Часть 3. Мегамир: современные астрофизи-ческие и космологические концепции……..180
3.1. Звездная форма бытия материи……………………181
3.2. Эволюция звезд………………………………………..184
3.3. Современные космологические модели
Вселенной…………………………………………………...189
3.4. Происхождение и развитие Вселенной……………194
3.5. Солнечная система……………………………………201
3.5.1. Солнце…………………………………………….204
3.5.2. Планеты Солнечной системы…………………207
3.5.2.1. Земля……………………………………….208
3.5.2.2. Луна…………………………………………214
3.5.2.3. Меркурий…………………………………..218
3.5.2.4. Венера……………………………………..220
3.5.2.5. Марс………………………………………..222
3.5.2.6. Юпитер…………………………………….225
ЧАСТЬ 4. ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ.228
4.1. Учение о составе……………………………………...228
4.2. Структура вещества и химические системы……..232
4.3. Учение о химических процессах……………………235
4.4. Эволюционная химия высший уровень развития химических знаний……………………………………………240
ЧАСТЬ 5. БИОЛОГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ……………………………………………………251
5.1. Предмет биологии и ее структура………………….251
5.2. Основные признаки живого………………………….252
5.3. Структурные уровни живого…………………………255
5.4. Клетка, ее строение и функционирование………..256
5.5. Химические основы жизни. Генетика………………260
5.6. Принципы биологической эволюции……………….269
5.7. Возникновение жизни на Земле…………………….275
5.8. Исторические этапы развития жизни на Земле….279
ЧАСТЬ 6. ЧЕЛОВЕК КАК ФЕНОМЕН ПРИРОДЫ……..283
6.1. Происхождение человека……………………………283
6.2. Биологическое и социальное в развитии
человека……………………………………………………..294
6.3. Превращение биосферы в ноосферу……………..299
6.4. Глобальные проблемы человечества…………….303
ЧАСТЬ 7. САМООРГАНИЗАЦИЯ В ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЕ……………………………………………………309
7.1. Кибернетика и общие проблемы управления в сложных динамических системах……………………………..309
7.2. Синергетика – новое направление междисциплинарных исследований………………………………………….314
7.3. Характеристики самоорганизующихся систем…..320
7.4. Закономерности самоорганизации………………...321
7.5. Физические модели самоорганизации
в экономике…………………………………………………327
Персоналии………………………………………………….334
Цитатник……………………………………………………..350
Список использованной и рекомендуемой литера-
туры…………………………………………………………..381
Оглавление………………………………………………….386
* Инерциальными называются такие системы отсчета, в которых свободное тело движется равномерно и прямолинейно или покоится. Так же как и материальная точка, понятие инерциальной системы отсчета является идеализацией. В природе таких систем отсчета не существует, хотя некоторые системы отсчета приближаются по свойствам к инерциальным.
* Одно из этих уравнений, в частности, констатирует, что поток вектора напряженности Е электрического компонента поля через замкнутую поверхность S с точностью до постоянного множителя равен величине электрического заряда, заключенного внутри S. Отсюда следует, что если внутри S зарядов нет, то поток равен нулю, а это значит, что сколько силовых линий электрического поля «входит» в объем, ограниченный S, столько линий и «выходит» из этого объема. Так что силовые линии вектора Е могут начинаться и заканчиваться только в тех точках пространства, где есть электрические заряды. Этот вывод является прямым следствием закона Кулона.
Другое уравнение Максвелла, касающееся вектора магнитной индукции В, утверждает, что поток этого вектора через любую замкнутую поверхность всегда равен нулю. Это значит, что силовые линии магнитного поля всегда замкнуты, то есть в природе не существует магнитных зарядов, на которых эти силовые линии могли бы начинаться или заканчиваться.
Остальные два уравнения Максвелла описывают совершенно новые свойства электрических и магнитных полей, которые до этого не были известны. Например, на основании хорошо известного закона электромагнитной индукции Фарадея Еинд=-d/dt (электродвижущая сила в контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через этот контур) Максвелл предположил, что изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Кроме этого Максвелл допустил, что не только стационарные токи могут вызывать магнитное поле, но и изменяющееся в пространстве и во времени электрическое поле также может стать источником магнитного поля (так называемый ток смещения).
1 Следует отметить, что строительство этого ускорителя, который находится в Брукхевен-ской национальной лаборатории (США), в настоящее время успешно завершается, по-видимому, благодаря частным инвестициям.
2 Названия “адрон” и “лептон” происходят от греческих слов “тяжелый” и “легкий”.
3 Сейчас ведутся поиски так называемых реликтовых кварков, которые оказались «неспаренными» с момента Большого Взрыва, когда образовалась наша Вселенная.
4 Несмотря на это, ученые все чаще обращаются к работам Эйнштейна в области единой теории поля, так как эти работы содержат удивительно глубокие мысли, намного опередившие свое время. Например, чрезвычайно плодотворной оказалась идея Эйнштейна о том, что единая теория поля должна формулироваться в терминах многомерного пространства-времени. И действительно, выводы современной теории суперструн, являющейся одним из вариантов суперобъединения всех фундаментальных взаимодействий, формулируются для десятимерного пространства-времени.
5 Проблема расходимости связана с тем, что в квантовой теории поля выражения для некоторых наблюдаемых на опыте физических величин получаются бесконечно большими. Эта проблема является отражением и обобщением трудностей классической электродинамики при описании точечных зарядов (например, бесконечная собственная энергия точечного электрона),
6 «Планковской длиной» называют расстояние L между двумя заряженными частицами, на котором энергия кванта электромагнитного взаимодействия W = h становится равной энергии гравитационного взаимодействия Wg = Gm2/L. Так как = 1/Т=с/L , то из равенства hc/L=Gm2/L легко получается значение так называемой «планковской массы» mp = . С другой стороны, приравнивая энергию кванта h=hc/L энергии покоя «планковской частицы» mpc2, получаем выражение для «планковской длины»: L=h/mc=h/c = . Подставив в эти формулы известные значения мировых констант h, G, c, получим L 1,6 10-33 см, mp2,2 10-5 г 1,2 1019 ГэВ/ ГэВ/с2. Для сравнения укажем, что масса протона по порядку величины близка к 1 ГэВ/с2.
- Федеральное агентство по образованию
- Брянский государственный технический университет
- В.И.Попков
- Концепции современного естествознания
- Введение
- Часть 1. Логика и методология естественных наук
- 1.1.Предмет естествознания
- 1.2. Культура и наука
- 1.3. Научная картина мира
- 1.4. Связь науки с другими компонентами культуры
- 1.5. Виды научного знания
- 1.6. Проблема культур в науке
- 1.7. Материя и движение
- 1.8. Пространство и время
- 1.9. Материальное единство мира
- 1.10. Характерные черты науки
- 1.11. Мышление
- 1.12. Структура научного познания
- 1.13. Методы научного познания
- 1.13.1. Философские методы
- 1.13.2. Общенаучные методы
- 1.13.2.1.Эмпирические методы исследования
- 1.13.2.2. Методы теоретического познания
- 1.13.2.3. Общелогические методы и приемы
- 1.13.2.4. Математика – универсальный язык естествознания
- 1.13.3 .Прочие методы
- 1.14. Гипотеза и теория
- 1.15. Критерии научного знания
- 1.16. Модели развития науки
- 1.17. Дифференциация и интеграция в науке
- 1.18. Принципы организации современного естествознания. Системный метод в современном естествознании
- 1.19. Особенности современной научной картины мира
- Часть 2. Основные физические концепции
- 2.1. Концепция детерминизма в классическом естествознании
- 2.1.1. Триумф небесной механики и детерминизм Лапласа
- 2.1.2. Идеализированные представления о пространстве, времени и состоянии в классической механике
- 2.1.3. Связь законов сохранения с фундаментальной симметрией пространства и времени.
- 2.2.2. Континуальный подход в механике сплошных сред
- 2.2.3. Концепция близкодействия и материальные физические поля
- 2.2.4. Классические представления о природе света
- 2.2.5. Апофеоз классического естествознания
- 2.3. Развитие представлений о пространстве и времени в естествознании
- 2.3.1. Пространство и время в античной натурфилософии
- 2.3.2. Абсолютное пространство и абсолютное время в классическом естествознании
- 2.3.3. Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира
- 2.3.4. Элементы специальной и общей теории относительности
- 2.3.4.1.Постулаты Эйнштейна
- 2.3.4.2. Преобразования Лоренца
- 2.3.4.3. Следствия из преобразований Лоренца
- 1.Одновременность событий в разных системах отсчета
- 2. Длина тел в разных системах отсчета
- 3. Длительность событий в разных системах отсчета
- 4. Закон сложения скоростей в релятивистской механике
- 2.3.4.4. Интервал
- 2.3.4.5. Основы релятивистской динамики
- 1. Релятивистский импульс
- 2.Зависимость массы от скорости
- 3. Взаимосвязь массы и энергии
- 4. Энергия связи
- 5. Частицы с нулевой массой покоя
- 2.3.4.6. Четырехмерное пространство-время в общей теории относительности
- 2.3.4.7. Релятивизм как концептуальный принцип неклассического естествознания
- 2.4. Статистические закономерности в приРоде
- 2.4.1. «Стрела времени» и проблема необратимости в естествознании
- 2.4.2. Возникновение статистической механики.
- 2.4.3. Особенности описания состояний в статистических теориях.
- 2.4. 4. Увеличение энтропии при переходе из упорядоченного в неупорядоченное состояние
- 2.4.5. Гипотеза Томсона и «тепловая смерть» Вселенной.
- 2.5. Микромир и основные концепции неклассического естествознания
- 2.5.1. Зарождение квантовых представлений в физике
- 2.5.2. Особенности неклассического подхода к описанию динамики микрочастиц
- 2.5.3. Квантовая природа агрегатных состояний макроскопических объектов
- 2.6. На пути к единой фундаментальной теории материи
- 2.6.1. Становление субатомной физики
- 2.6.2. Фундаментальные взаимодействия в природе
- 2.6.3. Стандартная модель элементарных частиц
- 2.6.4. На переднем крае физики микромира
- Часть 3. Мегамир: современные астрофизические и космологические концепции
- 3.1. Звездная форма бытия космической материи
- 3.2. Эволюция звезд
- 3.3. Современные космологические модели вселенной
- 3.4. Происхождение и развитие вселенной
- 3.5. Солнечная система
- 3.5.1. Солнце
- 3.5.2. Планеты солнечной системы
- 3.5.2.1. Земля
- 3.5.2.2. Луна
- 3.5.2.3. Меркурий
- 3.5.2.4.Венера
- 3.5.2.5. Марс
- 3.5.2.6. Юпитер
- Часть 4. Основные химические концепции
- 4.1. Учение о составе
- 4.2.Структура вещества и химические системы
- 4.3. Учение о химических процессах
- 4.4. Эволюционная химия – высший уровень развития химических знаний
- Часть 5. Биологический уровень организации материи
- 5.1. Предмет биологии и ее структура
- 5.2. Основные признаки живого
- 5.3. Структурные уровни живого
- 5.4. Клетка, ее строение и функционирование
- 5.5. Химические основы жизни. Генетика
- 5.6. Принципы биологической эволюции
- 5.7. Концепции возникновения жизни на земле
- 5.8. Исторические этапы развития жизни на земле
- Енисей (1,5 млрд. Лет – 1,2 млрд. Лет) Появляются многоклеточные водоросли.
- Часть 6. Человек как феномен природы
- 6.1. Происхождение человека
- 6. 2. Биологическое и социальное в развитии человека
- 6.3. Превращение биосферы в ноосферу
- 6.4. Глобальные проблемы человечества
- Часть 7. Самоорганизация в живой и неживой природе
- 7.1. Кибернетика и общие проблемы управления
- В сложных динамических системах
- В создании кибернетики принимали участие многие ученые: д. Биглоу, к. Шеннон, и.М. Сеченов, и.П. Павлов, а.М. Ляпунов, а.А. Марков, а.Н. Колмогоров и др.
- Энергия
- 7.2. Синергетика – новое направление междисциплинарных исследований
- 7.3 Характеристики самоорганизующихся систем
- 7.4. Закономерности самоорганизации
- 7.5. Физические модели самоорганизации в экономике
- Персоналии
- Цитатник
- Список использованной и рекомендуемой литературы
- Часть 1. Логика и методология естественных
- Часть 2. Основные физические концепции...104
- Часть 3. Мегамир: современные астрофизи-ческие и космологические концепции……..180