число людей не имеет о науке никакого понятия. Она доступна лишь немногим.
К. Ясперс
Основной структурой познания в наи
Вопросы для контроля знаний
1. Каковы общие закономерности современного естествознания?
2. В чем состоит научно-техническая революция?
3. Какова современная классификация естественных наук?
Основная
1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания. — М.: Центр, 1997.
2. Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания. — М.: ИТК «Дашков и К°»,
Дополнительная
1. Абдулкадыров Ю. Н. Концепции современного естествознания. — Махачкала, 1996.
2. Амбарцумян В. А. Загадки Вселенной. — М.: Педагогика, 1987.
3. Аминьева Т. П.,
М. К. Гусейханов, О. Р. Раджабов Концепции современного естествознания
Учебник
Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.02.953.Д.004609.07.04 от 13.07.2004 г.
Лицензия № 06473 от 19 декабря 2001 г.
Подписано в печать 26.02.2007
Новости и инфо для студентов