КОНТРОЛЬНА

концепции современного естествознания


ВУЗ - СибГТУ
Объем работы - 20 страниц формата A4
Год защиты - 2017

Оформите предварительный заказ, чтобы узнать стоимость работы.


СОДЕРЖАНИЕ:

Тема № 1 Основные достижения физики ХХв.
• 1901 г. Открытие «х» - лучей (рентгеновских лучей)
Рентген Вильгельм Конрад (1845 – 1923), немецкий физик, открыл новый вид излучения, которое он назвал икс – лучами (позднее названо рентгеновским излучением), и исследовал основные их свойства. Рентгеновские лучи быстро нашли применение для диагностики заболеваний.
• 1908 г. Липман Г. Открытие способа цветной фотографии.
• 1911 г. Вин В. Открытие законов теплового излучения.
• 1929 г. Бройль Л. де. Открытие волновой природы электрона.
Луи Виктор де Бройль (1892-1987), французский физик, высказал фундаментальную, новую для физики идею о волновых свойствах материи (волны де Бройля), которая легла в основу квантовой механики.
• 1933 Дирак П.А.М., Шредингер Э. Открытие новых продуктивных форм атомной теории – создание квантовой (волновой) механики.
Дирак Поль Адриен Морис (1902-1984), английский физик, один из создателей квантовой механики, квантовой электродинамики, квантовой статистики. Вывел квантовое уравнение движения электрона с высокими скоростями, из которого следовало существование позитрона и аннигиляции. Предложил метод вторичного квантования. Высказал идею существования частицы с одним магнитным полюсом (магнитный монополь).
• 1935 г. Чедвик Дж. Открытие нейтрона.
Источниками нейтрона являются ядерные реакторы, ядерные взрывы, ускорители заряженных частиц, термоядерные установки и др. Легко проникают в ядра и захватываются ими, вызывают деление тяжелых ядер.
• 1936 г. Гесс В.Ф. Открытие космических лучей.
• 1952 г. Блох Ф., Перселл Э.М. Открытие ядерного магнитного резонанса.
• 1958 г. Тамм И.Е., Франк И.М., Черенков П.А. Открытие и создание теории эффекта Черенкова – Вавилова.
Черенков Павел Александрович (1904-1990), открыл под руководством Вавилова С.И. и исследовал излучение, возникающее при движении быстрых электронов в веществе; этот эффект используется в счетчиках заряженных частиц.
• 1964 г. Басов Н.Г., Прохоров А.М., Таунс Ч.Х. Работы в области квантовой электроники, приведшие к созданию генераторов и усилителей нового типа – мазеров и лазеров.
• 1971 г. Габор Д. Изобретение и развитие голографии.
• 1972 г. Бардин Дж., Купер Л., Шриффер Дж.Р. Создание теории сверхпроводимости.
• 1979 г. Вайнберг С., Глэшоу Ш., Салам А. Создание теории, объединяющей слабое и электромагнитное взаимодействия (так называемое электрослабое взаимодействие)
• 1983 г. Чандрасекар С. Работы в области строения и эволюции звезд.
• 1995 г. Райнс Ф. Обнаружение нейтрино.

Тема № 2 Искривление световых лучей в гравитационном поле.
Родоначальник волновой теории Христиан Гюйгенс христиан Гюйгенс не отвергал существование корпускул, полагая, что они не излучаются светящимися телами, а заполняют все пространство. Сторонники Гюй¬генса высказывали мнение, что свет есть распростра¬няющееся колебание в особой среде — «эфире», за¬полняющем все мировое пространство и свободно проникающем во все тела. Световое возбуждение от
источника света передается посредством эфира во все
стороны. Принцип Гюйгенса — Френеля состоит в том, что каждая точка, до которой дошло световое возбуждение, в свою очередь становится центром вторичных волн и передаёт их во все стороны сосед¬ним точкам. Наиболее наглядно волновые свойства света проявляются в явлениях интерференции и ди¬фракции.
Интерференция света заключается в том, что при взаимном наложении двух волн может происходить усиление или ослабление колебаний. Принцип интерфе¬ренции был открыт в 1801 г. английсклм ученым Тома¬сом Юнгом (1773—1829). Юнг провел ставший теперь классическим опыт с двумя отверстиями. На экране кончиком булавки прокалывались два близко расположенных отверстия, которые освещались солнечным светом из небольшого отвер¬стия в зашторенном окне. За экраном наблюдалась
вместо двух ярких точек серия чередующихся тёмных
и светлых колец.
Волновую природу света и поперечность световых волн доказывает, кроме того, и явление поляризации. Сущность поляризации наглядно демонстрирует простой опыт: при пропускании света через два прозрач^ цых кристалла его интенсивность зависит от взаимной ориентации кристаллов. При одинаковой ориентация свет проходит без ослабления. При повороте одного из кристаллов на 90˚ свет полностью гасится, т. е не проходит через кристаллы. Явление поляризации можно объянитъ, считая свет поперечной волной. При прохождении через первый кристалл происходит поляризация света, т.е. кристалл пропускает только волны, с колебаниями вектора напряженности электрического поля в одной плоскости. Если плоскости, в которой пропускаются колебания первым и вторым кристаллом, совпадают, свет проходит без ослабления. При повороте одного из кристаллов на 90° он гасится. Волновую природу света подтверждает и явление дис¬персии света. Узкий параллельной пучок белого света при прохождении через стеклянную призму разлага¬ется на пучки света разного цвета. Цветную полоску называют сплошным спектром. Зависимость скорости распространения света в среде от длины волны на¬зывается дисперсией света. Дисперсия была открыта И. Ньютоном. Разложение белого света объясняется тем, что он состоит из электромагнитных волн с раз¬ной длиной волны и показатель преломления зависит от длины волны. Показатель преломления максимален для света с самой короткой длиной волны - фиолето¬вого и минимален для самого длинноволнового света — красного. Опыты показывают, что в вакууме скорость света одинакова для любой длины волны.

Тема № 3 Изотропность пространства и закон сохранения момента импульса.
Изотропность пространства (осевая симметрия пространства) приводит к закону сохранения момента импульса: в замкнутых системах момент импульса сохраняется.
Закон сохранения момента импульса является фундаментальным законом природы, выполняющимся при любых взаимодействиях в мега-, макро- и микромире. Законом сохранения момента импульса объясняются, в частности, плоская форма галактик, орбитальное движение планет Солнечной системы (второй закон Кеплера), изменение угловой скорости вращения фигуриста при изменении положения его рук и т.д.
ИЗОТРОПНОСТЬ – независимость свойств от направления.
Для вра¬щающихся систем сохраняется величина, называемая моментом им¬пульса (или угловым моментом). Закон сохранения момента импуль¬са определяет динамику галактик, планет и элементарных ядерных частиц. Момент импульса тела по величине равен произведению им¬пульса тела на расстояние до оси вращения: М = mvr .
Для сил, способных вызвать вращение тел, в физике использует¬ся понятие момента силы. Его величина определяется произведением расстояния от точки приложения силы до центра вращения на ком¬поненту силы, перпендикулярную этому направлению. Если сила F приложена к точке А, расположенной на расстоянии r от оси враще¬ния, вектор силы перпендикулярен линии АВ, и создается момент силы r * F. Когда же направление приложенной силы проходит через центр вращения, она не создает момента силы относительно точки В. Примером может служить дверь: приложенная к ручке сила приво¬дит дверь во вращение относительно линии косяка или дверных пе¬тель, но вращения не будет в случае приложения силы вдоль линии петель. Если сила направлена под углом к оси, то вращение вызыва¬ет только перпендикулярная составляющая силы, или rF sin φ.
При отсутствии действия внешних сил действует закон сохране¬ния импульса для поступательного движения и момента импульса - для вращения.
Скорость тела, совершающего круговое движение, выражается че¬рез длину окружности, деленную на период Т: v = 2πr/Т. Тогда мо¬мент импульса L можно выразить через период вращения:
L = mvr = m (2π/Т) r 2.
Отсюда видно, что момент импульса при вращении зависит не только от массы и скорости тела, но и от положения точки, в кото¬рой находится масса тела. Повседневный опыт подтверждает наш вывод. Допустим, вам необходимо раскрутить до одинаковой скорости два колеса с равными массами и размерами, но отличающиеся распределением масс: у одного колеса почти вся масса сосредоточена вблизи оси вращения, у другого — на ободе. Вы убедитесь, что второе колесо (похожее на велосипедное) труднее раскрутить, но и труднее остановить, т. е. его инерция больше. Поэтому для вращения удобнее использовать не понятие инертной массы, а понятие, связанное с распределением массы, или момент инерции, обозначаемый I:
I = ∫r2dm, где элемент массы dm расположен на расстоянии r от оси вращения. Тогда импульс вращающегося тела примет вид: L = I*ω.
Перераспределение массы при вращении изолированной системы в силу закона сохранения момента импульса меняет (уменьшает или увеличивает) угловую скорость вращения. Так, опытная фигуристка за счет перегруппировки собственной массы достигает больших скоростей вращения.
Можно убедиться в этом самим: сядьте на крутя¬щийся стул, держа в вытянутых руках гантели, и начните вращение, затем резко прижмите руки к груди — ваша угловая скорость увели¬чится (рис. 1).


Рис. 1 При подтягивании гантелей к себе увеличивается угловая скорость, т.к. момент импульса должен оставаться постоянным.
В силу изолированности системы момент импульса должен сохраняться
L = mωr2, и ясно, что уменьшение r — расстоя¬ния, на котором расположена часть массы системы, должно привес¬ти к увеличению угловой скорости ω. Поскольку в формулу для L угловая скорость входит в квадрате, то уменьшение радиуса, напри¬мер в два раза, приводит к увеличению угловой скорости в 4 раза.

Тема № 4 Виды физических полей
ПОЛЕ (ФИЗИЧЕСКОЕ) – особая форма материи, связывающая частицы вещества в единые системы и передающая с конечной скоростью действие одних частиц (тел) на другие.
Через поля представляют все физические взаимодействия, для чего были сформулированы общие для всех типов полей характеристики.
Рассмотрим характеристики для гравитационного поля. Таким образом от закона всемирного тяготения Fгp21 = Gm1m2/r2 можно перейти к полю гравитации. Масса m1 создает в пространстве определенные условия, на них реагирует масса m2 и в результате испытывает направленную массе m1 силу Fгp21. Эти условия и есть гравитационное поле, которое создает масса m1 : она является источником поля, а ее величина — массой источника поля. Если мы разделим обе части уравнения для силы на массу пробного тела m2, то правая часть уравнения задавать гравитационное поле на данном расстоянии r, не зависящее от наличия или отсутствия в этой точке пробной массы. Запишем результат такого де¬ления: (Frp21/m2) = G (m1 / r2).
В полученном выражении удобно оставить только массу источника гравитационного поля.
Обозначим новую величину: g = G(M/r2), где масса источника m1= М, а g, представляя собой результат деления силы на массу пробного тела (левая часть уравнения), есть ускорение. И сила, и ускорение являются векторами. Вектор g дает полное описание поля гравитации, создаваемого массой источника поля М в любой точке, и называется вектором напряженности гравитационного поля. Уско¬рение силы тяжести служит величиной этого вектора, а сила F = mg является гравитационной силой, действующей на массу m. Силовые линии поля гравитации, создаваемого точечным источ¬ником, получаются более сложно, чем для скалярного поля (темпе¬ратур или давления). С помощью пробной массы исследуется распре¬деление сил вокруг источника поля массы М. На рис. 2 длина каж¬дой стрелки пропорциональна величине силы действующей на проб¬ное тело в данной точке, а направление определяет направление силы в этой точке. Плотность этих линий будет убывать с удалением от точки с М по закону обратной пропорциональности квадрату рассто¬яния. Если тело сферической формы, то силовые линии представляют из себя расходящиеся по радиусам прямые, для более сложных, рядом масс, картина меняется.


Рис. 2. Силовые линии гравитаци¬онного поля:
а - картина гравитационного поля массы М;
б – гравитационное поле сферического тела.

Поле, передающее воздействие одного неподвижного электрического заряда на другой неподвижный заряд в соответствии с законом Кулона, называется электростатическим или электрическим полем. Электрические сигналы распространяются в безвоздушном пространстве с очень большой, но конечной скоростью, которая равна приблизительно 300000 км/с. Изучение свойств поля позволило осуществить передачу энергии на расстояние с помощью поля и использовать это для нужд человечества. Примером может служить действие радиосвязи, телевидения, лазеров и т.п. любой электрический заряд q создает в пространстве электрическое поле, с помощью которого он взаимодействует с другими зарядами. Электрическое поле действует только на электрические заряды.

Тема №5 Электромагнитное взаимодействие и его роль в микромире

Известны четыре типа фундаментальных физических взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Интенсивность взаимодействия характеризуется безразмерной константой взаимодействия А, определяющей вероятность процессов, обусловленных данным видом взаимодействия.
Электромагнитное взаимодействие осуществляется между заряженными частицами (константа взаимодействия равна ≈10˜2, радиус взаимодействия неограничен, τ ≈10-20с).
Электромагнитное взаимодействие характеризуется как взаимодействие, в основе которого лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие в частности, ответственно за существование атомов и молекул, обусловловливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.
Электромагнитное взаимодействие существует на любых расстояниях между элементарными частицами, имеющими электрический заряд или магнитный момент; в частности, оно определяет связь электронов и ядер в атомах, а также ответственно за все виды электромагнитных излучений.

Тема № 6 Фракталы. Повсеместность фрактальных объектов в природе.
Важнейшим свойством странных аттракторов является фрактальность. Фракталы — это объекты, проявляющие по мере увеличения, все большее число деталей. Их начали активно исследовать с появлением мощных ЭВМ. Изве¬стно, что прямые и окружности — объекты элементарной геомет¬рии — природе не свойственны. Структура вещества чаще прини¬мает замысловато ветвящиеся формы, напоминающие обтре¬панные края ткани. Примеров подобных структур много: это и коллоиды, и отложения металла при электролизе, и клеточные популяции.
Хаос порождает фракталы, а фазовая траектория фракталов обладает самоподобием, т. е. при выделении двух близких точек на фазовой траектории фрактала и последующем увеличении масштаба траектория между этими точками окажется столь же хаотичной, как и вся в целом. В программе ЭВМ это увеличение масштаба достигается уменьшением временного шага при решении динамических урав¬нений. Траектория броуновской частицы тоже обладает фрактальны¬ми свойствами. Фракталы имеют дробную размерность (англ. fractial «дробный"). Термин был введен Б. Мандельбротом в 1977 г. в книге «Форма, случайность и размерность». По мнению автора введение фрактальных множеств позволяет объяснить и предсказать многие яв¬ления в самых различных областях.

Тема №7 Наша планета – Земля

Вопрос о возрасте Земли – особая проблема. В течение многих веков возраст Земли считался равным нескольким тысячам лет, что следовало из библийского мифа о сотворении мира. Однако, к концу XVIII в. Геология уже становилась настоящей наукой и большинство геологов начали осознавать, что такие процессы, как образование осадочных пород или выветривание имеют затяжной характер и совершаются за огромные промежутки времени. Во второй половине XVIII в. Возраст Земли оценивался геологами лишь в 75 тыс. лет. Однако, к середине XIX в. В этот отрезок времени «растянулся» до сотен миллионов лет. В настоящее время методами радиоактивного датирования возраст Земли оценивается в 4,6 млрд. лет.
Земля – спутник Солнца в мировом пространстве, вечно кружащийся вокруг этого участка тепла и света, делающего возможной жизнь на зеле.
Строение самой планеты - ее твердой части - по современным представлениям выглядит следующим образом. В центре находится ядро, состоящее из тяжелого вещества - железа. Сердцевина его твердая и имеет радиус порядка 1300 км, затем идет жидкий слой толщиной порядка 2200 км. Несмотря на то, что температура в центре, вероятно, достигает 42000С, железо там находится в твердом состоянии из-за огромного давления, а его плотность более чем в 5 раз превышает плотность земной коры. Движение токопроводящего материала в жидком слое ядра ответственно за создание магнитного поля Земли. Между ядром и поверхностными слоями находится мантия - обогащенные железом породы. В этом слое давление высокое, но температура недостаточно высока для того, чтобы вещество расплавилось, поэтому мантия - чрезвычайно вязкая, однако, ее движения все же возможны так же, как движение (течение) ледников. На самом верху - тоненький слой твердой земной коры. Под океанами кора имеет толщину всего несколько километров, под континентами - порядка 30 км, под горными массивами - до 70 км. Эти цифры совершенно ничтожны по сравнению с радиусом Земли, составляющим 6370 км. Недра Земли так же недоступны для непосредственного изучения, как галактики. Самая глубокая скважина достигает лишь двенадцати километров под поверхностью Земли. И строить догадки о глубинном строении недр мы можем, наблюдая землетрясения и выполняя сейсмические исследования. Последние основаны на том, что звуковые волны от взрывов распространяются с различной скоростью в породах с различной плотностью и отражаются от границ разделов слоев, имеющих разную плотность. Так, мантия имеет плотность 3,3 г/см3 ,
континентальная кора 2,77 г/см3 , океаническая кора 2,9 г/см3 . Устанавливая приемники таких волн и измеряя времена прихода сигналов в различных точках поверхности, мы можем судить о внутреннем устройстве коры и даже более глубоких слоев. Вещество коры распределяется на три класса пород, имеющих различное происхождение:
* изверженные (или магматические) породы появились на поверхности в результате деятельности вулканов. Примером является гранит;

* осадочные породы появились в процессе осаждения на дно океанов, причем океаны не всегда занимали то же положение, что и сейчас, и осадочые породы могут встречаться вдали от морских берегов. Примером является мел;

* метаморфические породы на протяжении геологической истории Земли подверглись воздействию высоких температур и давлений и изменили свою кристаллическую структуру. Например, известняк превращается в мрамор.
Океан аккумулирует 92% солнечного излучения, отражает 8%; 51% полученного тепла затрачивает на испарение, 42% тепла уходит в виде длинноволнового излучения, 7% тепла нагревает воздух при прямом контакте.


Тема № 8 Водородная связь и ее роль для живых организмов.
ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ – слабая связь между молекулами или внутри одной сложной молекулы, осуществляемая притяжением между атомом водорода, входящим в состав молекулы, и электроотрицительным атомом молекулы.
Водородная связь названа так из-за атома водорода, который соединен ковалентной связью с другим атомом (например, кислорода или азота) так, что положительно заряженной оказывается водородная часть молекулы. Этот частично положительный водородный край притягивается третьим, отрицательно заряженным атомом (опять же кислорода или азота). Эта связь слабее, чем две предыдущие, но широко распространена в живой материи, можно сказать, на ней дер¬жится мир живого.
Существуют также очень короткие связи — одинарные, двойные, тройные и даже четверные (в них участвуют сразу 8 электронов), которые обнаруживают между атомами рения, молибдена или хрома.
Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что атом водорода способен соединяться одновременно с двумя другими атомами (входящими в состав разных молекул или одной и той же молекулы):
δ+ δ-
RA-H···:BR1

С одним из атомов (А) водород обычно связан значительно сильнее
(за счет ковалентной связи), чем с другим (В). Последняя связь получила название водородной. Ее обычно изображают точками или пунктиром.
Водородная связь по прочности превосходит вандерваальсовское взаимодействие, и ее энергия составляет 8—40 кДж/моль. Однако она обычно на порядок слабее ковалентной связи. Водородная связь характерна для соединений водорода с наиболее электроотрицательными элементами: фтора (25—40 кДж/моль), кислорода (13—29 кДж/моль) азота (8—21 кДж/моль) — и в меньшей степени хлора и серы.
Образование водородной связи обязано ничтожно малому размеру положительно поляризованного атома водорода и его способности глубоко внедряться в электронную оболочку соседнего (ковалентно с ним не связанного) отрицательно поляризованного атома. Вследствие этого при возникновении водородной связи наряду с электростатичес¬ким взаимодействием проявляется и донорно - акцепторное взаимо¬действие.
Водородная связь весьма распространена и играет важную роль при ассоциации молекул, в процессах кристаллизации, растворения, обра¬зования кристаллогидратов, электролитической диссоциации и других важных физико - химических процессах. Например, в твердом, жидком и даже в газовом состоянии молекулы фторида водорода HF ассоции¬рованы в зигзагообразные цепочки вида

что обусловлено водородной связью.
Молекула воды может образовывать четыре водородные связи, так как сама имеет два атома водорода и две несвязывающие электронные пары.
Эта способность молекулы воды обусловливает строение воды и льда. Структурная формула воды Н-О-Н показывает, что каждый из двух атомов водорода присоединен к кислороду по отдельности, а черточки означают ковалентные связи.
Водородная связь играет большую роль в химии органических соединений, полимеров, белков. Вследствие непрочности водородные связи легко возникают и легко разрываются при обычной температуре, что весьма существенно для биологических процессов.

Тема №9 Основные функции живого (питание, дыхание, движение)

Жизнь – это высшая из природных форм движения материи, она характеризуется самообновлением, саморегуляцией и самовоспроизведением разноуровневых открытых систем, вещественную основу которых составляют белки, нуклеиновые кислоты и фосфорорганические соединения.
Жизнь на Земле чрезвычайно многообразна. Она представлена ядерными и доядерными одно- и многоклеточными существами. Богатейший мир многоклеточных существ представлен тремя царствами – грибами, растениями и животными. Каждое из них в свою очередь представлено разнообразными типами, классами, отрядами, семействами, родами, видами, популяциями и особями. Все эти таксоны являются результатом исторического развития мира живого, его эволюции.
Животные клетки имеют эластичные оболочки и поэтому не теряют способности к передвижению; это дает им возможность самим искать пищу - растительные клетки или другие животные клетки. Животные клетки эволюционировали в направлении совершенствования способов передвижения и способов поглощать и выделять крупные частицы через оболочку.
Важным этапом развития жизни и усложнения ее форм было возникновение примерно 900 млн. лет назад полового размножения. Половое размножение состоит в механизме слияния ДНК двух индивидов и последующего перераспределения генетического материала, при котором потомство похоже на родителей, но не идентично им. Достоинство полового размножения в том, что оно значительно повышает видовое разнообразие и резко ускоряет эволюцию, позволяя быстрее и эффективнее приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Существуют несколько подходов к определению живого вещества.
I. Некоторые выделяют основные наблюдаемые свойства, отлича¬ющие живое от неживого.
Питание. Оно служит источником энергии и веществ, необходи¬мых для жизнедеятельности. Растения усваивают солнечную энергию и самостоятельно создают питательные вещества в процессе фото¬синтеза. У грибов, животных (в том числе человека), некоторых рас¬тений и большинства бактерий — гетеротрофное (греч. heteros "дру¬гой" = в рус. "разный" + trophe "пища") питание: они расщепляют с помощью ферментов органические вещества и усваивают продук¬ты расщепления. Выделение — это выведение из организма конечных продуктов обмена с окружающей средой. Общее свойство открытых систем — обмен энергией и веществом с внешней средой — имеет свои особенности.
Дыхание. С его помощью высвобождается энергия высокоэнергетических соединений, которая запасается в молекулах АТФ, обнаруженных во всех живых клетках. Дыхание относится к процессам метаболизма (греч. metabole "перемена, превращение"), или обмена веществ и энергии.
Размножение и рост. В отличие от объектов неживой природы, на¬пример, кристаллов, которые растут, присоединяя новое вещество к наружной поверхности, живые организмы растут за счет питания изнутри, причем живая протоплазма образуется при ассимиляции питательных веществ. Выживание вида или его бессмертие обеспечивается сохранением признаков родителей у потомства, возникшего путем бесполового или полового размножения. Передаваемая следующему поколению информация закодирована в ДНК и РНК. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным развитием (онтогенезом) и историческим (филогенезом). При этом одинаково важны наследственность - (свойство организмов передавать свои особенности и признаки из поколения в поколение) и изменчивость
— (способность приобретать новые признаки и свойства).
Раздражимость. Эта реакция живых существ на изменения внешней и внутренней среды обеспечивает стабильность жизнедеятельности. Например, расширение кровеносных сосудов кожи млекопитающих при повышении температуры среды ведет к рассеиванию тепла в окружающее пространство и восстановлению оптимальной температуры тела.
Подвижность, или способность к движению. Она свойственна и животным, и растениям, хотя скорости их существенно различаются
Гомеостаз (греч. homoios "подобный, одинаковый" + stasis "не¬подвижность, состояние"). Живые организмы, обитающие в непре¬рывно меняющихся внешних условиях, поддерживают постоянство своего химического состава и интенсивность течения всех физиоло¬гических процессов с помощью авторегуляционных механизмов, при этом сохраняется необходимая ритмичность в периодических измене¬ниях интенсивности.
Дискретность. Жизнь на Земле проявляется в дискретных формах, причем все формы и части образуют структурно - функциональное единство.


Тема №10 Возникновение и эволюция атмосферы на нашей планете.

Атмосфера Земли существенно отличается от атмосфер всех планет. Первоначально она состояла из водорода, водяных паров, углекислого газа, метана, аммиака и небольших количеств гелия и неона. Атмосферы Венеры и Марса почти полностью состоят теперь из углекислого газа. На Земле же углекислый газ был удален, и это удаление шло по двум каналам. С одной стороны, химические реакции с горными породами в присутствии и при участии жидкой воды, а с другой - жизнедеятельность растений, поглощающих его и выделяющих кислород в процессе фотосинтеза. Пока кислорода не было в атмосфере Земли, ультрафиолетовое излучение Солнца достигало поверхности и способствовало протеканию химических реакций с участием углеводородов. Вода океана представляла тогда своеобразный бульон, подогреваемый вулканическим теплом, поступавшим из недр, в который поступали извергающиеся минералы и который интенсивно облучался ультрафиолетом. Полагают, что это и привело к появлению органических молекул и впоследствии к появлению жизни. Опыты, выполненные Кельвиным, Миллером (США) дали дополнительные основания для этой теории. Они пропускали электрические разряды через смесь метана, водорода, аммиака и воды в течение длительного времени. В результате возникли некоторые аминокислоты - вещества, являющиеся основой строения белка.
Современная атмосфера Земли почти полностью состоит из азота (около 80%) и такого активного элемента, как кислород (около 20%). Если бы на Земле вдруг полностью исчезло явление, которое мы называем жизнью, кислород бы очень быстро исчез из атмосферы, вступив в реакцию с другими веществами. Под воздействием излучения Солнца газы атмосферы флуоресцируют - светятся - и светятся преимущественно голубым цветом, что и обуславливает свечение и цвет неба Земли в дневное время. Соединение кислорода с водородом - вода - представляет собой сильнейший
растворитель и покрывает 71% поверхности планеты. Одним из замечательных свойств воды является то, что в отличие от большинства известных веществ ее твердая фаза - лед - имеет при температуре замерзания плотность меньшую, чем жидкая вода. Поэтому замерзание водоемов начинается сверху, где зимой температура атмосферы понижается, а не со дна, и в глубине сохраняются условия, благоприятные для жизни. Это обстоятельство также внесло свой вклад в возникновение биопроцессов, так существенно сказавшихся в том числе и на атмосфере Земли.






















Список использованной литературы:
1. Концепции современного естествознания: под ред. Профессора С.И. Самышна. Ростов н/Д: «Феникс», 2001
2. Грядовой Д.И. Концепции современного естествознания» Структурированный учебник.- М.: ЮНИТИ- ДАНА, 2003
3. Новый иллюстрированный энциклопедический словарь, ООО «Издательство АСТ», 2003
4. Тарасов, Л.В. Физика в природе : книга для учащихся / Л.В. Тарасов. – М. : Вербум-М, 2002.
5. Соломатин, В.А. История и концепции современного естествознания : учебник / В.А. Соломатин. – М. : ПЕР СЭ, 2002.
6. Потев, М.И. Концепции современного естествознания / М.И. Потев. – СПб : Изд-во «Питер», 1999.
7. Концепции современного естествознания : учеб. пособие – Ростов-на-Дону : Феникс, 2000.
8. Горохов, В.Г. Концепции современного естествознания и техники : учеб. пособие / В.Г. Горохов. – М. : Инфра-М, 2000.