Томский межвузовский центр дистанционного образования
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Кафедра экономики
Контрольная работа №1
Концепция современного естествознания
Выполнила
Студентка гр.З-828-Б
Специальности 080105
Афонина Юлия Владимировна
24 января 2008 г.
Г. Нефтеюганск
Чем отличается естественнонаучный подход от философского? Какова дисциплинарная структура естествознания, как она сложилась и как менялась? Каковы критерии истинности знания? Что такое «научная картина мира»? Приведите примеры
Естествознание исследует органическую и неорганическую природу на Земле и во вселенной. Специфика естествознание заключается в том, что знание о природе отличается объективностью, постоянно совершенствуется и представляет собой наиболее достоверную часть всего знания человечества. В начале естествознание изучалось с точки зрения философии. Представление о мире формировалось на основе догадок, рассуждений, наблюдений, сопоставлений, учением о боге, чертежах и доказательств «от противного». Постепенно сведения становились более конкретными и описание природы стало вытесняться экспериментами, изучением ее законов, выделились разные предметы познания и соответствующие им понятия и методы. Были открыты фундаментальные законы, которые составили фундаментальные теории разных дисциплин. Появилась классическая наука, начался переход в неклассический, а затем постнеклассический ее период. Возникновение фундаментальных наук: физика, химия, астрономия, биология. Затем биохимия, геофизика, химическая физика, физическая химия, астрофизика, геохимия, астронавтика, математика.
Научные программы задают определенную «картину мира» . изменение картины мира перестраивает весь стиль научного мышления и вызывает изменение в научных теориях. К первым научным программам относится математическая, континуалистическая, атомистическая. Научные картины мира делятся на:
Механическая
Электромагнитная
Квантово-полевая
Электромагнитная основана на идее динамического атонизма и континуальном понимании материи и связанными с ними понятием близкодействия.
Квантово-полевая связана со строением вещества и взаимосвязью вещества и энергии.
Механическая – открыты законы взаимодействия электрических зарядов и взаимодействия точечных магнитных помосов, построена космогония солнечной системы.
Основная цель картин мира – объяснение и истолкование фактов и теорий, тогда как одной из целей теорий является описание опытных фактов. Современная эволюционная картина мира отражает появление междисциплинарных подходов и технические возможности описания состояний и движений сложных систем. Современная картина мира включает естествонаучное и гуманитарное знание.
Что такое астероиды, где они расположены, каковы их орбиты и размеры? Назовите наиболее крупные из них. Период обращения Плутона равен 250 земных лет, так каково его расстояние от солнца и какую часть своего года он прошел после того, как его открыли?
В 1800 году команда астрономов собралась в обсерватории Иоганна Шретера в Лилиентале. Они назвали себя «небесной полицией». Джузеппе Пиации на Сицилии случайно заметил медленно движущийся объект , который оказался маленьким планетоидом, движущийся в области Солнечной системы. Его число Боде составляло 27,7 , и Пиации назвал его Церерой в часть богини- покровительницы Сицилии. В период между 1802 и 1808 годами были открыты еще три тела в этом же регионе: Палладу, Юнону, Весту.
В 1845 году немецкий астроном Хенке обнаружил пятый астероид, названный Астреей. Теперь общее число известных астероидов перевалило за 5000.
Церера, с диаметром 584 мили, возглавляет список астероидов, а из остальных лишь Веста и Паллада имеют в поперечнике более 300 миль. Только весту можно увидеть невооруженным глазом. Большинство астероидов крошечные и имеют ассиметричную форму. Даже у Паллады она близка к треугольной. Церера и Веста кажутся шарообразными. После точного расчета орбиты каждому астероиду присваивается порядковый номер и название. Некоторые названия весьма эксцентричны: №518 Халва, №1625 NORC, №2309 Мистер Спок.
Нынче считается, что крупная планета не могла сформироваться в поясе астероидов из-за разрушительного воздействия тяготения Юпитера. Более того, как в главном поясе астероидов есть заметные «пробелы», где орбитальные периоды соответствуют правильным дробям от орбитального периода Юпитера. Астероиды так же имеют тенденцию собираться в группы и столкновение между ними должны часто происходить даже в наше время.
Некоторые астероиды богаты силикатными соединениями, а некоторые состоят из металлов. Веста покрыта слоем изверженных пород, первоначально существовавших в виде жидкой лавы. В отличии от больших планет, орбиты астероидов отклоняются от плоскости эклиптики: наклон орбиты Паллады составляет почти 35° (орбитальный период 4,6 года.) Церера, Паллада, Веста, взятые вместе, составляют 55% общей массы астероидов, но сама эта масса составляет лишь 3%массы Луны, или 0,04%массы Земли.
Некоторые астероиды удаляются от главного роя и вторгаются во внутренние области Солнечной системы. Первым из таких астероидов бал №433 (Эрос), который двигался по орбите пересекающей орбиту Марса. Его наибольшее сближение с Землей составляет 15000000 миль.
Орбиты двух астероидов №1566 (Икар) и №3200 (Фаэтон) частично проходят ближе к Солнцу, чем орбита Меркурия, поэтому в перигелии они должны раскаляться докрасна. Фаэтон движется по одной орбите с метеорным потоком Геминид и может быть «прародителем» этого потока; тогда мы получаем связь между кометами и малыми астероидами. Существует несколько крошечных астероидов , чьи орбиты в целом проходят ближе к Солнцу, чем орбита Земли. К их числу принадлежит : №2100 (Ра-Шалом), огибающий Солнце на расстоянии от 43000000 до 78000000 миль за 283 дня. Его диаметр составляет не более двух миль, а возможно значительно меньше.
Есть также рои астероидов за пределами главного пояса. Один из них – Троянский рой, движущийся по одной орбите с Юпитером, но сохраняющий дистанцию в 450дуги впереди или позади огромной планеты. Таким образом, астероиды не подвергаются риску быть захваченными мощным тяготением Юпитера.
Самым любопытным астероидом является №2060 (Хирон). По меркам астероидов он достаточно большой – более 150 миль в диаметре, и проводит большую часть времени между орбитами Сатурна и Урана. Его расстояние от Солнца составляет 794000000 миль , в афелии он удаляется на 1700000000 миль, орбитальный период равен 51 году. В 1988 году этот астероид внезапно увеличил свою яркость – несильно , но довольно заметно.
Были открыты другие небесные тела. Некоторые из них движутся по очень вытянутым орбитам, которые выводят их за пределы Солнечной системы в глубине Космоса. Так астероид №5365 (Дамокл) движется по орбите пересекающей орбиты Марса, Юпитера, Сатурна, Урана. №4145 (Фолус) движется от внутренней части орбиты Сатурна далеко за пределы орбиты Нептуна, совершая полный оборот за 93 года. Он имеет красный оттенок и его диаметр составляет от 150 до 200 миль.
Период обращения Плутона равен 250 земных лет: среднее расстояние от Солнца составляет 3666 000000 миль, орбитальный период равен 428 годам. Нельзя сказать, что Плутон странствует в одиночестве. У него есть спутник Харон, чей диаметр составляет больше половины диаметра самой планеты. Их разделяет лишь 20 000 миль и орбитальный период Харона совпадает с периодом осевого вращения Плутона: 6 дней и 9 часов.
Поясните понятие «энергия». Какие виды энергии вы знаете? В каких системах энергия сохраняется, как закон сохранения энергии связан со свойствами пространства – времени?
Энергия (греч. Energia – действие, деятельность) – общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия не возникает не из ничего, и не исчезает, она способна лишь переходить из одного состояния в другое.
Термин энергия – впервые введенный в науку Юнгом, автором принципа интерференции световых волн, окончательно вошел в научный обиход в 1849 году, после работ Кельвина. Полная энергия тела складывается из кинетической энергии движения тела как целого, из потенциальной энергии его во внешнем поле сил и внутренней энергии. Внутренняя энергия относительно только к равновесным состоянием систем. Внутренней энергией системы называют такую функцию состояния, приращение которой во всяком процессе, совершаемом системой в адиабатической оболочке, равно внешних сил над системой при переходе из начального состояния в конечное. Увеличение внутренней энергии зависит от молярной теплоемкости вещества. Полная внутренняя энергия определяется кинетической энергией поступательного движения частиц. Поэтому при изменении температуры меняется внутренняя энергия.
Закон сохранения и приращения энергии формируется так: «энергия сохраняется» или «тепло» полученное системой идет на приращение ее внутренней энергии и на производство внешней работы.
Сохраняется именно энергия, а не теплота. Под энергией понимают способность тела совершать работу. Энергия не уничтожается.
Первое начало термодинамики связанно с законом сохранения энергии и приращения энергии.
Превращение внутренней энергии при переходе системы из одного состояния в другое , складывается из суммы работы внешних сил над системой и количества теплоты, полученной системой. Оно требует сохранение энергии изолированной системы.
В изолированных системах при движении сохраняется и полная энергия системы. Потенциальная энергия «уходит» на время кинетической энергии. Силу, которую развивает система при убывании ее потенциальной энергии, выражается через наклон кривой потенциальной энергии, взятой со знаком «минус».
Работа равна изменению потенциальной энергии, той системы на которую воздействует. Сила может увеличивать скорость тела (кинетическую энергию) и его потенциальную энергию. С временем связан закон сохранения энергии, с пространством – закон сохранения импульса.