УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ МИКРО-МАКРО-МЕГАМИР Презентация Студентки 507 группы

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ. МИКРО-МАКРО-МЕГАМИР. Презентация Студентки 507 группы Казаковой И. А.

Системы микромира • Микромир включает в себя объекты доатомного и атомного уровня организации. Первичными структурами микромира современная наука считает субъядерный уровень, на котором существуют мельчайшие частицы — кварки.

Элементарные частицы. • Фотоны — единственные элементарные частицы, не имеющие массы покоя. Остальные частицы делятся на … • лептоны — легкие частицы с массой, сравнимой или меньшей массы электрона (помимо самого электрона, лептонами являются позитрон и нейтрино), … • мезоны — средние частицы с массой до тысячи масс электрона, и… • барионы — частицы, чья масса покоя превосходит массу электрона более чем в тысячу раз (протоны, нейтроны).

Рождение науки о микромире. • В 1900 году немецкий физик М. Планк сформулировал положение, гласящее, что энергия может распространяться не непрерывным потоком, а только лишь определенными порциями, которые Планк назвал квантами. Не может существовать энергии в виде излучения, которая количественно была бы меньше одного кванта. Планк опубликовал формулу, подчеркивающую зависимость энергии от частоты излучения: • • E = hy, где Е — суммарная величина энергии излучения y — частота излучения h — числовая константа, получившая название постоянной Планка.

Принцип неопределенности. • Принцип неопределенности Гейзенберга гласит, что невозможно установить точное положение и скорость электрона на атомарной орбите. С повышением точности измерения одной характеристики точность измерения других будет снижаться.

Принцип дополнительности. • Принцип дополнительности Бора утверждает, что свойства частицы и волны в электроне являются дополняющими друга, поэтому невозможно описание электрона одновременно с точки зрения волновой и корпускулярной природы.

Официальное рождение химии как науки • В 1860 г. в германском городе Карлсруэ состоялся первый Международный съезд химиков. На нем были приняты основные постулаты атомномолекулярной теории: • все вещества состоят из молекул, которые находятся в непрерывном хаотическом движении. • все молекулы состоят из атомов. • атомы, как и молекулы, находятся в непрерывном движении. • атомы представляют собой мельчайшие, далее неделимые составные части молекул.

Виды химической связи. • Ковалентная связь осуществляется за счет пары электронов, в одинаковой степени принадлежащих обоим атомам. • Ионная связь — связь между ионами, образуемыми за счет перераспределения пары электронов. • Металлическая связь — связь ионов металла, возникающая за счет свободного перемещения в нем электронов.

Особенности систем макромира • В макромире присутствуют живые системы, которые являются совершенно уникальными объектами, и сам вид макромира во многом определяется деятельностью человека и общества. • Наука о взаимодействии живых систем носит название экология, т. е. , дословно, «наука о доме» , призванная решать глобальные проблемы человечества.

Источники энергии • Восполнимыми источниками энергии называются такие, которым для восстановления энергетического запаса достаточно времени жизни одного поколения людей. К восполнимым относятся в первую очередь леса, реки, источники, использующие термическую энергию Земли и т. д. • Условно восполнимые источники — торфяники. Для восстановления определенного запаса энергии в них необходимо время, сравнимое с жизнью нескольких поколений людей. • Невосполнимые источники энергии — нефть, газ, каменный уголь.

Глобальные проблемы человечества • Перенаселенность • Дефицит энергии • Парниковый эффект

Научная этика • 1. Человек несет ответственность не только за самого себя, но и за будущее всей планеты, эту ответственность он не может переложить ни на Бога, ни на судьбу или случайность. • 2. Человек представляет собой часть природы, один биологический вид из множества других, существующих на Земле. • 3. Целью развития человеческого общества не является только материальное благополучие, общество потребления представляет собой тупик общественного развития, оно превращается в пресыщенное, отягощенное проблемами и пороками. • 4. Наука должна стремиться повысить качество жизни всего человечества, сохраняя при этом окружающую среду, а не увеличивать количество продуктов потребления для отдельных групп населения за счет всего остального мира.

Проблемы биоэтики • Опыты на человеке – правило информированного согласия и уязвимых групп; • Проблема установления жизни и смерти; • Проблема прерывания беременности и использования абортивного материала; • Проблема эвтаназии (ассистированного суицида); • Проблема трансплантации органов и т. д.

Системы мегамира. Космологические представления. • 1. Вселенная существует безотносительно к условиям познания. Этот постулат означал, что независимо от наличия или отсутствия во Вселенной разумной жизни, способной наблюдать за ходом ее развития, мировые физические законы действуют одинаково. • 2. Пространство и время Вселенной абсолютны и не зависят от свойств и качеств материальных объектов, расположенных в ней. Этот постулат подробно разбирался в разделе, посвященном классическому типу рациональности. • 3. Пространство и время метрически бесконечны и безграничны в любом направлении. Это высказывание постулирует структуру Вселенной с точки зрения метрических характеристик. • 4. Пространство Вселенной однородно и изотропно (обладает одинаковыми свойствами в любой точке). • 5. Вселенная стационарна. Это положение утверждает неизменность мира: могут изменяться отдельные вещи, но мир в целом сохраняет свои характеристики.

Фотометрический парадокс Если во Вселенной существует изотропность материи, то она (материя) должна быть равномерно распределена по всему пространству нашего мира. Из такого равномерного распределения логически вытекает, что количество материи во Вселенной бесконечно, т. к. бесконечно пространство. Следовательно, все области пространства, видимые невооруженным глазом, должны давать равномерное свечение, и вместо звездного неба мы должны были бы наблюдать равномерно фосфорецирующий небосвод.

Гравитационный парадокс • Если в бесконечном пространстве существует бесконечное количество материальных объектов, обладающих массой, то эти объекты должны давать в каждой точке пространства бесконечный гравитационный потенциал. Если бы это было так, то любой материальный объект Вселенной, подвергаясь воздействию бесконечно большой силы, должен был бы иметь бесконечно большое ускорение, однако этого не происходит. На самом деле в любой точке Вселенной этот потенциал конечен.

Эффект бабочки • Взмах крыльев бабочки в одной точке не вызывает никакого действия, если эта точка пространства приходится на середину ячейки, однако такой же взмах, произведенный в узле пространства, может вызвать проявление значительных сил, вплоть до появления урагана на другом конце планеты. Эффект бабочки свидетельствует о нелинейном характере нашего мира.

Происхождение мира: креационистский подход. • Вселенная была создана неким творцом, Богом-демиургом, который и установил все физические законы нашего мира. В наиболее явном виде эта концепция является сугубо религиозной, однако существуют научные направления, в той или иной мере склоняющиеся к идее творения.

Происхождение мира: антропный принцип в космологии. • Слабый антропный принцип -наблюдаемое значение всех физических и космологических величин не случайно, но продиктовано требованием обеспечить существование областей, где могла бы возникнуть жизнь на углеродной основе, а также требованием, чтобы возраст Вселенной был достаточно велик для того, чтобы это событие уже произошло. • Сильный антропный принцип - Вселенная должна обладать такими свойствами, которые на определенном этапе ее истории позволяют жизни развиваться.

Теория горячей Вселенной. • изначально Вселенная существовала в виде некоего образования сверхвысокой плотности и температуры. Это образование получило название сингулярность. • Одна из флуктуаций и привела к резкому смещению равновесия в сторону энергии, что вызвало мгновенное (с точки зрения возраста Вселенной) расширение пространства. Этот процесс получил название Большого Взрыва. Как полагают, расширение пространства, приобретение им его нынешних характеристик и появление времени заняло не более трех минут в нынешнем режиме течения времени.

• Благодарю за внимание!