Происхождение планет Солнечной системы - раздел Образование, КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Все У Нас, Луцилий, Чужое, Одно Лишь Время Нагие. Только Время Ускользающе...
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 вопросов происхождения небесных тел важным является определение их возраста. Определение возраста
земной коры основано на исследовании содержания в ней радиоактивных элементов (урана, тория и др.), а также радиоактивных изотопов таких элементов, как калий, аргон и др. Как известно, радиоактивные элементы непрерывно распадаются, причем процесс распада совершенно не зависит от внешних воздействий. При радиоактивном распаде образуются изотопы соседних элементов периодической системы Менделеева. Эти изотопы сами нередко оказываются радиоактивными, а значит, и они распадаются. Распад заканчивается, когда атомы радиоактивных элементов превращаются в нерадиоактивные атомы химических элементов и их изотопы. Например, распад урана (238U) завершается образованием нерадиоактивного изотопа свинца (206РЬ). Промежуток времени (Т), по истечении которого остается половина начального количества радиоактивных атомов, характеризуется скоростью распада и называется периодом полураспада. Для определения возраста земной коры используются медленно распадающиеся изотопы, например урана (Т 4,5-109 лет), радиоактивный изотоп калия 40К (Т 1,3109 лет) и др. Чтобы определить возраст земной коры, сравнивают содержание радиоактивных элементов и продуктов их распада в многочисленных пробах, взятых для анализа. Такое сравнение показывает, что возраст земной коры около 4,5 млрд лет. Примерно таков же возраст Земли как оформившейся планеты. К 3,5-4,5 млрд лет близок возраст лунных пород и метеоритов. Солнце, конечно, не может быть моложе Земли и Луны. Скорее всего возраст Солнца (желтой звезды) — 5 млрд лет. Сопоставление возраста Солнечной системы с возрастом Метагалактики (будем считать его равным 15 млрд лет) показывает, что Солнце нельзя отнести к звездам "первого поколения". Скорее всего в состав его и планет вошел газ, уже побывавший в недрах более старых звезд. На ранних стадиях расширения Метагалактики, как вы уже знаете, вообще не было тяжелых химических элементов, которые впоследствии стали центрами конденсации твердых частиц, необходимых для формирования планет.
Кроме этого факта гипотеза, объясняющая происхождение, развитие Солнечной системы, должна дать ответы и объяснить
следующие основные закономерности, наблюдаемые в строении, движении, свойствах Солнечной системы:
1. Орбиты всех планет (кроме орбиты Плутона) лежат практически в одной плоскости, почти совпадающей с плоскостью солнечного экватора.
2. Все планеты обращаются вокруг Солнца по почти круговым орбитам в одном и том же направлении, совпадающем с направлением вращения Солнца вокруг своей оси.
3. Направление осевого вращения планет (за исключением Венеры и Урана) совпадает с направлением их обращения вокруг Солнца.
4. Средние расстояния планет от Солнца (за исключением Нептуна и Плутона) подчиняются определенному закону (правилу Тициуса—Воде).
5. Суммарная масса планет в 750 раз меньше массы Солнца (почти 99,9% массы Солнечной системы приходится на долю Солнца), однако на их долю приходится 98% суммарного момента количества движения всей Солнечной системы.
6. Планеты делятся на две группы, резко различающиеся между собой по строению, физическим свойствам, — планеты земной группы и планеты-гиганты.
7. Подавляющее число спутников обращается вокруг планет практически по круговым орбитам, лежащим в большинстве случаев в плоскости экватора планеты, причем (за несколькими исключениями) направление этого движения совпадает с направлением осевого вращения планет.
История науки знает множество гипотез о происхождении Солнечной системы. Причем эти гипотезы появились значительно раньше, чем стали известны многие важные закономерности Солнечной системы. Значение первых космогонических гипотез состояло прежде всего в том, что они пытались объяснить происхождение небесных тел как результат естественного процесса, а не одновременного акта божественного творения. Кроме этого, некоторые ранние гипотезы содержали правильные идеи о происхождении небесных тел.
Немецкий философ И. Кант в своей книге "Всеобщая естественная история и теория неба" (1755 г.) развил гипотезу, согласно которой в начале мировое пространство было заполнено материей, находившейся в состоянии первозданного хаоса. Под действием двух сил—притяжения и отталкивания—материя со временем переходила в более разнообразные формы. Элементы, имеющие большую плотность, по закону всемирного тяготения притягивали менее плотные, вследствие этого образовались отдельные сгустки материи. Под действием же сил отталкивания (которые якобы особенно эффективны, когда вещество находится в распыленном состоянии) прямолинейное движение частиц к центру тяготения заменялось кругообразным. Вследствие столкновения частиц вокруг отдельных сгустков и формировались планетные системы. Все это представлялось Канту настолько очевидным, что он не удержался от замечания, ставшего как бы символом естествознания: "Дайте мне материю, и я построю из нее мир, т. е. дайте мне материю, и я покажу всем, как из нее должен образоваться мир..."
Совершенно другая гипотеза о происхождении планет была изложена в книге П. Лапласа "Изложение системы мира" (1769 г.). По Лапласу, на ранней стадии своего развития Солнце представляло собой огромную, медленно вращающуюся туманность. Под действием силы тяжести протосолнце сжималось, поэтому оно принимало сплюснутую форму. И как только на экваторе сила тяжести уравновешивалась центробежной силой инерции, от протосолнца отделялось гигантское кольцо, которое в дальнейшем охлаждалось и разрывалось на отдельные сгустки. Из них и формировались планеты. Такой отрыв колец от протосолнца, по Лапласу, происходил несколько раз. Аналогичным путем образовались и спутники планет. Гипотеза Лапласа, бывшая весьма популярной на протяжении почти ста лет, оказывалась не в состоянии объяснить перераспределение момента количества движения между Солнцем и планетами. Расчет показывает, что если бы все планеты упали на Солнце (т. е. вернули ему потерянный им момент количества движения), то скорость его вращения была бы недостаточной для того, чтобы могло проис-
ходить отделение колец. Кроме того, для этой и других гипотез, по которым планеты и их спутники образуются из горячего газа, камнем преткновения является еще следующее: из горячего газа планета сформироваться не может, так как этот газ очень быстро расширяется и рассеивается в пространстве.
В 20-е годы XX в. английский астроном Д. Джинс разработал приливную теорию происхождения Солнечной системы. По этой теории в результате случайного сближения Солнца с какой-то звездой на Солнце образовалась гигантская приливная волна, приведшая к тому, что из двух противоположных точек его поверхности началось мощное извержение струй газа. Эти газовые массы очень быстро сгущались в облака, в которых росли планетезимали — небольшие твердые тела, из которых в дальнейшем сформировались планеты.
В 30-х годах было высказано предположение (Г. Рессел), что в прошлом Солнце было двойной звездой. Один из компонентов был разорван встречной звездой и образовал облако, из которого позже сформировались планеты. В дальнейшем эту гипотезу видоизменили (Ф. Хойл в 1944 г.). Было выдвинуто предположение, что один из компонентов вспыхнул как сверхновая, сбросил газовую оболочку. Звезды разошлись, а из газовой оболочки образовалась планетная система.
Большую роль в разработке установившихся в настоящее время взглядов на происхождение планетной системы сыграли работы нашего соотечественника О. Ю. Шмидта. В основе теории О. Ю. Шмидта лежат два предположения: планеты сформировались из холодного газопылевого облака; это облако было захвачено Солнцем при его обращении вокруг центра Галактики. На основе этих предположений Шмидту удалось объяснить некоторые закономерности в строении Солнечной системы — распределение планет по расстояниям от Солнца, вращение и др. Гипотез было много, но если каждая из них хорошо объясняла часть исследований, то другую часть не объясняла (рис. 13.1).
При разработке космогонической гипотезы прежде всего необходимо решить вопрос: откуда взялось вещество, из кото-
л
Рис. 13.1. Образование планет по гипотезе О. Ю. Шмидта
рого со временем сформировались планеты? Здесь возможны три варианта:
1. Планеты образуются из того же газопылевого облака, что
и Солнце (И. Кант).
2. Облако, из которого образовались планеты, захва
чено Солнцем при его обращении вокруг центра Галактики
(О. Ю. Шмидт).
3. Это облако отделилось от Солнца в процессе его эволюции
(П. Лаплас, Д. Джинс и др.).
Общую схему развития нашей планетной системы можно описать следующим образом.
Около 5 млрд лет назад в протяженном газопылевом облаке, пронизанном магнитными силовыми линиями, образовалось центральное сгущение — протосолнце, которое медленно сжималось. Другая часть облака, массой в 10 раз меньшей, медленно вращалась вокруг него. В результате столкновения атомов, молекул и пылинок туманность постепенно сплющивалась и разогревалась. Так вокруг Солнца образовался протяженный газопылевой диск. Его магнитное поле, "наматываясь" на про-
тосолнце, способствовало передаче момента внешним слоям диска.
По одному из вариантов эволюции протопланетного облака, рассмотренному В. С. Сафроновым, вначале в этом облаке произошло деление компонентов — газа и пыли. Оседание пыли к центральной плоскости произошло примерно за 1000 оборотов облака вокруг Солнца. Одновременно протекал процесс роста пылинок до к 1 см.
Под действием светового давления легкие химические элементы водород и гелий "выметались" из близких окрестностей Солнца. И, наоборот, попадая на пылинки, световые лучи тормозили их движение вокруг Солнца. При этом пылевые частицы теряли свой орбитальный момент количества движения и приближались к Солнцу. Этот механизм торможения "работает" даже в случае, если размеры частицы достигают нескольких метров. В конечном итоге это и привело к существенному различию в химическом составе планет, их разделению на две группы. Таким образом, вблизи экваториальной плоскости Солнца образовался слой пыли повышенной плотности. Как только плотность этого слоя достигла критического значения, в нем возникла гравитационная неустойчивость. Вначале образовались кольца, которые быстро распались на отдельные сгущения. Их исходные размеры и массы на расстоянии в одну астрономическую единицу от Солнца достигали 40 км и 5 • 1013 кг, а на расстоянии Юпитера — соответственно 105 км и 1019кг. За счет собственной тяжести происходило дальнейшее сжатие сгустков, их уплотнение, рост больших и разрушение малых. Превращение сгущенной пыли в отдельные твердые тела продолжалось всего 10 000 лет на расстоянии в 1 а.е. и около 1 млн лет на расстоянии Юпитера от Солнца.
Далее в результате взаимных столкновений происходило слипание отдельных пылинок и образование твердых тел. Расчеты показывают, что эффективность взаимных столкновений пропорциональна четвертой степени радиуса сгущения (плане-тезимали). Это привело к быстрому росту размеров наибольших из них. В результате столкновений их орбиты приближались
к круговым, а сами они превращались в зародыши планет. Со временем выживали лишь те из них, орбиты которых с учетом их взаимного притяжения оказались устойчивыми.
Подобно планетам земной группы, формировались зародыши планет-гигантов — Юпитера и Сатурна, хотя время их конденсации было в несколько раз большим. В данном случае, как только масса протопланеты достигала величины двух-трех масс Земли, начиналась интенсивная аккреция газа, входящего в протопланетное облако.
Чтобы согласовать расчеты с наблюдениями, приходится ввести допущение, что в процессе роста планет-гигантов значительное количество твердого вещества было выброшено из Солнечной системы. Это привело к образованию на ее периферии облака комет, которое частично сохранилось и до наших дней.
Направление и скорость вращения планеты вокруг своей оси устанавливаются статистически как суммарный результат объединения многих планетезималей и выпадения на зародыш планеты тел из "спутникового роя", окружающего каждую планету на раннем этапе ее формирования. Как оказалось, по наклону оси вращения планеты к плоскости эклиптики можно оценить массу самых больших тел, выпадавших на планету. В частности, для нашей планеты эти массы не превышали 0,001 массы Земли. То, что ось вращения Урана наклонена к плоскости ее орбиты под углом 98°, связано с влиянием Юпитера и Сатурна. Как только массы этих планет возросли до двух-трех масс Земли, они своим притяжением вносили возмущения в движение других планетезималей, придавая им большие скорости, достаточные для того, чтобы вылетать за пределы Солнечной системы. Случайное столкновение этих тел с протоураном и привело к упомянутой аномалии в его вращении вокруг своей оси. Массы наибольших тел, выпадавших на Уран, достигали величины 0,07 массы этой планеты.
Зародыши планет-гигантов не только препятствовали формированию планеты в зоне астероидов между Марсом и Юпитером, но привели и к значительному уменьшению конечной массы планеты Уран.
Несмотря на сходство образования и состава исходного материала планет земной группы, в настоящий момент заметно различие в достигнутом уровне развития планет. На других планетах отсутствуют не только признаки жизни, но даже такие химические соединения, которые в ходе дальнейшей эволюции могли бы привести к появлению примитивных органических форм. Земля же обладает богатым, в высшей степени развитым органическим миром.
Сравнение физических характеристик планет земной группы позволило выявить ряд общих закономерностей их происхождения и последующей эволюции. В раннюю историю своего существования все планеты, как Земля, пережили три общие для них фазы развития:
1) фазу аккреции; 2) фазу расплавления внешней среды (а возможно, и недр) и 3) лунную фазу (стадию первичной коры). Совокупность этих фаз составляет раннюю историю планет. В раннюю историю Земля в своем развитии не отличалась от других планет. Во все последующее время до современной эпохи включительно, т. е. на протяжении 3,5-4,0 млрд лет, все планеты, за исключением Земли, развивались более или менее однотипно, хотя степень активности как внутренних, так и внешних планетных процессов была разной. Чем большую массу имеет планета, тем большее количество радиогенной и гравитационной энергии образуется в ее недрах. Соответственно и более активно протекают у планеты эндогенные процессы — вулканизм и тектонические движения. У небесных тел (Луны и Меркурия) вулканизм прекратился уже более 3 млрд лет назад. На Марсе он до недавнего времени был весьма активным. На Венере (по косвенным данным) и на Земле интенсивный вулканизм продолжался на протяжении всей их истории, вплоть до настоящего времени.
К числу общих закономерностей развития планет земной группы относятся следующие:
1. Все планеты произошли из единого протопланетного газопылевого облака (туманности) в результате его конденсации и аккреции образовавшихся сгустков материала и рассеянного
вещества. Более крупные скопления росли быстрее за счет присоединения к себе меньших агрегатов и рассеянного материала и превращались в зародыши планет — планетезимали.
2. В конце стадии аккреции, т. е. приблизительно 4,5 млрд лет назад, под влиянием быстрого накопления тепловой энергии за счет трансформированной метеоритной кинетической энергии внешняя оболочка планет претерпела полное расплавление.
3. В результате последующего остывания внешних слоев литосферы образовалась кора. В ее состав вошли более легкие компоненты основной магмы. Более тяжелые, благодаря гравитационной дифференциации, сконцентрировались ниже коры, образовав мантию планеты. На этот же период приходится расплавление и центральной области планеты за счет накопления радиогенной и гравитационной энергии. Таким образом, на раннем этапе существования планет произошла дифференциация их вещества на ядро, мантию и кору.
4. Индивидуально происходило развитие внешней области планет. Формирование природной обстановки происходило и происходит под влиянием климатического фактора, но степень его полноты весьма неодинаковая на разных планетах, а отсюда и неодинаков эффект его действия. Важнейшим условием здесь является наличие или отсутствие у планеты атмосферы и гидросферы. Причем определяющим следует признать не сам факт их наличия или отсутствия, а определенное сочетание их параметров. Для атмосферы это будут химический состав, плотность, температурный режим, циркуляция и т. д.; для гидросферы — общая масса воды и ее фазовое состояние — твердое, жидкое или газообразное. Из них наибольшей активностью обладает вода в жидкой фазе.
5. Вследствие полного отсутствия воды на безатмосферных Луне и Меркурии или наличия ее в малом количестве и не в жидкой фазе на Марсе и Венере на этих планетах экзогенные процессы не могут подавить морфологический эффект метеоритной бомбардировки, поэтому кратерный тип рельефа безраздельно господствует на Луне, Меркурии, Венере и преобладает на Марсе. Марс в прошлом имел более теплый и влажный климат,
жидкую воду и относительно высокую активность экзогенных процессов, действие которых выразилось в существенной переработке первичного рельефа ударных кратеров.
6. С циркуляцией воды во внешней оболочке Земли связано функционирование на нашей планете мощного комплекса экзогенных процессов, оказывающих огромное влияние на другие компоненты — литосферу, органический мир, вовлечение их в глобальные круговороты.
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
Электронная оболочка атома
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-механичес
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 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