Контрольная работа по «Концепции современного естествознания»

Конечна или бесконечна Вселенная, какая у нее геометрия —  эти и многие другие вопросы связаны  с эволюцией Вселенной, в частности  с наблюдаемым расширением. Если, как это считают в настоящее  время, скорость "разлета " галактик увеличится на 75 км/с на каждый миллион парсек, то экстраполяция к прошлому приводит к удивительному результату: примерно 10— 20 млрд. лет назад вся Вселенная была сосредоточена в очень маленькой области. Многие ученые считают, что в то время плотность Вселенной была такая же, как у атомного ядра: Вселенная представляла собой одну гигантскую «ядерную каплю». По каким-то причинам эта «капля» пришла в неустойчивое состояние и взорвалась. Последствия этого взрыва мы наблюдаем сейчас как системы галактик. Модель горячей взрывающейся Вселенной была разработана учеником Фридмана Дж. Гамовым в конце 40-х годов, положив начало так называемой теории «Большого взрыва», но широкое распространение эта теория получила лишь в середине 1960-х годов.

Вселенная, согласно теории «Большого взрыва» ограничена в  пространстве и времени, по крайней  мере, со стороны прошлого. Такая, сложная  для понимания, картина следовала из формул Фридмана. Вскоре американский астроном Э. Хаббл подтвердил факт расширяющегося вокруг нас пространства, измерив, скорость этого явления. Благодаря этому стало возможным измерить время существования Вселенной – примерно, 15-20 млрд. лет.

До самого взрыва не существовало ни вещества, ни времени, ни пространства. События в первую секунду протекали  стремительно. Вначале образовались излучения (фотоны), затем частицы  и вещества (кварки и антикварки). В течение той же секунды из них образовались протоны, антипротоны и нейтроны. Во Вселенной преобладало излучение.

К концу первой секунды, когда  температура упала до 10 млрд. градусов, образовались и новые частицы, в  том числе электрон и его античастица  – позитрон. К этому же времени  большая часть частиц уже аннигилировала. Так получилось, что число частиц было на ничтожную долю процента больше числа античастиц (этот факт до сих  пор не объяснён), вследствие чего наша вселенная состоит из вещества, а  не из антивещества.

К третьей минуте из четверти всех протонов и нейтронов образовались ядра гелия. Через несколько сотен  лет постоянно расширяющаяся  Вселенная остыла настолько, что  протоны и ядра гелия смогли удерживать возле себя электроны. Так образовались атомы гелия и водорода. В значительно «остывшей» Вселенной, в наше время мы можем слышать «отголоски» того излучения – оно является микроволновым, и, равномерно приходящее со всех сторон, соответствует излучению тела, нагретого всего до 3К. Его принято называть реликтовым излучением. Его обнаружение и существование подтверждают теорию «Большого взрыва».

При расширении во Вселенной  стали образовываться области скопления  вещества, а также и области, где  его почти не было, под воздействием гравитации эти уплотнения росли и на их месте стали образовываться галактики, скопления и сверхскопления галактик.

Дополненная теорией ядерных  реакций в остывающем по мере своего расширения веществе, теория «Большого  взрыва» позволила рассчитать относительные  концентрации водорода, дейтерия более  тяжёлых химических элементов в природе. В конце XX в. данная теория стала практически общепринятой в космологии.

6. Исторические этапы развития генетики.

1. Зарождение учения о наследственности. Учение о наследственности человека зарождалось в недрах медицины из эмпирических наблюдений семейных и врожденных болезней. В XVIII- XIX веках появились отдельные работы о значении наследственности в происхождении болезней. Мопертьи в 1750 г. описал, что полидактилия может передаваться по аутосомно-доминантному типу любым из родителей. В начале XIX века при исследовании ряда родословных, в которых встречались лица, страдающие гемофилией, были выявлены некоторые закономерности наследования этой болезни. Во второй половине XIX века понятие о патологической наследственности у человека утвердилось, и было принято многими врачебными школами. Предпосылки развития учения о наследственности человека вытекали из биологических открытий: клеточной теории (Теодор Шванн), доказательства клеточной преемственности (Рудольф Вирхов), оформлении идеи об онто - и филогенезе, теории естественного отбора и борьбы за существование (Чарльз Дарвин). Кроме того, изучение причин заболевания стало главным направлением в медицинской науке. Изучение патологических симптомов сменилось изучением нозологических форм болезненных процессов, которые можно было прослеживать в родословных как отдельные формы. Несмотря на явные успехи, в целом в XIX веке учение о наследственных болезнях содержало еще много противоречий. Этот период можно назвать доменделевским.

2. Менделевский период. Переоткрытие законов Менделя в 1900 г. дало новый толчок развитию медицинской генетики. Наследственность как этиологический фактор болезни прочно вошла в медицину. В первые десятилетия XX века роль наследственности в формировании поведения человека и наследственной отягощенности населения была даже существенно преувеличена. Концепция вырождения семей с наследственной патологией стала ведущей для объяснения отягощенности общества потомством таких больных. Диагноз наследственной болезни считался приговором больному и его семье. На этой почве сформировалось направление (или даже наука) об улучшении породы человека - евгеника. Целью евгенического движения стало освобождение человечества от лиц с наследственной патологией путем насильственной стерилизации и ограничения репродуктивной свободы. В целом евгеника сыграла отрицательную роль в развитии генетики и медико-биологической науки. В нашей стране медицинская генетика успешно развивалась в 20-30-х годах. В 1921 г. Ю. А. Филипченко организовал бюро по евгенике при Российской Академии наук, впоследствии реорганизованное в лабораторию генетики, ставшую в 1933 г. институтом генетики, который возглавил Н. И. Вавилов. Огромная роль в развитии медицинского направления в генетике принадлежит основоположнику клинической генетики С. Н. Давиденкову одновременно генетику и невропатологу. Наряду с огромным вкладом в изучение генетики нервных болезней он на несколько десятилетий определил разработку общегенетических проблем. Он первым в мире поставил вопрос о необходимости составления каталога генов человека, сформулировал понятие о генетической гетерогенности наследственных болезней, организовал медико-генетическую консультацию. С 1930-1937 гг. медицинская генетика развивалась в Медико-биологическом институте. Однако в период сталинских репрессий генетика была объявлена "лженаукой". Генетические исследования у нас в стране возобновились только в начале 60-х годов. При этом в мире, начиная с 50-х годов XX века, наступает наиболее бурный период развития генетики человека. В 1959 г. была открыта хромосомная природа болезней, и цитогенетика на несколько лет стала ведущим направлением. В этот период сформировалась клиническая генетика как результат слияния цитогенетики, менделевской генетики и биохимической генетики, а человек стал главным объектом обще генетических исследований.

7. Проблема рационального природопользования.

Наиболее острые экологические  проблемы современности: увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере и тенденция к повышению среднестатистической планетарной температуры; рост «озоновых дыр»; увеличение выбросов в биосферу продуктов человеческой деятельности; быстрые темпы исчезновения традиционных видов флоры и фауны; ухудшение условий «качества жизни» человека.

 Истощение озонового  слоя представляет гораздо более  опасную реальность для всего  живого на Земле, чем падение  сверхкрупного метеорита. Озон  не допускает опасное космическое  излучение до поверхности Земли. Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тысяч дополнительных случаев слепоты из-за катаракты, на 2,6% увеличивает число раковых заболеваний кожи. Жесткий ультрафиолет подавляет иммунную систему организма.

Запуск мощных ракет, ежедневные полеты реактивных самолетов в высоких  слоях атмосферы, испытания ядерного оружия, массовое применения фреонов в технике, в быту – главные факторы, разрушающие озоновый экран Земли.

Сейчас, когда бережное отношение к природе начинает приобретать особенно большое значение для жизни людей и успешного развития общества, становится важной разработка эколого-этического аспекта морали, как в области теории, так и в практическом поведении людей. Здесь нельзя полагаться на стихийное формирование таких установок в поведении людей, как забота о земле, лесе, чистоте воздуха, растительном и животном мире. Требуется хорошо продуманная и организованная система экологического воспитания людей с самого раннего возраста и на протяжении всей жизни. Опыт показывает, что небрежное отношение к природе и ее благам коренится не в каких-то объективных обстоятельствах, как, например, недостатке средств, а в элементарном экологическом бескультурье, непонимании сложной взаимосвязанности природных явлений и, в частности, того, что малые ущербы, наносимые природе, постепенно накапливаются из-за многократного их повторения и npиводят к резким качественным изменениям среды. Неведение относительно возможности таких качественных скачков и соответствующих отрицательных последствий таит в себе большую опасность.

 Таким образом, экология, начав с изучения среды, окружающей  живое, пришла к выделению такой специфической области своего предмета, как природная среда общественной жизни, к социальной экологии.

 На экологическое состояние  планеты, отдельного региона или  государства оказывает всестороннее  влияние не только общество  в целом, но и каждый человек в отдельности. Планета принадлежит всем, и все мы должны в меру своих возможностей защищать ее от деградации.

8. Современные концепции происхождения солнечной системы.

Согласно современным  представлениям, планеты солнечной  системы образовались из холодного  газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Такая точка  зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891—1956), который  показал, что проблемы космологии можно  решить согласованными усилиями астрономии и наук о Земле, прежде всего географии, геологии, геохимии. В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании  планет путем объединения твердых  тел и пылевых частиц. Возникшее  около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное  движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным движением  облака вокруг Солнца.

Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав  слой повышенной плотности. Когда плотность  слоя достигла некоторого критического значения, его собственное тяготение  стало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и распался на отдельные пылевые  сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они образовали множество сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобретали почти круговые орбиты и в своем росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет. Как более  массивные тела, новообразования  присоединяли к себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов сформировалось девять больших планет, движение которых по орбитам остается устойчивым на протяжение миллиардов лет.

С учетом физических характеристик  все планеты делятся на две  группы. Одна из них состоит из сравнительно небольших планет земной группы —  Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Их вещество отличается относительно высокой плотностью: в среднем  около 5,5 г/см3, что в 5,5 раза превосходит  плотность воды. Другую группу составляют планеты -гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают огромными массами. Так, масса Урана равна 15 земным массам, а Юпитера— 318. Состоят планеты-гиганты главным образом из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка к плотности воды. Судя по всему, у этих планет нет твердой поверхности, подобной поверхности планет земной группы. Особое место занимает девятая планета — Плутон, открытая в марте 1930 г. По своим размерам она ближе к планетам земной группы. Не так давно обнаружено, что Плутон — двойная планета: она состоит из центрального тела и очень большого спутника. Оба небесных тела обращаются вокруг общего центра масс.

В процессе образования планет их деление на две группы обусловливается  тем, что в далеких от .Солнца частях облака температура была низкой и все вещества, кроме водорода и гелия, образовали твердые частицы. Среди них преобладал метан, аммиак и вода, определившие состав Урана и Нептуна. В составе самых массивных планет — Юпитера и Сатурна, кроме того, оказалось значительное количество газов. В области планет земной группы температура была значительно выше, и все летучие вещества (в том числе метан и аммиак) остались в газообразном состоянии, и, следовательно, в состав планет не вошли. Планеты этой группы сформировались в основном из силикатов и металлов.

9. Отличия человека от животных.

Человек, по существу, это  лишь вид. Это даже не род. А животные – это биологическое царство, частью которого является вид «Человек разумный». Получается, что понятие «животное» включает в себя понятие «человек» с биологической точки зрения. Было бы неверным остановиться на этом, так как человек настолько тесно связан с социумом (обществом), насколько прочно связан с биологией.

Такое отличие человека от животного, как наличие более  развитой, трансформированной среды  обитания не может быть принято, так  как это уже не отличие и  не причина, а следствие совокупности отличий, причин, отличающих человека от животного.

Первое отличие – наличие развитого языка и речи.

Также человек способен не только использовать то, что дано ему  природой, но и изобретать орудия труда  и трансформировать реальность вокруг себя.

Человек отличается от животного  способностью к построению логических цепочек, сложных мыслительных алгоритмов. Именно поэтому эту статью сейчас пишет человек, а не дельфин. Абстрактное  мышление – исключительно человеческая прерогатива.

К отличительным чертам человека можно отнести отсутствие обширного  волосяного покрова, однако у котов-сфинксов он также отсутствует.

Прямо хождение – ещё один отличительный признак человека и животного. Однако некоторые животные, такие как жирафы, также передвигаются прямо.

Таким образом, можно выделить основные отличия человека от животного:

1. Человек отличается от  животного наличием развитой речи;

2. Животные не способны мыслить абстрактно;

3. Животные, в отличие от  человека, не изобретают орудия  труда для трансформации окружающей действительности;

4. Прямохождение и скуднвй волосяной покров также отличают человека от животных.

10.  Проблемы развития атомной энергетики.

Развитие индустриального  общества опирается на постоянно  растущий уровень производства и  потребления различных видов  энергии.