Контрольная работа по "Концепциям современного естествознания"

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в  разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая  картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами; тяжелыми металлами; пестицидами; микотоксинами; радиоактивными веществами.

Известно, что загрязнение атмосферы происходит в основном в результате работы промышленности, транспорта и т. п., которые в совокупности выбрасывают ежегодно выбрасывают «на ветер» более миллиарда твердых и газообразных частиц.

Основными загрязнителями атмосферы на сегодняшний  день являются окись углерода и сернистый газ. Но, конечно, нельзя забывать и о фреонах,или хлорфторуглеводородах. Именно их большинство ученых считают причиной образования так называемых озоновых дыр в атмосфере. Фреоны широко используются в производстве и в быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, а также в аэрозольных упаковках.

Благодатные капли дождя - еще один дар небес - всегда радовали человека. Но в некоторых  районах земного шара дожди превратились в серьезную опасность. Возникла сложная и трудная в своем  решении проблема кислотных дождей. Кислотные дожди губительно действуют на природу водоёмов, наносят ущерб лесной растительности и сельскохозяйственным культурам, наконец, все эти вещества представляют определенную опасность для жизни человека.

Третий, не менее важный, чем небо над  головой и земля под ногами, фактор существования цивилизации - водные ресурсы планеты.

На  свои нужды человечество использует главным образом пресные воды. Их объём составляет чуть больше 2% гидросферы, причём распределение водных ресурсов по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено  лишь 39% речных вод. Общее же потребление  речных вод возрастает из года в  год во всех районах мира. Известно, например, что с начала нынешнего  века потребление пресных вод  возросло в 6 раз, а в ближайшие  несколько десятилетий возрастёт  еще по меньшей мере в 1,5 раза. Недостаток воды усугубляется ухудшением её качества. Используемые в промышленности, сельском хозяйстве и в быту воды поступают обратно в водоёмы в виде плохо очищенных или вообще неочищенных стоков.

Изменяя свой мир, человек, желает он того или  нет, существенно вмешивается в  жизнь своих соседей по планете. По данным Международного союза охраны природы, с 1600 г. на Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Кроме  того, уменьшаются в количестве и  исчезают редкие насекомые, что связано  как с реакцией на применение различного рода пестицидов, так и с уничтожением их коренных мест обитания.

Механизм  гибели вида гораздо проще, чем его  можно себе представить. Зоологи  поняли это, когда им удалось проанализировать большое число неудачных случаев  акклиматизации животных в угодьях, безусловно, подходящих для завозимых  видов. Оказалось, что неудачами  кончался завоз малых групп животных. Выяснилось, что 2-3 пары животных при  отсутствии постоянных, пусть даже сравнительно редких контактов с  себе подобными, не могут обжить территорию. В большинстве случаев у них подавляется способность к размножению или они гибнут от так называемого «стресса», или болезни напряжения. Подобное же положение возникает при большом разряжении естественной популяции. Совершенно необязательно уничтожать всех до одного животных, чтобы обречь вид на исчезновение, достаточно сильно сократить его численность, уменьшить или разрознить участки обитания, в чем человечество, особенно в последние столетия, заметно преуспевает.

11. Эволюционно-синергетическая парадигма научного мышления.

Концепция самоорганизации в настоящее  время приобретает все большее  значения, становясь парадигмой исследования обширного класса систем и процессов, происходящих в них. В 70-х годах 20-го века возникла новая наука — синергетика, механизмы самоорганизации и развития. Областью ее исследований является изучение эволюции различных структур, относительная устойчивость которых поддерживается благодаря притоку энергии и вещества извне. В основе синергетики лежит, среди прочих, важное утверждение о том, что материальные системы могут быть закрытыми и открытыми, равновесными и неравновесными, устойчивыми и неустойчивыми, линейными и нелинейными, статическими и динамическими. Принципиальная же возможность процессов самоорганизации обусловлена тем, что в целом все живые и неживые, природные и общественные системы являются открытыми, неравновесными, нелинейными.

Возникновение синергетики связано, в основном, с именами И. Пригожина - бельгийского физика и химика И.Пригожина, лауреата Нобелевской премии 1977 г., немецкого  физика Г.Хакена, другого немецкого ученого М. Эйгена, а также наших отечественных ученых Б. Белоусова и Жаботинского.

И.Пригожин, разрабатывая современную термодинамику  необратимых процессов (неравновесную  термодинамику) открыл явление образования  упорядоченных структур из хаотического, неупорядоченного состояния системы, т.е. самоорганизацию и сформулировал  теорему о минимуме производства энтропии в стационарном неравновесном  состоянии. К своим идеям он пришел, анализируя специфические химические реакции, которые впервые экспериментально были изучены Б. Белоусовым и А. Жаботинским. И. Пригожин со своими сотрудниками И.Стенгерс, Г.Николисом построили математическую модель таких реакций, а также показали, что в сильно неравновесных условиях может совершаться переход от беспорядка, теплового хаоса к порядку, организованности.

Г. Хакен, изучая процессы самоорганизации, происходящие в лазере, назвал новое направление исследований синергетикой, что в переводе с греческого означает совместное действие, или взаимодействие, и хорошо передает смысл и цель нового подхода к изучению явлений.

М.Эйген доказал, что открытый Ч. Дарвином принцип отбора справедлив и на микроуровне, а генезиз происхождение жизни есть результат процесса отбора, происходящего на молекулярном уровне. Он показал, что сложные органические структуры с адаптационными характеристиками возникают благодаря эволюционному процессу отбора на основе автокатализа.

Порядок и хаос. В результате протекания процессов в изолированных системах сами системы переходят в состояние  равновесия, которое соответствует  максимальному беспорядку системы  — равновесный тепловой хаос. Таким  образом, самоорганизация, или эволюция в случае замкнутой системы приводит ее в состояние максимального  беспорядка. В реальности, тем не менее, часто наблюдаются совершенно противоположные явления.

Уже теория Канта и Лапласа об образовании  упорядоченной Солнечной системы  из хаотических туманностей противоречила II началу термодинамики. Но особенно ярко проявилось противоречие II начала термодинамики  с эволюционной теорией Дарвина. Ведь согласно ей, в мире живого естественно  протекающие процессы ведут к  усложнению форм и структур, к увеличению порядка, избавлению от хаоса и удалению от равновесия. Другими словами, самоорганизация в живой природе приводит систему к прямо противоположному состоянию, чем самоорганизация в неживых системах. Все это привело к появлению понятия открытой системы, которое и позволило устранить упомянутые противоречия.