Контрольная работа по дисциплине «Концепции современного естествознания»

Министерство  науки и образования Российской Федерации

 

Государственное образовательное  учреждение

 высшего  профессионального образования 

«Тихоокеанский  государственный университет»

 

 

Контрольная работа по дисциплине «Концепции современного естествознания»

 

 

 

 

 

Хабаровск – 2010

План

1. Естествознание эпохи Средневековья
2. Теория Большого Взрыва
3. Молекулярно-генетические основы наследственности и изменчивости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Естествознание  эпохи Средневековья

 

В средневековом сознании доминировали ценностно-эмоциональные отношения к миру над познавательно-рациональными. Именно поэтому точкой отсчёта в духовном освоении мира выступали ценностные противоположности - добро и зло, небесное и земное, божественное и человеческое, святое и грешное и др. Вещь, попавшая в сферу отражения, воспроизводилась, прежде всего, с точки зрения её полезности для человека, а не в её объективных связях. Аналогичным образом человек характеризовался, прежде всего, не его объективными чертами (деловитостью, активностью, способностями), а через сословно-иерархические ценности: престиж - авторитет - власть и др.

Стержнем средневекового сознания выступало религиозное  мировоззрение, в котором истолкование всех явлений природы и общества, их оценка, а также регламентация поведения человека обосновываются ссылкой на сверхъестественные силы. Представление о сверхъестественных силах было порождено как практическим бессилием человека перед природой (неразвитость производительных сил, сельскохозяйственный и ремесленный характер производства), так и стихийным характером социально-классовых процессов, процессов общения (социальный гнёт, социальная несправедливость, непредсказуемость жизненных ситуаций и др.).

Выделяя себя из природы, но, ещё не противопоставляя себя ей полностью, средневековый человек и не формулирует своего отношения к природе как самостоятельной сущности. В качестве такого определяющего отношения для него существует другое отношение - к Богу, а отношение к природе вторично и производно от отношения к Богу. Знание природы подчинено «чувству Божества». Природа рассматривается им как сфера, созданная, творимая и поддерживаемая всемогущим и всевидящим Божеством, абсолютно зависящая от него, своими предметами, их поведением реализующая его волю во всем (в том числе и в отношении воздействия на людей, их судьбу, социальный статус, жизнь и смерть).

Природа - проводник воздействия на людей Божьей воли, вплоть до того, что она есть и средство их наказания.

Для средневекового человека природа - это мир вещей, за которыми надо стремиться видеть лишь символы Бога. Поэтому и познавательный аспект средневекового сознания был направлен не на выявление объективных свойств предметов зримого мира, а на осмысление их символических значений, то есть их отношения к Божеству. Познавательная деятельность была по преимуществу толковательной, оценочной, опиралась на иерархизированную и субординированную систему ценностей, ценностное сознание.

Таким образом, средневековое  сознание не ориентировано на выявление  объективных закономерностей природы. Его главная функция- сохранение ценностного равновесия человека и мира, субъекта и объекта.

К концу XII - началу XIII веков наметился «исторический рывок» средневековой Западной Европы, в основе которого лежало развитие производительных сил (как в сельском хозяйстве, так и в ремесле). Происходит целая «технологическая революция» в агротехнике- появляется тяжёлый колесный плуг, боронование, совершенствуется упряжь тягловых животных, что позволяет в 3-4 раза увеличить нагрузки, появляется трёхпольная система земледелия, совершенствуется земельно-хозяйственная кооперация, осваиваются новые источники энергии - сила воды и ветра, распространяются водяные и ветряные мельницы и др. Изобретение кривошипа и маховика механизирует многие ручные операции. Рационализируется организация хозяйственной деятельности (особенно в монастырях). Избыточное производство сельскохозяйственной продукции стимулирует развитие торговли, ремесленного производства. Нарастает тенденция урбанизации. Складываются центры мировой торговли (Венеция, Генуя), «миры-экономики». Формируется дух уважительного отношения к физическому труду, к деятельности изобретателей, инженеров: дух изобретательности и предприимчивости все в большей степени пронизывает культурную атмосферу общества. Превращение физического труда в ценность, в достойное занятие открывает путь к его рационализации.

Тяжесть физического  труда осознается как нечто нежелательное; формируется представление о  необходимости поисков путей  его облегчения и высвобождения  свободного времени.

В этих условиях происходит, и подъём духовной жизни. Одним из наиболее ярких его выражений явилось возникновение новых образовательных учреждений - университетов. Ещё в XII веке возник университет в Болонье. 1200 год считается годом основания Парижского университета.

В XIII веке появляется много  университетов в других городах  Западной Европы: в Неаполе (1224), в  Тулузе (1229) и др.

В XIV веке появляются университеты в Священной Римской империи: Пражский (1349), Венский (1365), Гейдельбергский (1385) и др.

В жизни университетов  в концентрированной форме отражались и воспроизводились духовные традиции средневековой культуры. Среди них  в первую очередь - особое отношение к знанию. Знание не рассматривалось как главная цель духовной деятельности; оно трактовалось как некоторый её побочный продукт. Удвоение мира в сознании на земной, грешный, бренный и небесный, божественный, возвышенный, идеальный - предполагало постановку вопроса о возможности приобщения к миру «по ту его сторону». Способом такого приобщения считались не знания, а вера (в том числе и формы чувственно-эмоциональной экзальтации, связывавшие человека с божественной первосущностью). Поэтому вере здесь отдаётся предпочтение перед знанием.

В период позднего средневековья (XIV-XV века) постепенно осуществляется пересмотр основных представлений античной естественнонаучной картины мира, и складываются предпосылки для создания нового естествознания, новой физики, новой астрономии, возникновения научной биологии. Такой пересмотр базируется, с одной стороны, на усилении критического отношения к аристотелизму, а с другой стороны, на трудностях в разрешении тех противоречий, с которыми столкнулась схоластика в логической, рациональной интерпретации основных религиозных положений и догматов.

Одно из главных противоречий, попытки разрешения, которого толкали средневековую схоластическую мысль на «разрушение» старой естественнонаучной картины мира, состояло в следующем: как совместить аристотелевскую идею замкнутого космоса с христианской идеей бесконечности божественного всемогущества? Ссылки на всемогущество Бога служили у средневековых схоластов основанием для отказа от ряда ключевых аристотелевских представлений и выработки качественно новых образов и представлений, которые впоследствии способствовали формированию предпосылок новой механистической картины мира. К таким качественно новым представлениям и образам могут быть отнесены следующие:

1) допущение существования  пустоты, но пока не абстрактной,  а лишь как нематериальной  пространственности, пронизанной божественностью (поскольку Бог не только всемогущ, но и вездесущ, как считали схоласты).

2) изменяется отношение  к проблеме бесконечности природы.  Бесконечность природы все чаще  рассматривается как позитивное, допустимое и очень желательное  (с точки зрения религиозных ценностей) начало. Такое начало как бы проявляло такую атрибутивную характеристику Бога как его всемогущественность.

3) как следствие образа  бесконечного пространства возникает  и представление о бесконечном  прямолинейном движении.

4) возникает идея о возможности существования бесконечно большого тела.

Образ пространственной бесконечности постепенно перерастает  в образ вещественно-телесной бесконечности. При этом рассуждали примерно так: «Бог может создать всё, в чём не содержится противоречия; в допущении бесконечно большого тела противоречия нет; значит, Бог может его создать».

5) всё чаще допускалось  существование среди движений  небесных тел не только идеальных  (равномерных, по окружности), соизмеримых  между собой, но и несоизмеримых.  Иррациональность переносилась из земного мира в надлунный, божественный мир. В этом перенесении усматривали признаки творящей силы Бога: Бог способен творить новое повсюду и всегда. На этом пути снималось принципиальное аристотелевское различие мира небесного и мира земного, и закладывались предпосылки интеграции физики, астрономии и математики.

Качественные сдвиги происходят как в кинематике, так  и в динамике. В кинематике средневековые  схоласты вводят понятия «средняя скорость»  и «мгновенная скорость», «равноускоренное движение» (они его называли униформно-дифформное). Они определяют мгновенную скорость в данный момент как скорость, с какой стало бы двигаться тело, если бы с этого момента времени его движение стало равномерным. И, кроме того, постепенно вызревает понятие ускорения.

В эпоху позднего средневековья  получила значительное развитие динамическая «теория импетуса», которая была мостом, соединявшим динамику Аристотеля с динамикой Галилея. Жан Буридан (XIV век) объяснял с точки зрения теории импетуса падение тел. Он считал, что при падении тел тяжесть запечатлевает в падающем теле «импетус», поэтому и скорость его все время возрастает. Величина импетуса, по его мнению, определяется и скоростью, сообщенной телу, и «качеством материи» этого тела. Импетус расходуется в процессе движения для преодоления трения, и когда импетус растрачивается, тело останавливается.

Аристотель считал главным  параметром для любого момента движения расстояние до конечной точки, а не расстояние от начальной точки движения. Благодаря теории импетуса внимание исследовательской мысли постепенно переносилось на расстояние движущегося тела от начала движения: тело, падающее под действием импетуса, накапливает его все больше и больше по мере того, как оно отдаляется от исходного пункта. На этом пути складывались предпосылки для перехода от понятия импетуса к понятию инерции. Всё это постепенно готовило возникновение динамики Галилея.

 

2. Теория Большого  Взрыва

Теория Большого взрыва была придумана для того, чтобы  объяснить происхождение вселенной. Почему-то из знакомства с ней обычно выносят больше вопросов, чем внятных ответов.

Согласно теории Большого Взрыва, Вселенная в момент образования  была в тысячи раз более плотном  и горячем состоянии, чем сейчас. Этот период рождения мира в науке  называют космологической сингулярностью. Момент начала расширения Вселенной, то есть окончания сингулярного состояния, и получил название Big Bang.

По теоретическим выкладкам  Вселенная возникла 13,5 млрд. лет  назад. Естественно, что жизни в  то время не наблюдалось вообще. Все дальнейшее развитие принято делить на череду фазовых переходов от одного состояния к другому. В результате разбегания звезд изменяется плотность вселенного вещества, что теоретически, в дальнейшем приведет к обратному сжатию. Когда начнется возвращение к сингулярному состоянию тоже посчитано.

Вклад в копилку знаний о Большом взрыве в свое время  внесли А. Эйнштейн, В. де Ситтер, А. Фридман, А. Вейль, Ж. Леметер и многие многие другие.

В 2003 году с высокой  степенью точности измерили регулятивное излучение - показатель, который и помог определить возраст нашей вселенной. Большинство исследователей только сокрушались, что не смогут раскрыть все тайны Вселенной до ее сжатия.

Теория Большого взрыва значительно  изменила представления человека о  космосе. Если раньше считалось, что Вселенная бесконечна, то теперь найден определенный ее предел. При этом ученые продолжают именовать ее бесконечной, и они правы. Дело в том, что согласно выкладкам современной науки любая бесконечность конечна, поэтому и космическое пространство имеет границы.

Наша Вселенная, согласно теории Большого взрыва, постоянно расширялась. В пролом же плотность вещества должна было быть огромной. Согласно теории А. Фридмана следует, что плотность могла быть бесконечно  большой, хотя некоторые ученые называют некий возможный предел значения плотности вещества, примерно равный 10⁹⁷ кг/м 3.

Другим важным параметром является температура. Вопрос о том, холодной»  или «горячей» была материя в ту эпоху, долгое время оставался спорным. Решающие доказательства, что Вселенная была горячей, удалось получить в середине 60-х годов. В настоящее время большинство космологов считает, что материя в начале расширения Вселенной была не только сверхплотной, но и очень горячей, а теория рассматривающая физические процессы в начале расширения Вселенной получила название «теории горячей Вселенной».