МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Естествознание как наука

    2.      Целостности – существует взаимодействие частиц с определенными состояниями физического вакуума, частицы могут рождаться из физического вакуума.

    3.      Запрета (Паули) – для фермионов: две тождественные частицы не могут находиться в одном квантовом состоянии.

    4.      Тождественности – состояния системы, полученные перестановкой тождественных частиц местами, нельзя различить ни в каком эксперименте.

    5.      Симметрии волновой функции для системы тождественных частиц – (симметрия – инвариантность свойств системы при некоторых преобразованиях ее параметров) – существует обменное взаимодействие между частицами (Гейзенберг).

    6.      Эквивалентности – (в основе ОТО)- ускорение эквивалентно однородному полю тяготения. Следствие – равенство инертной и гравитационной масс.

    7.      Соответствия (Н.Бор) – любая неклассическая теория в предельном случае переходит в классическую. (Пример – СТО – классическая механика).

    8.      Неопределенности (В.Гейзенберг) – невозможность одновременно точного определения координаты и импульса частицы: ?x.?px?h.

    9.      Дополнительности – волновое и корпускулярное описания микропроцессов не исключают, а дополняют друг друга. Этот принцип утверждает зависимость описания поведения физических объектов от условий наблюдения.

    10.    Суперпозиции – два тела взаимодействуют друг с другом независимо от наличия других тел.

    11.    Относительности (Галилея – в классической механике, Эйнштейна – в релятивистской): все инерциальные системы отсчета (ИСО) равноправны относительно любых физических явлений. Релятивистская физика отказывается от принципов механистического детерминизма.

    И другие принципы…


    Лекция 6. Состояние и способы его описания


    Динамические и статистические закономерности в природе.

    Понятие состояния - центральный элемент физических теорий - совокупность данных, характеризующих объект в данный момент времени. Для задания состояния системы необходимо:

    1)      определить параметры состояния – совокупность физических величин, описывающих явление,

    2)      выделить начальные условия (параметры в начальный момент времени),

    3)      3)применить законы, описывающие эволюцию системы.

    Закон - объективная, необходимая, всеобщая повторяющаяся связь между явлениями и событиями.

    Структурность и системность - общие свойства материи.

    Структурность – внутренняя расчлененность материи.

    Системность – организованность, упорядоченность существования материи.

    Единство структурности и системности – определяет существование мира как систему систем: система объектов, система свойств или отношений и т.п.

    Бытие – сложноорганизованная иерархия систем, все элементы которой находятся в закономерной связи друг с другом.

    Система - комплекс взаимодействующих элементов (неразложимых компонентов системы). По характеру связей между элементами системы и с окружающей средой системы делятся на:

    a)      суммативные (элементы автономны) и целостные (каждый элемент зависит от целостности);

    b)      открытые (обменивающиеся энергией, ве6ществом, информацией с окружающей средой) и закрытые (элементы взаимодействуют только между собой).


    Лекция 7. Законы сохранения в макропроцессах


    Теорема Нётер и законы сохранения.

    В 1918 г. Эмми Нётер доказала теорему, из которой следует, что если некоторая система инвариантна относительно некоторого глобального преобразования, то для нее существует определенная сохраняющаяся величина. (Каждый закон сохранения связан с какой-либо симметрией).

    a.       закон сохранения энергии – следствие временной трансляционной симметрии (однородности времени),

    b.      закон сохранения импульса – трансляционной симметрии (однородности) пространства,

    c.       закон сохранения момента импульса - симметрии относительно поворотов в пространстве (изотропности пространства) и т.д.

    Диссипация энергии - (необратимый процесс) - переход энергии из одних форм в другие, более низкие по классу (самая низкая – тепловая энергия).

    Закон сохранения и превращения энергии - всеобщий закон Природы.

    В обратимых процессах S= const, в необратимых - S^. (Отличие прошлого от будущего ).

    В равновесных состояниях S= const и max, а энергия min.

    Принцип Больцмана – любое макросостояние может быть осуществлено определенным числом микросостояний (W).

    Законы термодинамики.

    I.       (Закон сохранения энергии) ?U=Q – A (изменение внутренней энергии равно полученному количеству теплоты минус работа системы). Первый закон не указывает направления тепловых процессов.

    II.      Несколько формулировок:

    a)      процесс, единственным результатом которого было бы изъятие теплоты из резервуара, невозможен;

    b)      невозможно осуществить процесс, единственным результатом которого было бы превращение тепла в работу при постоянной температуре (Карно);

    c)       тепло не может передаваться самопроизвольно от холодного тела к горячему;

    d)      энтропия изолированной системы при протекании необратимых процессов возрастает.

    II закон устанавливает наличие фундаментальной асимметрии в природе - однонаправленности самопроизвольных процессов.

    III.     Невозможно достижение абсолютного нуля ( 0К = - 273,15 оС) как сверху, так и снизу.

    В 18 веке произошла промышленная революция (паровые машины - Уатт, Стефенсон, Фултон, Черепанов; цикл Карно; телеграф - Морзе).

    21.Эволюционно-синергетическая парадигма.

    Синергетика – теория самоорганизации в сложных, открытых, неравновесных и нелинейных системах любой природы. (Совокупность идей о принципах самоорганизации и суммы общих математических методов ее описания).

    Самоорганизация - возникновение порядка из хаоса без управляющего воздействия извне, за счет внутренней перестройки системы – общее свойство сложных (состоящих из множества элементов), открытых (находящихся в состоянии обмена энергией, веществом, информацией с окружающей средой), нелинейных (описываемых нелинейными уравнениями) и неравновесных (находящихся вдали от состояния термодинамического равновесия) систем.

    Обратная связь – непременный атрибут самоорганизации, а именно положительная ОС (усиливающая) – изменения, появляющиеся в системе, не устраняются, а накапливаются и усиливаются, что приводит к появлению нового порядка и структуры. Отрицательная (успокаивающая) ОС приводит к устранению внешнего воздействия.

    Эволюция - постепенное развитие. Развитие самоорганизующейся системы проходит через скачки (точки бифуркации, в которых имеется несколько возможных направлений развития).

    Кибернетика («искусство управления») – изучает системы с отрицательной ОС.

    Составляющие эволюционно-синергетической парадигмы.

    a)      принцип глобального эволюционизма,

    b)      концепция фундаментального единства материи,

    c)       представление об универсальности алгоритма развития как проявления самоорганизации в природных и социальных системах,

    d)      принцип необратимости эволюции.

    Примеры самоорганизации в неживой природе - реакция Белоусова-Жаботинского, лазер, сверхпроводимость. (Эффект Мейснера – явление полного вытеснения магнитного поля из объема сверхпроводника при понижении температуры ниже критической).

    22. Связь между энтропией и информацией.

    Информация – центральное понятие кибернетики.

    •        одна из сущностей мира (материя - дух - информация);

    •        философская категория;

    •        всеобщее свойство материи;

    •        сведения, которыми обменивается система;

    •        система знаков;

    •        мера свободы чьего-либо выбора, логарифм доступных выборов.

    Информационная энтропия – мера неполноты информации о внутренней структуре системы.

    Теорема Шеннона - (касается передачи сигнала при наличии помех, приводящих к искажениям), возможность восстановления сигнала зависит от скорости его передачи, при скорости выше критической сигнал не может быть восстановлен.

    Лекция 8. Современные взгляды на устройство и происхождение Вселенной.

    23.Гипотезы образования Вселенной.

    1)      Больцман – флуктуационная гипотеза: на фоне всеобщей тепловой смерти появляются и существуют отдельные миры.

    2)      Фридман А.А. – Вселенная должна изменяться со временем: расширяться, сжиматься, либо пульсировать.

    3)      Сахаров А.Д. – до рождения Вселенной была антивселенная, которая сжалась в сингулярность.

    4)      Бонди, Голд, Хойл (Кэмбридж) – гипотеза «стационарной Вселенной» – идея непрерывного творения материи.

    5)      В настоящее время наиболее популярны две гипотезы: Большой Взрыв Г.Гамова и инфляционная модель Линде и Гута. Отличаются до 10–30 секунд наличием во второй модели стадии инфляции (раздувания).

    Хаббл обнаружил «разбегание» галактик - расширение Вселенной в настоящее время. Фотометрический парадокс – Ж.Шеро - при бесконечности Вселенной небо должно быть освещено равномерно.

    Время существования Вселенной – 13-20 млрд лет.

    Галактики - спиральные, эллиптические, неправильные. Наша Галактика - Млечный путь. Квазары – ядра галактик в состоянии активности. Черные дыры- звезды, которые в результате гравитационного коллапса сжались до такой плотности, что даже излучение не может выйти наружу.


    Лекция 9. Химические процессы


    Периодический закон Д.И.Менделеева и строение атомов.

    Открыт в 1869 г., в то время в таблице было 62 элемента. Свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер. Штарк – ввел понятие валентности, связав его с числом электронов на внешнем энергетическом уровне.

    Гайтлер и Лондон – предложили модель электронного облака вокруг ядра.

    Эрнест Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель атома: в ядре протоны 11p (положительно заряженные частицы) и нейтроны 01n (незаряженные частицы). Вокруг ядра вращаются отрицательно заряженные частицы – электроны. Число протонов равно числу электронов и равно номеру элемента в периодической таблице.

    Изотопы – совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

    Место и роль химии в современной цивилизации.

    Основные понятия химии:

    1)Молекула – мельчайшая частица вещества, сохраняющая его индивидуальные свойства. Молекулы состоят из атомов, связанных химическими связями. Расстояние между атомами в молекуле 1 – 4 ангстрема (1A=10–10м). В настоящее время молекулы, макромолекулы, монокристаллы и другие квантово-механические системы относятся к химическим соединениям. Известно около 8 млн. химических соединений, 96% из них – органические.

    2)Типы химических связей:

    -ионная (один атом отдает другому один или 2 электрона), например, NaCl;

    -ковалентная (возникает обобществленная пара электронов), например, Si, H2;

    -водородная (атом Н соединен ковалентной связью с другим атомом так, что его водородная часть оказывается положительной и соединенной с третьим атомом) – самая слабая, но наиболее распространенная в природе.

    3)Принцип Ле-Шателье: внешнее воздействие, которое выводит систему из состояния термодинамического равновесия, вызывает в ней процессы, направленные на ослабление такого влияния (это пример отрицательной ОС).

    4)Валентность – число электронов на внешнем уровне.

    5)Химические реакции – образование новых соединений из реагентов.

    Время реакции – примерно 1 фс (фемтосекунда) = 10–15с.

    -        экзотермические – с выделением энергии,

    -        эндотермические – с поглощением энергии,

    -        для начала химической реакции необходима энергия активации;

    -        фотохимические реакции – под действием света;

    -        цепные реакции, которые раз начавшись, продолжаются до полного завершения (например, фотохимическая цепная реакция:


    Cl + H2 HCl + H,

    H + Cl2 HCl + Cl, и т.д. )


    -        катализаторы (и ингибиторы) – вещества, изменяющие скорость химических реакций, энергию активации стараются снизить с помощью катализаторов;

    -        самопроизвольные химические реакции происходят в направлении возрастания энтропии (S);

    -        химические реакции возможны, если они сопровождаются уменьшением свободной энергии (F = E – TS).

    Особенность химии – она сама создает объект своей науки.

    Фундаментальные основы современной химии:

    -        квантовая механика;

    -        атомная физика;

    -        термодинамика;

    -        статистическая физика;

    -        физическая кинетика.

    Значение химии в современной цивилизации. Химия связана с:

    •        химической промышленностью;

    •        сельским хозяйством;

    •        фармакологией;

    •        пищевой промышленностью,

    •        производством СМС, лаков и красок.

    Химия внедрилась в естественный круговорот веществ (например, ДДТ – дихлордифенилтрихлорметилметан- (ClC6H4)2CH-CCl3).

    Концептуальные уровни современной химии.

    Сложились 4 подхода к решению основной задачи – 4 концептуальных уровня химических знаний:

    1.      Учение о составе (17 – 19 в.в.) (Авогадро в 1811 г. ввел понятие «молекула» – микрочастица, способная к самостоятельному существованию)

    2.      Структурная химия (с 19 в.) (реакционная способность соединения зависит от химической активности отдельных фрагментов; хиральность – неодинаковость свойств веществ с левосторонней и правосторонней симметрией)

    3.      Учение о химических процессах (с 1950–х г.) (область взаимного проникновения химии, физики и биологии)

    4.      Эволюционная химия (с 1970–х г.) (поиск условий, при которых в процессе химических превращений происходит самосовершенствование катализаторов реакций; изучение самоорганизации химических систем, происходящей в живых клетках).

    Основные направления современной химии. Химические процессы.

    Химию принято разделять на пять разделов: неорганическая, органическая, физическая, аналитическая и химия высокомолекулярных соединений. Органическая химия – наиболее крупный раздел химии. Еще в 1910 г. С.В.Лебедев разработал промышленный способ получения бутадиена, а из него каучука.

    В 1960-х годах было обнаружено самосовершенствование катализаторов в ходе химических реакций.

    Основная задача современной химии – исследование генезиса (происхождения) свойств веществ и разработка методов получения веществ с заранее заданными свойствами.

    А.Е. Арбузов: «Подражание живой природе есть химизм будущего». Основные направления биохимии - изучение биокатализа, установление структуры и синтез витаминов, белков, нуклеиновых кислот, антибиотиков и т.д.

    Новые направления: химия экстремальных состояний (высокие температуры и давления), плазмохимия, элионные технологии – химические процессы в электрических полях.

    Сущность химической эволюции.

    В настоящее время открыты и получены на ускорителях 118 элементов.

    6 из них - органогены (основные элементы биологических систем):

    C, O, H, N, P, S. Их общая доля составляет ~ 97,4% в органических соединениях. 12 элементов – Na, K, Ca, Mg, Fe, Si, Al, Cl, Cu, Zn, Co, Mn ~ 1,6 %. Всего ~ 8 млн. химических соединений, из них только ~ 300 000 – неорганические соединения.

    На Земле: O –47,0%, Si – 27,5%, Al – 8,8%, Fe – 4,6%, Ca –3,6%, Na - 2,6%, K –2,5%, Mg – 2,1%. С – на 16 месте. Весовая доля C, N, P, S – 0,24 %.

    Таким образом, геохимические условия не сыграли существенной роли в отборе химических элементов для формирования органических систем.

    Принципы отбора химических элементов:

    1)      способность образовывать прочные энергоемкие химические связи;

    2)      лабильность( изменчивость) образуемых химических связей.

    Органоген №1 – углерод!

    В биохимии особую роль играют три класса молекул мономеров:

    Аминокислоты (мономеры белков), нуклеотиды (мономеры нуклеиновых кислот) и моносахариды (мономеры полисахаридов).

    В организме человека синтезируются 12 аминокислот, 8 должны поступать с пищей. Из 100 известных аминокислот только 20 входят в состав белков.

    Белок состоит из тысяч аминокислот и имеет сложную структуру.

    Нуклеиновые кислоты – ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота) - самые крупные молекулы в живых организмах.

    Роль воды в живой материи.

    Вода имеет уникальные свойства:

    -        большие поверхностное натяжение и капиллярность (так как молекулы воды притягиваются друг к другу и к молекулам трубок);

    -        в воде растворяется больше веществ, чем в любом другом растворителе (растворяет полярные вещества);

    -        имеет высокие теплопроводность, температуру плавления и температуру кипения;

    -        имеет максимальную плотность при +4Со, при кристаллизации объем резко увеличивается;

    -        вода – среда, в которой происходят все биохимические реакции, и их участник. Жизнь зародилась в воде!

    Лекция 10. Современные концепции развития геосферных оболочек


    Внутреннее строение и история геологического развития земли.

    Происхождение планет изучает космогония.

    Гипотезы происхождения:

    -        небулярные (из тумана) - материя планет выброшена из недр Солнца ударом комет (Леклерк, Бюффон); из космического облака - хаоса - Кант;

    -        ротационная небулярная гипотеза (Кант-Лаплас): по мере вращения первичного Солнца от него отделялись газовые кольца, которые, разрываясь, образовали планеты;

    -        катастрофическая (Джинс)- массивная звезда, проходя мимо Солнца, вызвала приливные волны и вырвала газовые струи;

    -        метеоритная (О.Ю.Щмидт) – планеты образовались из метеоритов;

    Гипотезы образования горных пород и ландшафтов:

    -        нептуническая (Вернер) - вначале Земля была покрыта океанами;

    -        плутоническая (Геттон) – землетрясения, вулканическая деятельность;

    -        теория единообразных изменений (Лайель) - геологические явления вызваны природными факторами.

    Первичная атмосфера - CO2, NH3, CH4, пары H2O, несколько инертных газов. Резкое изменение состава – ок.2 – 3 млрд. лет назад связано с зарождением жизни. Последние 200 млн. лет состав постоянный:

    21% O2 ,78% N2, 1% - другие вещества.

    Влияние Солнца и Луны вызывает приливы не только в жидкой, но и в твердой оболочке Земли - в результате сутки удлиняются примерно на 0,002 с за 100 лет. 2 млрд. лет назад сутки составляли 10 часов.

    В фанерозое (изученный период геохронологии) были две обширные платформы - Гондвана и Лавразия (Лаврентьевский щит + Азия), около 250 млн. лет назад – единый суперконтинент – Пангея. Сейчас примерно 15 жестких плит, 6-7 крупных. Происходит дрейф континентов. (Тихий океан уменьшается, а Атлантический – расширяется со скоростью несколько см в год).

    Геохронология - в 1881 г. в г.Болонья была принята геохронологическая шкала: эра, период, эпоха, век, время. Фанерозой (570 млн.лет) – лучше изученная часть – состоит из эр: палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Более древняя часть – криптозой (от 570 млн. до 3800 млн. лет назад).

    Все тела Солнечной системы состоят, в основном, из небольшого числа элементов. Все элементы разделены на 4 группы:

    •        атмофильные – склонны накапливаться в атмосфере;

    •        литофильные – образуют твердую оболочку планет;

    •        халькофильные – создают соединения с серой;

    •        сидерофильные – способны растворяться в сплавах железа.

    Страницы: 1, 2, 3, 4


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.