Контрольная работа на тему Концепции современного естествознания

Содержание

Введение

1. Создание классической механики и экспериментального естествознания

2. Самоорганизация в открытых неравновесных системах

3. Исторические этапы развития жизни на Земле

Заключение

Список литературы

Основные концепции естествознания - это, в конечном счете, попытки решения так называемых мировых загадок. Несомненно, что самые сложные проблемы связаны с возникновением жизни, венцом развития живого - загадкой человеческого сознания. Наши знания можно сравнить с расширяющейся сферой. Чем шире сфера, тем больше точек ее соприкосновения с еще не известным. Увеличение сферы знания приводит к появлению новых нерешенных проблем. Когда объем знаний увеличивается, решаются и они. Общеизвестно, что естествознание - это совокупность наук о природе. Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека. Естествознание возникает в результате обобщения наблюдений, получаемых и накапливаемых в процессе практической деятельности людей, и само является теоретической основой этой практической деятельности.

В XIX веке было принято естественные науки разделять на 2 большие группы. Первая группа по традиции охватывает науки о явлениях природы (физика, химия, физиология), а вторая - о предметах природы.

Хотя деление это довольно условное, но очевидно, что предметы природы - это не только весь окружающий материальный мир с небесными телами и землей, но и неорганические составные части земли, и находящиеся на ней органические существа, и, наконец, человек.

Таким образом, целью данной работы является рассмотрение следцющих вопросов:

- Рассмотреть создание классической механики и экспериментального естествознания;

- Раскрыть особенности самоорганизация в открытых неравновесных системах;

- Рассмотреть исторические этапы развития жизни на Земле.

_Toc120716703>1. Создание классической механики и экспериментального естествознания

Трагическая гибель Джордано Бруно произошла на рубеже двух эпох: эпохи Возрождения и эпохи Нового времени. Последняя охватывает три столетия - XVII, XVIII, XIX вв. В этом трехсотлетнем периоде особую роль сыграл XVII век, ознаменовавшийся рождением современной науки, у истоков которой стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей, Кеплер, Ньютон.

В учении Галилео Галилея (1564-1642) были заложены основы нового механистического естествознания. Как свидетельствуют А.Эйнштейн и Л.Инфельд, 2. Самоорганизация в открытых неравновесных системах

Проблема самоорганизации материальных систем в XX веке становится одной из центральных проблем науки. Существенный вклад в решение этой проблемы вносит системный и информационный подходы. Терминология, выработанная в этих областях исследования, приобрела общенаучный характер в описании и объяснении процессов самоорганизации. Но обе эти области исследования имеют дело в основном с материальными системами уже достаточно высокого уровня организованности: биологические системы, социальные, технические и т.д. Процессы самоорганизации в неживой природе остаются вне интересов этих подходов.

Решение этой задачи берет на себя научная дисциплина, именуемая синергетикой. Ее основоположниками считаются Г. Хакен и И. Пригожин. Закономерности явлений самоорганизации, открываемые синергетикой, не ограничиваются областью неживой природы: они распространяются на все материальные системы.

Г. Хакен и И. Пригожин делают акцент, прежде всего, на процессуальности материальных систем. Все процессы, протекающие в различных материальных системах, могут быть подразделены на два типа: во-первых, это процессы, протекающие в замкнутых системах, ведущие к установлению равновесного состояния, которое при определенных условиях стремится к максимальной степени неупорядоченности или хаоса, и, во-вторых, это процессы, протекающие в открытых системах, в которых при определенных условиях из хаоса могут самопроизвольно возникать упорядоченные структуры, что и характеризует стремление к самоорганизации.

Основными характеристиками первого типа процессов является равновесность и линейность, главными характеристиками второго типа процессов, в которых проявляется способность к самоорганизации и возникновению диссипативных структур, является неравновесность и нелинейность. Природные процессы принципиально неравновесны и нелинейны; именно такие процессы синергетика рассматривает в качестве предмета своего изучения. Постулирование универсальности неравновесных и нелинейных процессов позволяет ей претендовать на статус общеметодологической дисциплины, сопоставимой с теорией систем и кибернетикой.

Традиционная наука в изучении мира делала акцент на замкнутых системах, обращая особое внимание на устойчивость, порядок, однородность. Все эти установки как бы характеризуют парадигмальное основание и способ подхода к изучению природных процессов традиционной науки. Синергетический подход акцентирует внимание ученых на открытых системах, неупорядоченности, неустойчивости, неравновесности, нелинейных отношениях. Это не просто дополнительный в боровском смысле взгляд на мир, а доминантный взгляд, который должен характеризовать науку будущего. По мнению И. Пригожина синергетический взгляд на мир ведет к революционным изменениям в нашем понимании случайности и необходимости, необратимости природных процессов, позволяет дать принципиально новое истолкование энтропии и радикально меняет наше представление о времени. Предисловие к английскому изданию книги Порядок из хаоса И. Пригожин публикует под заголовком Новый диалог человека с природой.

Свое понимание феномена самоорганизации И. Пригожин связывает с понятием диссипативной структуры структуры спонтанно возникающей в открытых неравновесных системах. Классическими примерами таких структур являются такие явления, как образование сотовой структуры в подогреваемой снизу жидкости (т.н. ячейки Бенара), "химические часы" (реакция Белоусова Жаботинского), турбулентное движение и т.д.

В книге И. Пригожина и И.Стенгерс "Порядок из хаоса" процесс возникновения диссипативных структур объясняется следующим образом. Пока система находится в состоянии термодинамического равновесия, ее элементы (например молекулы газа) ведут себя независимо друг от друга, как бы в состоянии гипнотического сна, и авторы работы условно называют их генами. В силу такой независимости к образованию упорядоченных структур такие элементы неспособны. Но если эта система под воздействием энергетических взаимодействий с окружающей средой переходит в неравновесное "возбужденное" состояние, ситуация меняется. Элементы такой системы "просыпаются от сна" и начинают действовать согласованно. Между ними возникают корреляции, когерентное взаимодействие. В результате и возникает то, что Пригожин называет диссипативной структурой. После своего возникновения такая структура не теряет резонансного возбуждения, которое ее и порождает, и одним из самых удивительных свойств такой структуры является ее повышенная "чувствительность" к внешним воздействиям. Изменения во внешней среде оказываются фактором генерации и фактором отбора различных структурных конфигураций.

Материальная система такого типа включается в процесс структурогенеза или самоорганизации. Если предполагается, что именно неравновесность является естественным состоянием всех процессов действительности, то естественным оказывается и стремление к самоорганизации как имманентное свойство неравновесных процессов. Схематическое описание возникновения диссипативных структур и связанного с ними процесса структурогенеза объясняет и название дисциплины. Термин "синергетика" образован от греческого "синергиа", которое означает содействие, сотрудничество. Именно "совместное действие" или когерентное поведение элементов диссипативных структур и является тем феноменом, который характеризует процессы самоорганизации.

"_Toc12071670>3. Исторические этапы развития жизни на Земле

Геологическая эра Земли от ее образования до зарождения жизни называется катархей.

1. Катархей (от греч. "ниже древнейшего") - эра, когда была безжизненная Земля, окутанная ядовитой для живых существ атмосферой, лишенной кислорода; гремели вулканические извержения, сверкали молнии, жесткое ультрафиолетовое излучение пронизывало атмосферу и верхние слои воды. Под влиянием этих явлений из окутавшей Землю смеси паров сероводорода, аммиака, угарного газа начинают синтезироваться первые органические соединения, возникают свойства, характерные для жизни.

Такая картина эры катархея (около 5 - 3,5 млрд. лет назад) предстает из современных исследований. Но выдвигаются и другие гипотезы. Вернадский, например, считал, что биосфера геологически вечна, т.е. что жизнь на Земле существует столько же времени, сколько и сама Земля как планета.

2. Архей - древнейшая геологическая эра Земли (3,5 - 2,6 млрд. лет назад).

Ко времени архея относится возникновение первых прокариот (бактерий и сине-зеленых) - организмов, которые в отличие от эукариот не обладают оформленным клеточным ядром и типичным хромосомным аппаратом (наследственная информация реализуется и передается через ДНК).

В отложениях архея найдены также остатки нитчатых водорослей. В этот период появляются гетеротрофные организмы не только в море, но и на суше. Образуется почва. В атмосфере снижается содержание метана, аммиака, водорода, начинается накопление углекислого газа и кислорода.

3. Протерозой (с греч. "первичная жизнь) - огромный по продолжительности этап исторического развития Земли (2,6 млрд. - 570 млн. лет назад).

Возникновение многоклеточности - важный ароморфоз в эволюции жизни.

Конец протерозоя иногда называют "веком медуз" - очень распространенных в это время представителей кишечнополостных.

4. Палеозой (от греч. "древняя жизнь") - геологическая эра (570-230 млн. лет) со следующими периодами:

- кембрий (570-500 млн.лет);

- ордовик (500-440 млн. лет);

- силур (440-410 млн. лет);

- девон (410-350 млн. лет);

- карбон (350-285 млн. лет).

- пермь (285-230 млн. лет).

Для развития жизни в раннем палеозое (кембрий, ордовик, силур) характерно интенсивное развитие наземных растений и выход на сушу животных.

Наступивший в конце силура горообразовательный период изменил климат и условия существования организмов. В результате поднятия суши и сокращения морей климат девона был более континентальный, чем в силуре. В девоне появились пустынные и полупустынные области; на суше появляются первые леса из гигантских папоротников, хвощей и плаунов. Новые группы животных начинают завоевывать сушу, но их отрыв от водной среды не был еще окончательным. К концу карбона относится появление первых пресмыкающихся - полностью наземных представителей позвоночных. Они достигли значительного разнообразия в перми из-за засушливого климата и похолодания.

Так в палеозое произошло завоевание суши многоклеточными растениями и животными.

5. Мезозой (с греч. "средняя жизнь") - это геологическая эра (230-67 млн.лет) со следующими периодами:

- триас (230-195 млн.лет)

- юра (195-137 млн.лет)

- мел (137-67 млн.лет).

Мезозой справедливо называют эрой пресмыкающихся. Их расцвет, широчайшая дивергенция и вымирание происходят именно в эту эру.

В мезозое усиливается засушливость климата. Вымирает множество сухопутных организмов, у которых отдельные этапы жизни связаны с водой: большинство земноводных, папоротники, хвощи и плауны. Вместо них начинают преобладать наземные формы, в жизненном цикле которых нет стадий, связанных с водой. В триасе среди растений сильного развития достигают голосеменные, среди животных - пресмыкающиеся. В триасе появляются растительноядные и хищные динозавры. Весьма разнообразны в эту эру морские пресмыкающиеся. Помимо ихтиозавров, в морях юры появляются плезиозавры.

В юре пресмыкающиеся начали осваивать и воздушную среду. Летающие ящеры просуществовали до конца мела.

В юре от пресмыкающихся возникли и птицы. На суше в юре встречаются гигантские растительноядные динозавры.

Во второй половине мела возникли сумчатые и плацентарные млекопитающие. Приобретение живорождения, теплокровности были теми ароморфозами, которые обеспечили прогресс млекопитающих.

6. Геологическая эра, в которую мы живем, называется кайнозой.

Кайнозой (от греч. "новая жизнь") - это эра (67 млн. лет - наше время) расцвета цветковых растений, насекомых, птиц и млекопитающих.

Кайнозой делится на два неравных периода: третичный (67-3 млн.лет) и четвертичный (3 млн.лет - наше время).

В первой половине третичного периода широко распространены леса тропического и субтропического типа. В течение третичного периода от насекомоядных млекопитающих обособляется отряд приматов. К середине этого периода широкое распространение получают и общие предковые формы человекообразных обезьян и людей.

К концу третичного периода встречаются представители всех современных семейств животных и растений и подавляющее большинство родов.

В это время начинается великий процесс остепнения суши, который привел к вымиранию одних древесных и лесных форм и к выходу других на открытое пространство. В результате сокращения лесных площадей одни из форм антропоидных обезьян отступали вглубь лесов, другие спустились с деревьев на землю и стали завоевывать открытые пространства. Потомками последних являются люди, возникшие в конце третичного периода.

В течение четвертичного периода вымирают мамонты, саблезубые тигры, гигантские ленивцы, большерогие торфяные олени и другие животные. Большую роль в вымирании крупных млекопитающих сыграли древние охотники.

Около 10 тысяч лет назад в умеренно теплых областях Земли наступила "неолитическая революция", связанная с переходом человека от собирательства и охоты к земледелию и скотоводству. Это определило видовой состав органического мира, который существует в настоящее время.

"_Toc12071670>Заключение

В результате проделанной работы были рассмотрены следующие вопросы:

- Рассмотрены аспекты создания классической механики и экспериментального естествознания;

- Раскрыты особенности самоорганизация в открытых неравновесных системах;

- Рассмотрены исторические этапы развития жизни на Земле.

Возникновение синергетики в значительной степени стимулировало исследования в области теории происхождения жизни. Так, западный ученый М. Эйген, опираясь на исследования И. Пригожина, развил принципиально новую теорию биогенеза. Можно утверждать, что именно синергетика на настоящий момент является наиболее общей теорией самоорганизации. Она формулирует общие принципы самоорганизации, действительные для всех структурных уровней материи, на языке математики описывает механизмы структурогенеза, в ее рамках способность к самоорганизации выступает как атрибутивное свойство материальных систем.

Значение синергетического подхода к изучению природных процессов трудно переоценить. Этот подход позволяет решить вопрос, который "мучил" основателей термодинамики: почему вопреки действию закона возрастания энтропии, который характеризует естественное стремление материальных систем к состоянию теплового равновесия и беспорядку, окружающий нас мир демонстрирует высокую степень организации и порядка.

Механическая картина мира первая научная картина мира, если в понятие науки вкладывать тот смысл, которое оно приобрело со времен Галилея. Ее содержание нельзя свести ни к Декартовой космогонии, ни к Ньютоновскому взгляду на мир. Механическая картина мира получила свое завершение приблизительно к концу 18 в., а под знаком этой картины мира прошла большая часть 19 в. В середине прошлого века Г.Гельмгольц писал: "... задача физического естествознания в конце концов заключается в том, чтобы свести явления природы на неизменные притягательные или отталкивательные силы, величина которых зависит от расстояния. Разрешимость этой задачи есть в то же время условие для возможности полного понимания природы".

Развитие жизни на земле подразделяется на 6 больших этапов: Катархей; Архей; Протерозой; Палеозой; Мезозой; Кайнозой.

"_Toc12071670> "_Toc11887230>Список литературы

1. Дубнищева Т.Я. Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Уч. Пособ. Новосибирск: ООО "Издательство ЮКЭА", 2004.

2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов: - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 2004.

3. Небел Б. Наука об окружающем мире. Как устроен мир. М.: Мир, 2002.

4. Пахустов Б.К. Концепции современного естествознания: УМК. Новосибирск: СибАГС, 2003.

5. Концепции современного естествознания. Учебник / Под ред. Алескина А.А. М.: Инфра-М, 2003.

Похожие рефераты:

Курсовая работа на тему Концепция современного естествознания Реферат на тему Фізіологія рослинної клітини Реферат на тему Эволюция полового поведения Учебное пособие: Эпителиальные ткани Курсовая работа на тему Характеристика возбудителей порчи мясных, молочных и яйцепродуктов Реферат на тему Химия лекарственных растений. Лекарственное растительное сырье, содержащее алкалоиды Курсовая работа на тему Vectors for moleculars cloning Контрольная работа на тему Бессмертие как религиозно-философская проблема Курсовая работа на тему Бифидобактерии и использование их в молочной промышленности Дипломная работа на тему Вивчення ентомофауни річки Горинь в Дубровицькому районі Курсовая работа на тему Виды адаптации в окружающей среде Контрольная работа на тему Свойства и применение слизей и пектинов. Растения, вызывающие механические повреждения Доклад: Функции ДНК и ее биологическая роль Реферат на тему Свойства и роль в биохимических процессах аминокислот, входящих в состав белковых молекул Реферат на тему Функции и строение головного мозга Реферат на тему Свойства основных нейронных сетей Реферат на тему Функции и строение кожи Курсовая работа на тему Сезонная динамика фитопланктона Средней Оби в 2007-2008 гг. Реферат на тему Функциональная архитектура зрительной коры Курсовая работа на тему Сезонні зміни в житті безхвостих, повязані з особливостями їх біології (жаби, ропухи) Реферат на тему Функциональная система. Гормональная регуляция функций Реферат на тему Секвенирование дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) Реферат на тему Функциональные и молекулярные резервы организма Контрольная работа на тему Селекционная работа Контрольная работа на тему Функциональные системы организма Реферат на тему Селекция и происхождение культурных растений Реферат на тему Функционирование нервной системы пиявки Реферат на тему Семейства сложноцветных, лилейных и злаковых. Бактерии, грибы и лишайники Реферат на тему Функционирование нервных связей в зрительной системе Реферат на тему Семейство Pseudomonadaceae Реферат на тему Семейство Гречишные (Polygonaceae) Реферат на тему Семейство корюшковые Реферат на тему Семейство лилейные Реферат на тему Семейство пасленовые Реферат на тему Семейство сложноцветные Реферат на тему Семейство хеморепеллентов, семафорины Реферат на тему Семенные растения и их общая характеристика Контрольная работа на тему Происхождение Homo sapiens Реферат на тему Происхождение видов по Дарвину Курсовая работа на тему Происхождение жизни на Земле Реферат на тему Происхождение жизни на Земле Реферат на тему Происхождение Земли и планет Реферат на тему Происхождение Земли. Мифы и теории Реферат на тему Происхождение и начальное развитие жизни на Земле Контрольная работа на тему Происхождение и принципы эволюции: между равновесием и нелинейностью Курсовая работа на тему Межклеточные контакты Дипломная работа на тему Кефалевые Азово-Черноморского бассейна Контрольная работа на тему Микроорганизмы. Аммонификация мочевины. Микрофлора растений Реферат на тему Первые завоеватели воздуха Реферат на тему Современная классификация органического мира. История развития жизни на нашей планете Контрольная работа на тему Структура научного познания Курсовая работа на тему Тип членистоногі: загальна характеристика Реферат на тему Цветочное растение ландыш Реферат на тему Археи и их особенности Реферат на тему Женщины и мужчины - различия между полами Контрольная работа на тему Закономерности развития науки. Концепции Т. Куна и И. Лакатоса Дипломная работа на тему Биология ондатры Зейского района Амурской области Реферат на тему Биология перепела Благовещенского района Курсовая работа на тему Биология песца Реферат на тему Анатомическая номенклатура. Основные оси и плоскости человеческого тела Контрольная работа на тему Биология с основами экологии Реферат на тему Биология с основами экологии Учебное пособие: Анатомия человека Реферат на тему Анатомо-физологические механизмы безопасности и защиты человека от негативного воздействия Контрольная работа на тему Внутренняя среда организма Реферат на тему Вода знайома та загаткова Реферат на тему Вода важнейший компонент биосферы Курсовая работа на тему Водно-болотные угодья Благовещенского района Реферат на тему Водоросли Реферат на тему Воздействие космических факторов на организм человека Курсовая работа на тему Методика определения и показатели устойчивости бактерий к дезинфеткантам Реферат на тему Общая характеристика австралопитеков Реферат на тему Отличие живой природы от неживой Контрольная работа на тему Редкие насекомые края Курсовая работа на тему Рослинність Октябрського району м. Полтави Контрольная работа на тему Сравнительная характеристика понятий "научная революция" и "научная эволюция" (на примере развития естествознания) Контрольная работа на тему Строение головного мозга Контрольная работа на тему Строение и функции опорно-двигательного аппарата человека Сочинение: Элементарные эволюционные факторы Курсовая работа на тему Изучение растительных сообществ Контрольная работа на тему Истоки и пути преодоления современного экологического кризиса Реферат на тему История развития естествознания Реферат на тему История развития Естествознания Реферат на тему Анатомія і фізіологія Контрольная работа на тему Биология как наука Курсовая работа на тему Возбудитель сибирской язвы Контрольная работа на тему Гуманистические и правовые проблемы естественнонаучного познания Курсовая работа на тему Гуморальная регуляция организма Реферат на тему Исследование законов Вселенной Реферат на тему Механизмы дыхания растений Контрольная работа на тему Начала современного естествознания: концепции и принципы Курсовая работа на тему Образ жизни сусликов (Citellus) Контрольная работа на тему Роль макро- и микроэлементов в жизнедеятельности организма Доклад: Семейство филовирусов Контрольная работа на тему Транспортные системы растений Дипломная работа на тему Универсальные законы бедствий и катастроф Реферат на тему Фотосинтез как основа энергетики биосферы Контрольная работа на тему Этапы становления биологии, как науки Курсовая работа на тему Частная микробиология, систематика и методы идентификации бактерий рода Mycobacterium Курсовая работа на тему Биотехнология воспроизводства байкальского омуля (Coregonus autumnalis migratorius (Georgi))