Антропный принцип. Соотношение понятий «взаимодействие» и «движение»

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО

ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине

концепции современного естествознания

на тему:

«1. Антропный  принцип.

2. Соотношение  понятий «взаимодействие» и «движение».

3. Клеточная  структура живых систем (организмов)».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

 

1. Антропный принцип.

1.Содержание антропного принципа…………………………….……….3-4

2. Итоги  анализа концепции антропного принципа…………………..4-5

2. Соотношение понятий «взаимодействие» и «движение».

1. Концепции материи и движения………………………………………..5-7

2. Физический вакуум ……………………………………………………….7-9

3. Концепции времени и пространства………………………………….9-12

III.  Клеточная структура живых систем (организмов)  

1. Структурные уровни живого……………………………………………..12-15

2. Клетка как «первокирпичик» живого……………………………………15-16

3. Клеточная теория………………………………………………………….16-21

IV. Список литературы……………………………………………………22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Антропный принцип.

 

1.Содержание этого принципа в том, что возникновение человечества, познающего субъекта (а значит, и предваряющего социальную форму движения материи органического мира) было возможным в силу того, что крупномасштабные свойства нашей Вселенной (ее глубинная структура) именно таковы, какими они являются; если бы они были иными, Вселенную просто некому было бы познавать. Данный принцип указывает на наличие глубокого внутреннего единства закономерностей исторической эволюции Вселенной, Универсума с предпосылками возникновения и эволюции органического мира вплоть до антропосоциогенеза.

Антропный принцип указывает  на существование некоторого типа универсальных  системных связей, определяющих целостный  характер существования и развития нашей Вселенной, нашего мира как  определенного системно организованного  фрагмента бесконечно многообразной материальной природы. Понимание же содержания таких универсальных связей, глубинного внутреннего единства структуры нашего мира (Вселенной) дает ключ к теоретическому и мировоззренческому обоснованию программ и проектов будущей космической деятельности человеческой цивилизации.

Таким образом, можно  утверждать, что антропный принцип  участия фиксирует относительно универсальный признак (размерность) атрибута пространства, а в  силу самосогласованности системы атрибутов  фиксирует тип реальности. Отождествляя наблюдаемость-участие с представлением Вселенной в виде пространственно-временного явления, возможно, дать модифицированную версию антропного принципа участия:

"Простейшая предгеометрическая  Вселенная должна быть таковой,  чтобы было возможно конструирование пространственно-временного представления ее внутри неё". Отсюда можно вывести, что антропный принцип участия фиксирует не только тип макроскопической реальности, но и все другие типы реальности, онтологически независимые, но, согласно концепции "суперпространства", лежащие в основе первой.

 Тем самым получает  дальнейшее развитие концепция  онтологического негеоцентризма: антропный  принцип констатирует отбор содержания  относительно универсальных признаков,  соответствующих типов реальности, связанных между собой. Возникновение, генезис Вселенной означает конституирование объективного содержания понятия Вселенной в форме мышления человеческой цивилизации.¹

2. Итак, анализ концепции антропного принципа участия  показывает, что здесь в логически резюмированном виде представлена эволюция, история человеческого знания и познания и на конкретных примерах вскрыта диалектика содержания и формы познания Человеком нашей Вселенной. Глобальный эволюционизм проявился здесь в предсказании таких понятий, как "самосоотносимость", "наблюдаемость", "необратимость", "неравновесность".

В этой концепции  эволюции подвержен сам процесс  познания: "Физика, наконец, становится столь же историчной, как сама история". Обращение к истории дало толчок к самосознанию физикой самой себя, к выработке нового типа физической рациональности, или, выражаясь словами И.Пригожина и И.Стенгерс, нового диалога человека с природой.

В настоящее  время идея глобального эволюционизма - это не только констатирующее положение, но и регулятивный принцип. С одной стороны, он дает представление о мире как о целостности, позволяет мыслить общие законы бытия в их единстве и, с другой стороны, ориентирует современное естествознание на выявление конкретных закономерностей глобальной эволюции материи на всех ее структурных уровнях, на всех этапах ее самоорганизации.²

 

II. СООТОШЕНИЕ ПОНЯТИЙ «ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ»И «ДВИЖЕНИЕ».

 

1. Фундаментом естественнонаучной картины мира (ЕНКМ) являются общие понятия:

 

·        Материя

·        Движение

·        Время

·        Пространство

·        Взаимодействие

 

         Материя(физ.) – это все то, что  прямо или косвенно (опосредованно)  воздействует на органы чувств  человека.

Материя(философ.) – это реальность, данная нам  в ощущениях и независимая  от человека.

         Движение – это любое изменение,  которое происходит с материальными  объектами в результате их  взаимодействий. Материя не существует  без движения.

Движение –  это необъемлемое свойство материи. Материя не существует без форменного состояния, она дискретна.

В современной  физике различают три вида материи:

1.     Вещество

2.     Поле

3.     Физический вакуум (экспериментально  обнаружен в ускорителях в  50-х гг. XX)

Вещество –  это любые материальные объекты, имеющие массу. Кроме массы может  быть электрический заряд. Элементарные частицы (нейтрино имеют массу, 2002 год).

У вещества есть четыре агрегатных состояния:

1.     Твердое

2.     Жидкое

3.     Газообразное

4.     Плазма

         Состояние материального объекта  характеризуется физическими величинами, или параметрами состояния: координаты, энергия, температура, масса, спин, энтропия, состав.

Переход от одного состояния к другому есть движение материи.

Виды движения:

1.     Механическое

2.     Колебательное и волновое

3.     Тепловое

4.     Процессы переноса (диффузия, теплопроводность)

5.     Фазовые переходы

6.     Радиоактивный распад

7.     Химические и ядерные реакции

8.     Эволюция живых организмов

9.     Метаболизм.³

                Поле – особое состояние среды,  в каждой точке которой заданы параметры, которые характеризуют состояние вещества и которые непрерывно и плавно меняются от точки к точке.

         Поле является материальным фактором, который приводит к взаимодействию  тел. В макромире поле противоположно  веществу (не имеет массы, непрерывно и т.п.).  В микромире нет раздельно поля и вещества, там присутствует корпускулярно-волновой дуализм.

       2. Физический вакуум – самое низшее энергетическое состояние квантового поля.          Среднее число частиц в вакууме равно нулю. Там существуют виртуальные частицы со временем жизни t£10-18 с. Вакуум «кипит» этими частицами, но они обладают низкой энергией.

Одной из особенностей вакуума является наличие в нем  полей с энергией, равной нулю и  без реальных частиц. Это электромагнитное поле без фотонов, это пионное поле без пи-мезонов, электронно-позитронное поле без электронов и позитронов.

Но раз есть поле, то оно должно колебаться. Такие  колебания в вакууме часто  называют нулевыми потому, что там  нет частиц. Удивительная вещь: колебания  поля невозможны без движения частиц, но в данном случае колебания есть, а частиц нет! Как это можно объяснить? Физики считают, что при колебаниях рождаются и исчезают кванты. Колеблется электромагнитное поле – рождаются и пропадают фотоны, колеблется пионное поле – появляются и исчезают пи-мезоны и т.п. Физика сумела найти компромисс между присутствием и отсутствием частиц в вакууме. Компромисс такой: частицы рождаются при нулевых колебаниях, живут очень недолго и исчезают. Однако, получается, что частицы, рождаясь из «ничего» и приобретая при этом массу и энергию, нарушают тем самым неумолимый закон сохранения массы и энергии. Тут вся суть в том «сроке жизни», который отпущен частицам: он настолько краток, что «нарушене» законов можно лишь вычислить теоретически, но экспериментально это наблюдать нельзя. Родилась частица из «ничего» и тут же умерла. Например, время «жизни» мгновенного электрона, примерно, 10-21 секунды, а мгновенного нейтрона 10-24 секунды. Обычный же свободный нейтрон живет минуты, а в составе атомного ядра даже неопределенно долго, как и электрон, если его не трогать.

Поэтому частицы, живущие так мало, что этого  в каждом конкретном случае и заметить нельзя, назвали, в отличие от обычных, реальных, - виртуальными. В точном переводе с латыни – возможными. Но считать, что данные частицы только возможны – неверно. Эти «возможные» частицы в вакууме вполне реально воздействуют, как это наблюдается в точных экспериментах, на вполне реальные образования из безусловно реальных частиц и даже на микроскопические тела. И если отдельную виртуальную частицу физика обнаружить не может, то суммарное их воздействие на обычные частицы фиксируется отлично.⁴

 Наблюдать  воздействие вакуумных виртуальных  частиц оказалось возможно не  только в опытах, где изучаются  взаимодействия элементарных частиц, но и в эксперименте с макротелами. Две пластины, помещенные в вакуум и приближенные друг к другу, под ударами виртуальных частиц начинают притягиваться. Этот факт открыт в 1965 году голландским теоретиком и экспериментатором Гендриком Казимиром.

По сути, абсолютно  все реакции, все взаимодействия между реальными элементарными  частицами происходят при непременном  участии вакуумного виртуального фона, на который элементарные частицы, в  свою очередь, тоже влияют.

          Оказалось также, что виртуальные частицы возникают не только в вакууме. Их порождают и обычные частицы. Электроны, например, постоянно испускают и тут же поглощают виртуальные фотоны. Физический вакуум проявляется только при достаточно большой энергии - виртуальные частицы начинают взаимодействовать с реальными частицами. Современный тезис: Физический вакуум является основой Вселенной (1990-е гг.)⁵

3. Время и пространство – это формы существования и движения материи. Самые первые представления относятся к древним векам, это субъективные понятия.

Время выражает порядок смены физических состоянии  материальных тел, поэтому время  универсально и объективно вне зависимости  от человека.

Субъективно то, что можно измерить с помощью  часов. В качестве отсчета может  быть принят любой циклический процесс, например, вращение Земли.

Постулат времени: одинаковые во всех отношениях явления  происходят за одинаковое время. Эталон точности на данный момент составляет 10-11 с.

В классической механике Ньютон создал понятие истинного (абсолютного) времени, или математическое время - это время, которое течёт равномерно и не зависит от каких-либо физических процессов.

По Эйнштейну, время относительно, абсолютного  времени.

По теории относительности:

1.     Существует релятивистское замедление времени при скоростях, близких к скорости света.

2.     Гравитационное замедление времени  (внутри чёрной дыры время останавливается).

         По Ньютону время является  обратимым, по современным представлениям  время необратимо, относительно  и одномерно.⁶

 В пространстве физические тела занимают объем и движутся друг относительно друга. Пространство выражает порядок сосуществования физических тел.

                  Пространство(быт.) – это некая  протяженная пустота, в которой  могут находиться материальные тела.

         Первая концепция пространства  – III век до н.э. – Евклид  создал свою геометрию.  Его  концепция не связана на с  временем, ни с физическими явлениями  – она чисто математическая. Была  дополнена в XVIII веке Декартом, который ввел трехмерную систему координат (стереометрия) и определил пространство как однородное и изотропное.

Однородность  – это свойство материальной системы, которое не зависит от ее перемещения  в пространстве.

Изотропность – это  свойство материальной системы, которые  одинаково при её движении во всех направлениях. Ньютон ввел в классическую механику понятие абсолютного пространства, то есть, существующего независимо оттого, находятся там материальные тела или нет. Реального абсолютного пространства нет! В современной физике пространство так же относительно, как и время.

Вторая концепция пространства появилась в начале XIX века. Я. Бальяй, К. Гаусс (сер. XIX), Н. И. Лобачевский (сер. XIX) независимо друг от друга пришли к разработке неевклидовой геометрии. В отличие от Евклидовой, не соблюдается постулат о параллельных прямых (Сколько угодно прямых, параллельных данной). Евклидовой геометрии было отведено место частного случая (Прим. авт. консп.).⁷