Тема10 Современная научная картина мира

Характеристика электромагнитной картины мира включает:

1. Движение

Меняется представление о движении, которое становится лишь частным случаем физического взаимодействия. Известно четыре вида фундаментальных физических взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Они описываются на основе принципа близкодействия: взаимодействия передаются соответствующими полями от точки к точке, скорость передачи взаимодействия всегда конечна и не может превышать скорости света в вакууме (300 000 км/с).

 

2. Пространство и время

Окончательно утверждаются представления об относительности пространства и времени, зависимость их от материи. Пространство и время перестают быть независимыми друг от друга и, согласно теории относительности, сливаются в едином четырехмерном пространственно-временном континууме.
Спецификой квантово-полевых представлений о закономерности и причинности является то, что они выступают в вероятностной форме, в виде так называемых статистических законов. Они соответствуют более глубокому уровню познания природных закономерностей.

 

3. Представление о материи

Материя как корпускулярно-волновой дуализм - наличие у каждого элемента материи свойств волны и частицы. Ушли в прошлое и представления о неизменности материи

 

4. Представление о взаимодействии

Одной из основных особенностей элементарных частиц является их универсальная взаимозависимость и взаимопревращаемость. В современной физике основным материальным объектом является квантовое поле, переход его из одного состояния в другое меняет число частиц.

 

5. Детерминированность событий в мире

Квантово-полевая, квантово-релятивистская картина мира и в настоящее время находится в состоянии становления, и с каждым годом к ней добавляются новые элементы, выдвигаются новые гипотезы, создаются и развиваются новые теории.

 

Тема11 Биосфера и человек

1. Определите понятие «биосфера».

 

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяетэкосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой».

Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.

Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планетыЗемля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.

Существует и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле. При том, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане Европы — спутника Юпитера.

 

2. Докажите, что биосфера является глобальной экосистемой.

 

Биосфера - это система. А одним из признаков любой системы является то что она состоит из элементов. Экосистемы более низкого ранга являются элементами системы более высокого ранга, коей является биосфера.
Биосфера, по В. И. Вернадскому, это оболочка земли где существует или когда либо существовала жизнь и которая подвергается или подвергалась воздействию живых организмов. На Земле нет не одного уголка, где бы не встречались живые организмы. Отдельные организмы на определенных территориях образуют популяции, популяции разных видов объединяются в биоценозы. Биоценозы и неживые факторы среды образуют биогеоценозы или экосистемы. Каждая экосистема граничит с другой экосистемой, проиcходит обмен веществом и энергией. И таким образом все экосистемы Земли объединены круговоротом веществ и потоком энергии и образуют единую глобальную экосистему, которую называют биосферой

 

3. Выясните роль продуцентов, консументов и редуцентов в организации биосферы.

 

Продуценты - это живые организмы, которые способны синтезировать органическое вещество из неорганических составляющих с использованием внешних источников энергии. (Отметим, что получение энергии извне - общее условие жизнедеятельности всех организмов; по энергии все биологические системы - открытые) их называют также автотрофами, поскольку они сами снабжают себя органическим веществом. В природных сообществах продуценты выполняют функцию производителей органического вещества, накапливаемого в тканях этих организмов. Органическое вещество служит и источником энергии для процессов жизнедеятельности; внешняя энергия используется лишь для первичного синтеза.

 

Консументы. Живые существа, не способные строить свое тело на базе использования неорганических веществ, требующие поступления органического вещества извне, в составе пищи, относятся к группе гетеротрофных организмов, живущих за счет продуктов, синтезированных фото- или хемоситетиками. Пища, извлекаемая тем или иным способом из внешней среды, используется гетеротрофами на построение собственного тела и как источник энергии для различных форм жизнедеятельности. Таким образом, гетеротрофы используют энергию, запасенную автотрофами в виде химических связей синтезированных ими органических веществ. В потоке веществ по ходу круговорота они занимают уровень потребителей, облигатно связанных с автотрофами организмами (консументы 1 порядка) или с другими гетеротрофами, которыми они питаются (консументы II порядка).

 

Наконец, чрезвычайно важна роль консументов, в первую очередь животных, как регуляторов интенсивности потоков вещества и энергии по трофическим цепям. Способность к активной авторегуляции био- массы и темпов ее изменения на уровне экосистем и популяций отдельных видов в конечном итоге реализуется в виде поддержания соответствия темпов создания и разрушения органического вещества в глобальных системах круговорота. Участвуют в такой регуляторной системе не только консументы, но последние (особенно животные) отличаются наиболее активной и быстрой реакцией на любые возмущении баланса биомассы смежных трофических уровней.

 

 

4.Человек как антропогенный фактор, влияющий на состояние биосферы.

 

Ни одна экосистема на планете не избежала антропогенного влияния, а многие экосистем были полностью уничтожены. Даже целые биосистемы, например, степи, почти полностью исчезли с лица земли. Антропогенное означает рожденный человеком, и антропогенными называют те факторы, которые своим происхождением обязаны любой деятельности человека Этим они принцип ово отличаются от факторов природных, возникшие еще до появления человека, но существуют и действуют.

Антропогенные факторы (АФ) возникли лишь с появлением человека в период древнего этапа ее взаимодействия с природой, но тогда они были еще очень ограниченными по своим масштабам Первым существенным АФ стало влияние на а природу с помощью огня, значительно распространился набор АФ с развитием животноводства, растениеводства, появлением крупных поселений Особое значение для организмов биосферы имели такие АФ, аналогов которых не было у природе ранее, поскольку в ходе эволюции эти организмы не смогли выработать определенных приспособлений к ниих.

время воздействие человека на биосферу достиг огромных масштабов: происходит тотальное загрязнение природной среды, географическая оболочка насыщается техническими сооружениями (городами, заводами, тру водами, шахтами, водохранилищами и др.); техническими предметами (т.е. остатками космических аппаратов, контейнерами с токсичными веществами, свалками) новыми веществами, которые не ассимилируются биотой; новыми процессами - химическими, физическими, биологическими и смешанными (термоядерный синтез, биоинженерия и т.п..

 

5.Изучите круговороты биогенных веществ в биосфере на примере углеродного (азотного) циклов.

 

В круговороте веществ принимают участие все живые организмы, поглощающие из внешней среды одни вещества и выделяющие в нее другие. Так, растения потребляют из внешней среды углекислый газ, воду и минеральные соли и выделяют в нее кислород. Животные вдыхают кислород, выделенный растениями, а поедая их, усваивают синтезированные из воды и углекислого газа органические вещества и выделяют углекислый газ, воду и вещества непереваренной части пищи. При разложении бактериями и грибами отмерших растений и животных образуется дополнительное количество углекислого газа, а органические вещества превращаются в минеральные, которые попадают в почву и снова усваиваются растениями. Таким образом, атомы основных химических элементов постоянно совершают миграцию из одного организма в другой, из почвы, атмосферы и гидросферы — в живые организмы, а из них—в окружающую среду, пополняя таким образом неживое вещество биосферы. Эти процессы повторяются бесконечное число раз. Так, например, весь атмосферный кислород проходит через живое вещество за 2 тыс. лет, весь углекислый газ — за 200—300 лет.

 

 

6.Какова роль многообразия живой природы в сохранении жизни на Земле?

 

Все существа являются частью экосистемы и играют важную роль в поддержании жизни на Земле. Например, орлы зависят от мышей, лягушек и других маленьких животных, и если эти животные вымрут, то не станет и орлов. Помимо того, что растения являются основным источником питания для людей и животных, более 60% жителей Земли используют растения в качестве лекарственных средств. Многие виды растений используются в промышленности, где из них изготавливают краски, масла и т.д.

 

 

7.Попытки ученых систематизации живых организмов. Естественная классификация живых организмов. Актуальные проблемы современной систематики.

 

Первые известные нам попытки классифицировать формы жизни предприняли в античном мире Гептадор, а затем Аристотель и его ученик Теофраст, которые объединяли всё живое в соответствии со своими философскими взглядами. Они дали довольно подробную систему живых организмов. Растения были разделены ими на деревья и травы, а животные — на группы с «горячей» и «холодной» кровью. Последний признак имел большое значение для выявления собственной, внутренней упорядоченности живой природы. Так родилась естественная система, отражающая упорядоченность, имеющуюся в природе^[1].

В 1172 году арабский философ Аверроэс сделал сокращённый перевод трудов Аристотеля на арабский язык. Его собственные комментарии были утеряны, но сам перевод дошёл до наших дней на латыни.

Большой вклад сделал швейцарский профессор Конрад Геснер (1516—1565).

Эпоха великих открытий позволила учёным существенно расширить знания о живой природе. В конце XVI — начале XVII веков начинается кропотливое изучение живого мира, вначале направленное на хорошо знакомые типы, постепенно расширившееся, пока, наконец, не сформировался достаточный объём знаний, составивший основу научной классификации. Использование этих знаний для классификации форм жизни стало долгом для многих известных медиков, таких как Иероним Фабриций(1537—1619), последователь Парацельса Педер Сёренсен (1542—1602, известен также как Петрус Северинус), естествоиспытатель Уильям Гарвей (1578—1657), английский анатом Эдвард Тайсон (1649—1708). Свой вклад сделали энтомологи и первые микроскописты Марчелло Мальпиги (1628—1694), Ян Сваммердам (1637—1680) и Роберт Гук (1635—1702).

Английский натуралист Джон Рей (1627—1705) опубликовал важные работы по растениям, животным и натуральной теологии. Подход, использованный им при классификации растений в его «Historia Plantarum», стал важным шагом по направлению к современной таксономии. Рей отверг дихотомическое деление, которое использовалось для классификации видов и типов, предложив систематизировать их по схожести и отличиям, выявленным в процессе изучения.

Линней

К началу XVIII века наукой был накоплен большой объём биологических знаний, однако с точки зрения структурирования этих знаний биология существенным образом отставала от других естественных наук, активно развивавшихся в результате научной революции. Определяющим вкладом в устранении этого отставания стала деятельность шведскогоестествоиспытателя Карла Линнея (1707—1778), который определил и реализовал на практике основные положения научной систематики, что позволило биологии в достаточно короткие сроки стать полноценной наукой.

Главным в систематике, по мнению Линнея, является построение естественной системы, которая, в отличие от каталожного списка, «сама по себе указывает даже на пропущенные растения». Он был автором одной из популярных искусственных систем растений, в которой цветковые растения распределялись по классам в зависимости от числа тычинок и пестиков в цветке^. Работа Линнея «Система Природы» (Systema Naturae, 1735), в которой он разделил природный мир на трицарства — минеральное, растительное и животное, была переиздана по меньшей мере тринадцать раз ещё при его жизни.

Линней использовал в классификации четыре уровня (ранга): классы, отряды, роды и виды. Введённый Линнеем метод формирования научного названия для каждого из видов используется до сих пор (применявшиеся ранее длинные названия, состоящие из большого количества слов, давали описание видов, но не были строго формализованы). Использование латинского названия из двух слов — название рода, затем видовой эпитет — позволило отделить номенклатуру от таксономии. Данное соглашение о названиях видов получило наименование «бинарная номенклатура».

После Линнея

В конце XVIII века Антуан Жюссьё ввёл категорию семейства, а в начале XIX века Жорж Кювье сформулировал понятие о типе животных. Вслед за этим категория, аналогичная типу, — отдел — была введена для растений.

Чарлз Дарвин предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы. Он писал в книге «Происхождение видов»:

…общность происхождения <…> и есть та связь между организмами, которая раскрывается перед нами при помощи наших классификаций.

Это высказывание положило начало новой эпохе в истории систематики, эпохе филогенетической (то есть основанной на родстве организмов) систематики.

Дарвин предположил, что наблюдаемая таксономическая структура, в частности, иерархия таксонов, связана с их происхождением друг от друга. Так возникла эволюционная систематика, ставящая во главу угла выяснение происхождения организмов, для чего используются как морфологические, так и эмбриологические ипалеонтологические методы.

Новый шаг в этом направлении был сделан последователем Дарвина, немецким биологом Эрнстом Геккелем. Из генеалогии Геккель заимствовал понятие «генеалогическое (родословное) древо». Родословное древо Геккеля включало все известные к тому времени крупные группы живых организмов, а также некоторые неизвестные (гипотетические) группы, которые играли роль «неизвестного предка» и помещались в развилках ветвей или в основании этого древа. Такое чрезвычайно наглядное изображение очень помогло эволюционистам, и с тех пор — с конца XIX века — филогенетическая систематика Дарвина—Геккеля господствует в биологической науке. Одним из первых следствий победы филогенетики стало изменение последовательности в преподавании курсов ботаники и зоологии в школах и университетах: если раньше изложение начинали с млекопитающих (как в «Жизни животных» А. Брема), а затем спускались «вниз» по «лестнице природы», то теперь изложение начинают с бактерий или одноклеточных животных.

Геккель очень хотел, чтобы на каждой развилке дерева можно было разместить какой-нибудь организм. Такой организм и был бы родительской (предковой) формой для всей ветки. Но если такие организмы и находили, впоследствии признавали их не предками, а «боковыми ветвями» эволюции. Так произошло, например, с тупайями, археоптериксом, ланцетником, трихоплаксом и многими другими организмами. Геккель мечтал найти организм, который можно было бы поместить в самое основание дерева, и даже однажды сообщил, что он найден. Организм представлял собой комок слизи и получил название батидий, но вскоре оказалось, что это — продукт деградации морских животных. Такое существо (по-английски оно называется last common ancestor, сокращённо LCA) не найдено до сих пор.

Естественная классификация — это попытка использовать естественные взаимосвязи между организмами. В этом случае учитывается больше данных, чем в искусственной классификации, при этом принимаются во внимание не только внешние, но и внутренние признаки. Учитываются сходство в эмбриогенезе, морфологии, анатомии, физиологии, биохимии, клеточном строении и поведении. В наши дни чаще пользуются естественной и филогенетической классификациями. Филогенетическая классификация основана на эволюционных взаимосвязях. В этой системе, согласно существующим представлениям, в одну группу объединяются организмы, имеющие общего предка.

 

 

8.Роль естествознания в формировании планетарного мышления, в формировании экологической культуры.

 

Планетарное мышление - это мышление, в котором равновесные целостности философских систем, религий, научных концепций, произведений искусства взаимно дополняют друг друга, рассматриваются исходя из планетарных масштабов и образуют единое мировоззрение. Планетарный масштаб важен потому, что земные оболочки находятся в устойчивом равновесии с космосом. Эти оболочки являются естественным ориентиром устойчивости для макроскопических природных процессов, к которым может быть отнесено мышление. Если системы, соответствующие мышлению, не будут коррелировать с системами земных оболочек, то они потеряют устойчивость под воздействием окружающей среды. Планетарное мышление не является следствием попыток формального объединения философии, религий, естествознания, литературы и искусства, а представляет собой некий «единый взгляд» на природу, который формируется самой природой и который вследствие этого можно считать естественной системой координат. Сегодня различные грани планетарного мышления анализируются современным естествознанием.

Экологическая культура - часть общечеловеческой культуры, система социальных отношений, общественных и индивидуальных морально-этических норм, взглядов, установок и ценностей, касающихся взаимоотношения человека и природы; гармоничность сосуществования человеческого общества и окружающей природной среды; целостный коадаптивный механизм человека и природы, реализующийся через отношение человеческого общества к окружающей природной среде и к экологическим проблемам в целом. экологическая культура определяет характер и качественный уровень отношений между человеком и социоприродной средой. Экологическая культура проявляется в системе духовных ценностей, а также во всех видах и результатах человеческой деятельности в отношении природы. Глубокое осознание общих закономерностей развития мира, всех взаимосвязей между природой, человеческим обществом и культурой способствует правильному определению человеком своего места в системе мироздания, а также корректному образу мышления и соответствующему поведению в социоприродной среде.

 

 

9.Ваше отношение к мировоззрению А. Швейцера и его этике благоговения перед жизнью.

Я согласен с мировоззрением А. Швейцера, т. к. соответствовать своему высокому положению в природе и относиться к ней с достоинством.

 

11.Экологическая культура как условие устойчивого развития современного общества и природы.

 

Экологическая культура - это способ согласования природного и социального развития, при котором обеспечивается сохранение окружающей природной среды.

Формирование экологической культуры предполагает перестройку мировоззрения, создание новой системы ценностей, отказ от потребительского подхода к природе, формирование у человека умения соизмерять свои потребности с возможностями природы. Человек является глобальным фактором, определяющим масштабы и динамику происходящих на Земле изменений. От его действий зависит, быть ли жизни на Земле или нет. Человек должен осознать свою новую роль и взять на себя ответственность за сохранение биосферы, всех форм жизни на нашей планете. Осознание того, что человек должен выполнять важную

биосферную функцию, роль регулятора жизни на планете составляет основу экологического мировоззрения и экологической культуры.

Формирование экологической культуры, предполагающей новое отношение к природе, невозможно без учета эстетического фактора, т. е. подхода к природе как особой духовно-эстетической ценности. У человека, способного воспринимать красоту природы, испытывать при общении с ней эстетические чувства, уровень экологического сознания будет неизмеримо выше, чем у человека, равнодушного к этой красоте. То есть от экологической культуры зависит развитие общества и природы в целом

 

Список используемой литературы

Основные источники:

Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие.- М.: Высшее образование, 2005.

Электронные версии учебников в ЭБС ZNANIUM ​в пределах локальной сети университета до 20 октября 2014:

1. Романов В. П. Концепции современного естествознания. [Электронный ресурс]: Учебное пособие для студентов вузов / В.П. Романов. - 4-e изд., испр. и доп. - М.: Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2011. - 286 с.

2. Рузавин Г. И.Концепции современного естествознания[Электронный ресурс]: Учебник / Г.И. Рузавин. - 3-e изд., стер. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 271 с.

3.Найдыш В. М. Концепции современного естествознания[Электронный ресурс]: Учебник / В.М. Найдыш. - 3-e изд., перераб. и доп. - М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2010. - 704 с.: ил.

Дополнительные источники:

1. Ващекин Н. П. Концепции современного естествознания [Электронный ресурс]: Учебное пособие / Н.П. Ващекин, А.Н. Ващекин; Российская академия правосудия. - М.: ИЦ РИОР и др., 2010. - 253 с.

2. Лешкевич Т. Г. Концепции современного естествознания: социогуманитарная интерпретация специфики современной науки [Электронный ресурс]: Учебное пособие / Т.Г. Лешкевич. -: НИЦ Инфра-М, 2013. - 335 с.

3.Тулинов, В. Ф. Концепции современного естествознания [Электронный ресурс]: Учебник / В. Ф. Тулинов, К. В. Тулинов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2013. - 484 с.

4.Гусейханов, М. К. Концепции современного естествознания [Электронный ресурс]: Учебник / М. К. Гусейханов, О. Р. Раджабов. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2012. - 540

Интернет-ресурсы:

http://ru.wikipedia.org/wiki «Википедия – свободная энциклопедия».

www.nkj.ru «Наука и жизнь».

www.znanie-sila.ru «Знание - сила».

http://ru.wikipedia.org/wiki «Википедия – свободная энциклопедия». www.nkj.ru «Наука и жизнь».

www.znanie-sila.ru «Знание - сила».

http://offline.computerra.ru/2001/379/6827/
http://easyschool.ru/sosh/
http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/116/054.htm
http://www.atheism.ru/library/Ginzburg_11.phtml

http://offline.computerra.ru/2001/379/6827/
http://easyschool.ru/sosh/
http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/116/054.htm
http://www.atheism.ru/library/Ginzburg_11.phtml

http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/NATURE/MAND/MANDESSA.HTM
http://data.ufn.ru//tribune/trib150105.pdf
http://elementy.ru/lib/25524
http://www.astronet.ru:8101/db/msg/1179593/introduction-4.html

http://ssop.kspu.ru/obraz.htm
http://atheismru.narod.ru/humanism/journal/33/eidelman.htm
http://www.astronet.ru/db/msg/1175454
http://n-t.org/tp/ns/fz.htm

http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/NATURE/VV_SC2_W.HTM
http://www.skeptik.net/pseudo/migdal1.htm
http://ssop.kspu.ru/n_metod.htm
http://refal.net/turchin/phenomenon/chapter13.htm
http://www.scorcher.ru/mist/tele/migdal.htm