Современные физические представления о Земле.



По современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,6-4,7 млрд. лет назад из захваченного притяжением Солнца протопланетного облака. У Земли имеется единственный спутник — Луна. ЗЕМЛЯ, третья от Солнца большая планета Солнечной системы. Благодаря своим уникальным природным условиям Земля стала местом, где возникла органическая жизнь.

По форме Земля близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и растянутому в экваториальной зоне. Земля движется вокруг Солнца период одного обращения по орбите 365,24 солнечных суток. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 66° 33' 22''. Этот наклон и годовое обращение Земли вокруг Солнца обусловливают исключительно важную для климата Земли смену времен года, а собственное ее вращение — смену дня и ночи. Вращение Земли из-за приливных воздействий неуклонно замедляется. Площадь поверхности Земли: 70,8% - Мировой океан, суша - 29,2% (шесть материков и острова), горы-1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают около 20% поверхности суши, саванны и редколесья — около 20%, леса — около 30%, ледники — свыше 10%. Свыше 10% суши занято под сельскохозяйственными угодьями. Температура в центральной части Земли порядка 5000 °С. Максимальная температура на поверхности приближается к 60 °С (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), а минимальная составляет около -90°С (в центральных районах Антарктиды). Тепло из недр Земли передается к ее поверхности благодаря теплопроводности и конвекции. Земля окружена атмосферой. Нижний ее слой (тропосфера) простирается в среднем до высоты в 14 км. Слой от 14 до 50-55 км называют стратосферой. Еще выше (примерно до 80-85 км) находится мезосфера, над которой наблюдаются серебристые облака. Для биологических процессов на Земле огромное значение имеет озоносфера — слой озона, находящийся на высоте от 12 до 50 км. Область выше 50-80 км называют ионосферой. Атомы и молекулы в этом слое интенсивно ионизируются под действием солнечной радиации, в частности, ультрафиолетового излучения. Если бы не озоновый слой, потоки излучения доходили бы до поверхности Земли, производя разрушения в имеющихся там живых организмах. Все происходящее в недрах нашей планеты изучено пока еще далеко не полно.

Общая характеристика основных химических проблем.

Синтез новых материалов. Так, например, химия кремнийорганических соединений позволила создать производство полимеров, обладающих огнезащитными, водоотталкивающими, электроизоляционными и другими ценными свойствами. Эти полимеры незаменимы в ряде отраслей энергетики и авиапромышленности.

Химия экстремальных состояний. При взаимодействии реагентов с катализатором происходит ослабление исходных химических связей.  Плазмохимия изучает процессы в низкотемпературной плазме, позволяет синтезировать ранее неизвестные материалы. Разработаны способы превращения угля в жидкое топливо без применения высоких давлений и выброса золы и серы.  Радиационная химия - первые опыты были связаны с облучением полиэтилена гамма-лучами. Прочность полиэтилена при этом существенно возросла.

Химические процессы и процессы жизнедеятельности. Исследования направлены на выяснение как материального состава растительных и животных тканей, так и химических процессов, происходящих в организме.  Специфичность молекулярного уровня живого - многие химические реакции окисления-восстановления в живой клетке могут происходить без непосредственного контакта между реагирующими молекулами. А это означает, что в живых системах могут происходить такие химические превращения, которые не обнаруживались в неживом мире.

Самоорганизация эволюционных систем. Это субстратный и функциональный подходы. К первому относят теорию происхождения жизни с вполне определенными особенностями вещественной основы биологических систем, т. е. со строго определенным составом элементов-органогенов и химических соединений.

 

Место химии в естествознании ХХ века. Особенности современного этапа в развитии химии.

Химия в XX веке чрезвычайно усложнилась и расширилась по сравнению с классическим периодом. С середины 20 в. происходят изменения в методах химических исследований, в которые вовлекается арсенал средств физики и математики. Классические задачи - установление состава и строения веществ - всё успешнее решаются с использованием новейших физических методов. Неотъемлемой чертой теоретической и экспериментальной Х. стало применение новейшей быстродействующей вычислительной техники для квантовохимических расчётов, выявления кинетических закономерностей, обработки спектроскопических данных, расчёта структуры и свойств сложных молекул.

Современная химия тесно связана как с др. науками, так и со всеми отраслями народного хозяйства. Качественная особенность химической формы движения материи и её переходов в др. формы движения обусловливает разносторонность химической науки и её связей с областями знания, изучающими и более низшие, и более высшие формы движения. Познание химической формы движения материи обогащает общее учение о развитии природы, эволюции вещества во Вселенной, содействует становлению целостной материалистической картины мира. Соприкосновение химии с др. науками порождает специфические области взаимного их проникновения. Так, области перехода между химией и физикой представлены физической химией и химической физикой. Между химией и биологией, химией и геологией возникли особые пограничные области — геохимия, биохимия, биогеохимия, молекулярная биология. Важнейшие законы химии формулируются на математическом языке, и теоретическая химия не может развиваться без математики. Химия оказывала и оказывает влияние на развитие философии и сама испытывала и испытывает её влияние.

17. Биология и ее место в структуре естественных знаний. Зарождение биологических знаний и их культурные предпосылки.

Биология, как никакая другая природоведческая наука, обнаруживает непосредственную зависимость решения той или иной проблемы от мировоззренческой позиции ее исследователей. Целостное восприятие феномена жизни, образ биологической реальности играют в исследовательской работе биолога специфическую роль, обусловленную как природой этого образа, так и способом его функционирования в эксперименте и теории. Будучи по преимуществу мировоззренческим образованием, не сводимым к той или иной теории или их совокупности, образ биологической реальности задает общий тон исследовательской деятельности, предопределяет то особенное соединение методологических и мировоззренческих средств, которое характеризует именно данный, а не иной уровень познания жизни. Безусловно, сформировались и успешно развиваются целые отрасли биологического знания, никакого отношения не имеющие к "полю". Тем не менее проверка общебиологического смысла полученных в эксперименте результатов подобна кругам, расходящимся от брошенного в воду камня, - трудно подчас предугадать, каких "берегов" достигнет волна, с какими областями не только биологии, но и культуры в цепом она соприкоснется. Так "генная хирургия", искусственное создание гибридных молекул резко активизировали обсуждение этики познания, социальной ответственности ученого. Все процедуры препарирования, аналитического расчленения жизни, необходимые для точного знания структур и функций биологических систем, увязываются ученым с широкой общебиологической культурой в целостное отношение к живому как специфическому феномену природы, имеющему наивысшую ценность. В общем контексте биологического знания в образах реальности отражается не столько "объяснение" биологических явлений, сколько "понимание" целостного феномена жизни, выражающее конкретно-научное мировоззрение того или иного эволюциониста. Поэтому их использование ставит задачу перехода от сугубо логического исследования структурных элементов научно-исследовательской деятельности к ее мировоззренческим аспектам. Более того, понятие образа реальности имеет непосредственное отношение к понятию "концептуальные предпосылки науки". Содержание последнего уже не остается в пределах гносеологии, но захватывает тот существенный момент, что определенная совокупность исходных принципов, по которым строится отношение к тому или иному фрагменту действительности, приобретает мировоззренческое звучание. Таким образом, воя совокупность методологических проблем современного биологического эксперимента, концентрируясь вокруг изменения субъект-объектного отношения, оказывается в неразрывной связи с проблемами мировоззрения, с социально-этическими аспектами биологии. Это означает, что современный биолог-экспериментатор фактически становится причастным к разработке не только теоретического знания, что всегда характеризовало творческих ученых экспериментальной науки, но и более широких проблем мировоззренческой и социальной значимости биологии. Целостный человек как идеал всей гуманистической философии, как научно обоснованная перспектива общественного развития, все больше необходим современной науке, ломающей традиционные преграды между экспериментальной и теоретической деятельностью.

 

 18.Основные концепции происхождения жизни на Земле.

В современном естествознании существует пять основных концепций возникновения жизни: 1) креационизм — божественное сотворение живого; 2) концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества; 3) концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда; 4) концепция панспермии — внеземного происхождения жизни; 5) концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся естественно-научным законам.

Первая концепция является религиозной и к науке прямого отношения не имеет. Хотя к нему близка концепция, согласно которой жизнь создана высшим разумом, находящимся вне Вселенной.

К началу XX в. в науке господствовали две последние концепции. Концепция панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю извне, опиралась на обнаружение при изучении метеоритов и комет "предшественников живого" — органических соединений, которые, возможно, сыграли роль "семян".

У концепции появления жизни на Земле в историческом прошлом два варианта. Согласно одному, происхождение жизни — результат случайного образования единичной "живой молекулы", в строении которой был заложен весь план дальнейшего развития живого. Согласно другой точке зрения, происхождение жизни — результат закономерной эволюции материи.

Коацерватная гипотеза (биохимическая эволюция). В 1924 г. русский ученый Александр Иванович Опарин впервые сформулировал основные положения концепции предбиологической эволюции и затем, опираясь на эксперименты Бунгенберга де Йонга, развил эти положения в коацерватной гипотезе происхождения жизни. Основу гипотезы составляет утверждение, что начальные этапы биогенеза были связаны с формированием белковых структур.

19. Основные концептуальные подходы к феномену жизни.

В ходе разговора о будущем человечества, о возможностях поиска новых носителей энергии и проч., возникла очень интересная тема – возникновение самого феномена жизни. разных позициях:

- что жизнь могла возникнуть как результат отчасти случайного расположения молекул с "ситуацию упорядочения".

- что жизнь была запрограммирована неким существом, который он называет "компьютером", находящимся во вполне реальном, но достаточно удаленном пространстве.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 257; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ