Только лучшие рефераты рунета    
 
 

Партнеры:



 
 






           Структурные уровни организации материи.

В основе представлений о строении материального мира лежит системный

подход , согласно которому любой объект материального мира, будь то

атом,  планета, организм или галактика, может быть рассмотрен как

сложное  образование, включающее в себя составные части, органи-

зованные  в целостность. Для обозначения целостности объектов в науке

было выработано понятие системы.

           Система представляет собой совокупность элементов и связей между

ними .

           Понятие “элемент” означает минимальный,  неделимый компонент в

рамках системы (только по отношению к данной системе).

           Совокупность связей между элементами образует  структуру сист-

емы.

           Существует два типа связи между элементами системы - по горизон-

тали “  и по “вертикали”.

           Связи по “горизонтали “- это связи координации между  однопоряд-

ковыми  элементами. Они носят коррелирующий характер: ни одна часть

системы не может измениться  без того, что бы изменились другие части .

           Связи по “вертикали” - это связи субординации, т. е. соподчинения

элементов. Они выражают сложное внутреннее устройство  системы, где

одни  части по своей значимости  могут уступать другим и подчиняться им.

Вертикальная структура включает в себя  уровни организации системы, а

также их иерархию.

           В науке выделяются три уровня строения материи:

Макромир-мир макрообъектов, размерность которых соотносима с

масштабами  человеческого опыта: пространственные величины

выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в

секундах, минутах, часах, годах.

Микромир -  мир предельно малых, непосредственно ненаблюдаемых

микрообъектов, пространственная разномерность  которых исчисляется

           -8           -16                                                                             -24

от   10     до 10       см, а время жизни - от бесконечности до 10      сек.

Мегамир - мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние

в котором измеряется  световыми годами, а время существования

космических объектов  - миллионами и миллиардами лет.

           И хотя на этих уровнях действуют  свои специфические

закономерности , микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом  взаи-

мосвязаны.

           В истории изучения природы можно выделить два этапа: донаучный

и научный.

Донаучный, или  натурфилософский, охватывает период от античности до

становления экспериментального естествознания  в XVI - XVII вв. В этот

период учения о природе носили  чисто натурфилософский характер:

наблюдаемые природные явления  на основе умозрительных философских

принципов.

           Наиболее значимой для последующего развития естествознания  бы-

ла  концепция дискретного строения материи - атомизм, согласно которому

все тела состоят из атомов - мельчайших в мире частиц.

           Античный атомизм  был первой теоретической программой  объяс-

нения  целого как суммы отдельных составляющих  его частей. Исходными

началами  в атомизме выступали атомы и пустота. Сущность протекания

природных процессов объяснялась на основе механического взаимо-

действия атомов, их притяжения  и  отталкивания. Механическая  прог-

рамма описания природы ,впервые выдвинутая в античном атомизме,

наиболее полно реализовалась в классической механике, со становления

которой начинается научный  этап  изучения природы.

           Формирование научных взглядов на строение материи относится к

XVI в., когда Г. Галилеем была заложена основа первой в истории науки

физической картины мира  - механической. Он не просто обосновал гелио-

центрическую систему Н. Коперника и открыл закон инерции, а разработал

методологию нового способа описания природы - научно- теоретического.

Суть его заключалась в том, что выделялись  только некоторые физические

и геометрические характеристики, которые становились предметом

научного исследования. “Галилей писал “Никогда я не стану от внешних

тел  требовать чего-либо иного, чем величина, фигура, количество и более

или менее быстрого движения для того, чтобы объяснить возникновение

вкуса, запаха и звука“{ Концепции  современного естествознания”, стр.76 }.

Выделение отдельных характеристик объекта позволяло строить

теоретические модели и проверять их в условиях научного эксперимента.

Эта методологическая концепция, впервые сформулированная Галилеем в

труде “Пробирные весы”, оказала решающее влияние на становление

классического естествознания.

           И. Ньютон, опираясь на труды Галилея, разработал строгую науч-

ную теорию механики, описывающую и движение небесных тел, и движение

земных  объектов одними и теми же законами. Природа рассматривалась

как  сложная механическая система.

           В рамках механической картины мира, разработанной И. Ньютоном

и его последователями, сложилась дискретная (корпускулярная)  модель

реальности. Материя рассматривалась как  вещественная субстанция,

состоящая их отдельных частиц - атомов или корпускул. Атомы абсолютно

прочны, неделимы, характеризуются наличием массы и  веса.

           Существенной характеристикой ньютоновского мира было

трехмерное пространство евклидовой геометрии, которое абсолютно пос-

тоянно и всегда пребывает в покое.  Время представлялось, как величина,

независящая ни от пространства, ни от материи.

           Движение рассматривалось как перемещение  в пространстве по

непрерывным траекториям в соответствии с законами механики.

Считалось, что все физические процессы можно свести к перемещению

материальных точек  под действием силы тяготения, которая является

дальнодействующей.

           Р. Декарт дал философское обоснование механическому пониманию

природы концепцией абсолютной независимости мышления и материи, из

которой следовало, что мир можно описать совершенно объективно, без

учета человека -  наблюдателя. Это убеждение, глубоко созвучное взглядам

Ньютона, на десятилетия вперед определило направленность развития

естественных наук.  

           Итогом ньютоновской картины мира явился образ Вселенной как

гигантского и детерминированного механизма, где события и процессы

являют собой цепь взаимозависимых причин и следствий. Отсюда и вера в

то, что теоретически можно точно реконструировать любую прошлую си-

туацию  во Вселенной  или предсказать будущее с абсолютной

определенностью. И. Р. Пригожин назвал эту веру “основополагающим

мифом классической науки”.

           Вслед за ньютоновской механикой были созданы  гидродинамика,

теория упругости, механическая теория тепла, молекулярно-кинетическая

теория  и целый ряд других  в русле которых  физика достигла огромных

успехов. Однако были две области  - оптических и электромагнитных  яв-

лений, которые не могли быть полностью объяснены в рамках

механической картины мира.

           Ньютон считал свет потоком материальных частиц - корпускул. В

корпускулярной теории света Ньютона утверждалось, что светящиеся

вещества выделяют мельчайшие частицы, которые движутся в согласии с

законом  механики и вызывают ощущение света, попадая в глаз. На базе

этой теории И. Ньютоном было создано объяснение законам отражения и

преломления света.

           Осуществлялись попытки объяснить оптические явления

принципиально иным путем, а именно на основе волновой теории, сформу-

лированной Х. Гюйгенсом. Волновая теория устанавливала аналогию

между распространением света и движением волн на поверхности воды или

звуковых волн в воздухе.  ней предполагалось наличие упругой среды,

заполняющей все пространство, - светоносного эфира. Распространение

света рассматривалось как распространение колебаний эфира: каждая

отдельная точка эфира колеблется в вертикальном направлении, а

колебания всех точек создают картину волны, которая перемещается в

пространстве от одного момента времени к другому. Главным аргументом

являлся тот факт, что два луча света, пересекаясь, пронизывают друг друга

без каких- либо помех в точности, как два ряда волн на воде.

           Согласно корпускулярной теории, между пучками излученных

частиц, каковыми является свет, возникали бы столкновения или, по

крайней мере, какие-либо возмущения. Исходя из волновой теории Х.

Гюйгенс успешно объяснил отражение и преломление света.

           Однако против нее существовало одно важное возражение. Как

известно, волны обтекают препятствия. А луч света, распространяясь по

прямой, обтекать препятствия не может.  Если на пути луча света

поместить непрозрачное тело с резкой гранью, то его тень будет иметь

резкую границу. Однако это возражение вскоре было снято благодаря

опытам Гримальди.  При более тонком наблюдении с использованием уве-

личительных линз обнаружилось, что на границах резких теней можно

видеть слабые участки освещенности в форме  перемежающихся светлых и

темных полосок или ореолов. Это явление было названо дифракцией света.

           Английский физик Т. Юнг  дал объяснение явлению интерференции

(появлению темных полосок при наложении света на свет). Суть ее можно

описать с помощью парадоксального утверждения: свет, добавленный к

свету не обязательно дает более сильный свет, но может давать более

слабый и даже темноту. Причина заключается в том, что согласно

волновой теории, свет представляет собой не поток материальных частиц,

а колебания упругой среды, или волновое движение. При наложении друг

на друга цепочек волн в противоположных фазах, где гребень одной волны

совмещается со впадиной другой, они уничтожают друг друга, в результате

чего появляются темные полосы.

           Явления интерференции и дифракции могли быть объяснены только

в рамках волновой теории и не поддавались объяснению  на основе

механической  корпускулярной теории света.

           В области электромагнитных явлений эксперименты М. Фарадея и

теоретические работы Дж. К. Максвелла окончательно разрушили

представления ньютоновской физики о дискретном веществе как едином

виде материи и положили начало электромагнитной картине мира.

           Явление электромагнетизма открыл Х. К. Эрстед, который впервые

заметил магнитное действие электрических токов. М. Фарадей обнаружил,

что временное изменение в магнитных полях создает электрический ток. Он

ввел понятие “силовые линии”.

           М. Фарадей пришел к выводу, что учение об электричестве и оптика

взаимосвязаны и образуют единую область. Его работы стали исходным

пунктом исследований Дж. К. Максвелла, заслуга которого состоит в

математической разработке идей М. Фарадея о магнетизме и

электричестве. Максвелл  перевел модель силовых линий Фарадея в

математическую формулу. Понятие “поле сил” Максвелл рассматривал как

физическую реальность: “Электромагнитное поле - это та часть

пространства, которая содержит в себе и окружает тела, находящиеся в

электрическом  или магнитном состоянии” {“Концепции современного

естествознания”. Стр. 80}.

           Максвелл смог заключить, что световые волны представляют собой

электромагнитные волны. Единая сущность света и электричества, которую   

М. Фарадей предположил в 1845г., а Дж. К. Максвелл теоретически

обосновал в 1862г., была экспериментально подтверждена немецким

физиком Г. Герцем в 1888г.

           После экспериментов Г. Герца в физике окончательно утвердилось

понятие поля не в качестве вспомогательной математической конструкции,

а как объективно существующей физической реальности. Был открыт

качественно новый, своеобразный вид материи.

           Итак, к концу XIX в. Физика пришла к выводу, что материя

существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.      

            Вещество и поле различаются как корпускулярные и волновые

сущности: вещество дискретно и состоит из атомов, а поле неразрывно.

Вещество и поле различаются по своим физическим характеристикам: час-

тицы вещества обладают массой покоя, а поле нет. Вещество и поле разли-

чаются по степени проницаемости: вещество мало проницаемо, а поле,

наоборот, полностью проницаемо. Скорость распространения поля равна

скорости света, а скорость движения частиц вещества меньше ее на много

порядков.

           В результате революционных открытий в физике в конце прошлого и

начале нынешнего столетий обнаружилось, что физическая реальность

едина и нет пропасти между веществом и полем: поле, подобно веществу,

обладает корпускулярными свойствами, а частицы вещества, подобно

полю, - волновыми.

           В конце XIX - начале XX  вв. Физика вышла на уровень исследования

микромира, для описания которого концептуальные построения

классической физики оказались непригодными.

           В результате научных открытий были опровергнуты представления

об атомах как о последних неделимых структурных элементах материи.

         

           В 1895 г.  Дж. Дж. Томсон  открыл электрон - отрицательно

заряженную частицу, входящую в состав всех атомов. Поскольку

электроны имеют отрицательный заряд, а атом в целом электрически

нейтрален, то было сделано предположение о наличии помимо электрона и

положительно заряженной частицы. Опыты английского физика Э.

Резерфорда с альфачастицами привели его  к выводу  о том, что в атомах

существуют ядра - положительно заряженные микрочастицы, размер

которых очень мал по сравнению с размерами атомов, но в которых почти

полностью сосредоточена масса атомов.

           Было также обнаружено, что атомы одних элементов могут

превращаться в атомы других в результате радиоактивности, впервые

открытой французским физиком А. А. Беккерелем .  Явление

радиоактивности, окончательно опровергнувшее представление о

неделимости  и превращении неустойчивых ядер атомов радиоактивных

элементов в непревращаемости атома, заключается в самопроизвольном

результате ядерных излучений.

           Вопросы радиоактивности изучались французскими физиками

Пьером и Марией Кюри. Ими были открыты полоний и радий, а также

установлено, что в результате радиоактивного излучения атом

радиоактивного элемента превращается в атом другого элемента.

           Открытие сложной структуры атома стало крупнейшим событием в

физике, поскольку оказались опровергнутыми представления классической

физики об атомах как твердых и неделимых структурных единицах

вещества.

           При переходе к исследованию микромира оказались разрушенными

и представления классической физики о веществе и поле как двух

качественно своеобразных видах материи: одни и те же объекты

исследования обнаруживали как волновые, так и корпускулярные свойст-

ва.

           В конце XIX в. М. Планк пришел к выводу о том, что в процессах

излучения энергия может быть отдана или поглощена не непрерывно  и не в

любых количествах, а лишь в известных неделимых порциях - квантах.

М. Планк 14 декабря 1900 г. Опубликовал формулу, чем положил начало

настоящей квантовой теории. А поскольку понятие элементарного кванта

действия служило в дальнейшем основой для понимания всех свойств

атомной оболочки и атомного ядра, то 14 декабря 1900 г. следует

рассматривать и как день рождения всей атомной физики и начало

новой эры естествознания.

           А. Эйнштейн применил гипотезу Планка к свету и пришел к выводу,

что следует признать корпускулярную структуру света. Квантовая теория

света или, фотонная теория Эйнштейна утверждала, что свет есть

постоянно распространяющееся а мировом пространстве волновое явление.

И вместе с тем, световая энергия, чтобы быть физически действенной,

концентрируется лишь в определенных местах, поэтому свет имеет

прерывную структуру. Свет может рассматриваться как поток неделимых

энергетических зерен, световых квантов, или фотонов. Их энергия

определяется элементарным квантом действия Планка и соответствующим

числом колебаний. Свет различной окраски состоит из световых квантов

различной энергии.  

           Эйнштейновское представление о световых квантах помогло понять

и наглядно представить явление фотоэлектрического эффекта, суть

которого заключается в выбивании электронов из вещества под действием

электромагнитных волн. Правильность такого толкования через 10 лет

получила подтверждение в экспериментах физика Р. Э. Милликена. И

открытием в 1923 г. американским физиком А. Х. Комптоном явления ,

отмечающимся при воздействии очень жесткими рентгеновскими лучами на

атомы со свободными электронами, вновь и уже окончательно

подтвердило квантовую теорию света.

           Представление о квантах электромагнитного поля - фотонах - один

из наиболее фундаментальных вкладов в разработку квантовой теории.

           В 1913 г. Датский физик Н. Бор применил принцип квантования при

решении  вопроса о строении атома и характеристике атомных спектров.

Н. Бор выдвинул гипотезу строения атома, основанную на двух постулатах

совершенно несовместимых с классической физикой :

1)     в каждом атоме существует несколько стационарных состояний

электронов, двигаясь по которым электрон может существовать, не

излучая;

2)     при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое

атом излучает или поглощает порцию энергии.

           Теория атома Н. Бора позволяла дать точное описание атома

водорода, состоящего из одного протона и одного электрона, достаточно

хорошо согласующееся с экспериментальными данными. Дальнейшее же

распространение теории на многоэлектронные атомы и молекулы

столкнулось с непреодолимыми трудностями. Чем подробнее теоретики

пытались описать движение электронов в атоме, определить их орбиты,

тем большим было расхождение теоретических  результатов с

экспериментальными данными. Эти расхождения главным образом были

связаны с волновыми свойствами электрона. Длина волны движущегося

в атоме электрона того же порядка, что и размер атома. Движение

частицы, принадлежащей какой-либо системе, можно с достаточной

степенью точности описывать как механическое движение материальной

точки по определенной орбите только в том случае, если длина волны

частицы пренебрежимо мала по сравнению с размерами системы. То есть

следует учитывать, что электрон не точка и не твердый шарик, он обладает

внутренней структурой, которая может изменяться в зависимости от его

состояния. При этом детали внутренней структуры электрона неизвестны.

           Точно описать структуру атома на основании представления об

орбитах точечных электронов принципиально не возможно, поскольку

таких орбит в действительности не существует. Электроны и их заряды как

бы размазано по атому, однако не равномерно, а таким образом, что в

некоторых точках усредненная по времени электронная плотность заряда

больше, а в других меньше. 

           Введенные Н. Бором постулаты ясно показали, что классическая

физика не в состоянии объяснить даже самые простые опыты, связанные со

структурой атома. Создавалось впечатление, что постулаты Н. Бора

отражают какие-то новые, неизвестные свойства материи, но лишь

частично. Выяснилось, что атомную модель Н. Бора не следует понимать

буквально, как это было вначале.

           В 1924 г. произошло одно из величайших событий в истории физики:

французский физик Л. де Бройль выдвинул идею о волновых свойствах ма-

терии. Он утверждал, что волновые свойства, наряду с корпускулярными,

присущи всем видам материи: электронам, протонам, атомам, молекулам

и даже макроскопическим телам.

           В 1926 г. австрийский физик Э. Шредингер нашел математическое

уравнение, определяющее поведение волн материи, так называемое урав- 

нение, определяющее поведение волн материи. Английский физик П. Дирак

обобщил его.

           Мысль Л. де Бройля о всеобщем “дуализме” частицы и волны

позволила построить теорию, с помощью которой можно было охватить

свойства материи и света в их единстве. Кванты света становились при

этом особым моментом всеобщего строения микромира.

           Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике стал

всеобщим. Любой материальный объект характеризуется наличием как

корпускулярных, так и волновых свойств.

           Квантово-механическое описание микромира основывается на

соотношении неопределенностей, установленном немецким физиком

В. Гейзенбергом, и принципе дополнительности Н. Бора.

           Суть соотношения неопределенностей В. Гейзенберга заключается в

следующем. Допустим, ставиться задача определить состояние движущейся

частицы. Если бы можно было воспользоваться законами классической

механики, то ситуация была бы простой: следовало лишь определить

координаты частицы и ее импульс (количество движения). В. Гейзенберг

раскрывает содержание соотношения неопределенностей: никогда нельзя

одновременно точно знать оба параметра - координату и скорость.

Никогда нельзя одновременно знать, где находится частица, как быстро и в

каком направлении она движется{“Концепции современного

естествознания”, стр. 90}.

           С точки зрения классической механики, соотношение

неопределенностей представляется абсурдом. Люди, живущие в макромире,

в принципе не могут построить наглядную модель, которая была адекватна

микромиру. Соотношение неопределенностей есть выражение

невозможности наблюдать микромир, не нарушая его.

           Фундаментальным принципом квантовой механики, наряду с

соотношением неопределенностей, является принцип дополнительности,

которому Н. Бор дал следующую формулировку: “Понятие частицы и

волны дополняют друг друга и в то же время противоречат друг другу,

они являются дополняющими картинами происходящего{“Концепции

современного естествознания”,стр.91}.Поэтому корпускулярная и волновая

картины должны дополнять друг друга, т. е. быть комплементарными.

           Дальнейшее проникновение в глубины микромира связано с

переходом от уровня атома к уровню элементарных частиц. В качес-

тве первой элементарной частицы в конце XIX в. Был открыт электрон,

а затем в начале XX в. - фотон, протон, позитрон и нейтрон. После Второй

мировой войны было установлено существование свыше 300 элементарных

частиц. Термин “элементарная частица” первоначально обозначал простей-

шие, далее ни на что неразложимые частицы, лежащие в основе любых

материальных образований.  Основными характеристиками элементарных

частиц являются масса, заряд, среднее время жизни, спин и квантовые

числа.

           Массу покоя элементарных частиц определяют по отношению к

массе покоя электрона. Фотоны не имеют массу покоя. Остальные частицы

делятся на лептоны - легкие частицы; мезоны - средние частицы, барионы  -

тяжелые частицы.

           Все известные частицы обладают электрическим зарядом

положительным, отрицательным или нулевым.

           По времени жизни частицы делятся на стабильные (фотон, две

разновидности нейтрино, электрон и протон) или нестабильные. Именно

стабильные частицы играют важнейшую роль в структуре макротел.

           Спин - это момент количества движения микрочастицы, а квантовые

числа- выражают состояние элементарных частиц.

           В характеристике элементарных частиц различают 4 вида

фундаментальных  взаимодействий в природе:

1)     сильное взаимодействие - происходит на уровне атомных ядер и

представляет собой взаимное притяжение и отталкивание их составных

      частей;

2)     электромагнитное воздействие - примерно в 1000 раз слабее сильного,

но значительно более дальнодействующее;

3) слабое взаимодействие - возможно между различными частицами.

4)     гравитационное взаимодействие - самое слабое, не учитываемое в

теории элементарных частиц.

           В природе, как правило, проявляются одновременно несколько типов

взаимодействия, и свойства многих частиц определяются всеми четырьмя

его типами.

           В современной квантовой теории поля под полем понимается

система с переменным числом частиц( квантов поля). Наинизшее

энергетическое состояние поля, в котором вообще нет квантов поля,

называется вакуумом.

           Квантовое поле представляет собой совокупность квантов и носит

дискретный характер, так как все взаимодействия элементарных частиц :

взаимопревращение, излучение и поглощение фотонов происходит

дискретно, квантовым образом.

           Вопрос о структуре элементарных частиц не решен окончательно. С

одной стороны, понятно, что элементарные частицы обладают собственной

структурой, а с другой - характер этой структуры остается во многом

невыясненным. 

           Элементарные частицы на самом деле не элементарны, т. е. не

“неделимы”, как думали раньше, а обладают внутренней структурой, могут

распадаться и превращаться одна в другую. Продукты распада элементар-

ной частицы не более просты, чем распавшаяся, точнее

“преобразовавшаяся” частица.  Они так же являются элементарными

частицами.

           Элементарные частицы не могут разлагаться на составные части,

хотя, несомненно, имеют внутреннюю структуру, которую пока

невозможно описать .

           Согласно современным представлениям, структура элементарных

частиц описывается посредством непрерывно возникающих и снова рас-

падающихся “виртуальных частиц”.

           Удовлетворительной теории происхождения и структуры

элементарных частиц пока нет.   

           Мегамир, или космос, современная наука рассматривает как

взаимодействующую и развивающуюся систему всех небесных тел.

Мегамир имеет системную организацию в форме планет и планетных

систем - галактик; системы галактик- Метагалактики.

           Материя во вселенной представлена сконденсировавшимися

космическими телами и диффузной материей. Диффузная материя

существует в виде разобщенных атомов и молекул, а также более плотных

образований - гигантских облаков пыли и газа - газово-пылевых

туманностей. Значительную долю материи во Вселенной, наряду с

диффузными образованиями, занимает материя в виде излучения.

Следовательно, космическое межзвездное пространство никоим образом не

пусто.  

           На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней

находится преимущественно в звездном состоянии. 97% вещества в нашей

Галактике сосредоточено в звездах, представляющих собой гигантские

плазменные образования различной величины, температуры, с разной

характеристикой движения. У многих, если не у большинства других галак-

тик, “звездная субстанция” составляет более чем 99,9% их массы.

           Звезды не существуют изолированно, а образуют системы.

Простейшие звездные системы - так называемые кратные системы,

состоящие из двух, трех и больше звезд, обращающихся вокруг одного

общего центра тяжести.

           Звезды объединены также  в еще большие группы- звездные

скопления, которые могут иметь “рассеянную”(насчитывают несколько

сотен отдельных звезд) или “шаровую”( насчитывают многие сотни тысяч)

структуру.

           Звездные системы являются частями более общей системы - Галакти-

ки, включающей в себя помимо звезд и диффузную материю. Галактики

по своей форме разделяются на три типа: эллиптические, спиральные и не-

правильные. В неправильных наблюдаются вихревые движения газов и

тенденция к вращению, вероятно, ведущие к образованию спиральных

ветвей. В настоящее время астрономы насчитывают около 10 млрд.

галактик . Солнечная система, является спиральной системой, состоящей

приблизительно из 120 млрд. звезд.

           Наша галактика состоит из звезд и диффузной материи, по

радиоастрономическим наблюдениям сделано заключение, что наша

Галактика имеет четыре спиральные ветви. Ближайшей галактической

системой  является туманность Андромеды. Нашу Галактику и туманность

Андромеды можно перечислить к самым большим из известных в

настоящее время галактик. 

           Метагалактика- это система галактик, включающая в себя все

известные космические объекты.

           Для объяснения структуры мегамира наиболее важным является

гравитационное взаимодействие. Всякое тело притягивает другое тело, но

сила гравитации, согласно закону всемирного тяготения, быстро

уменьшается с увеличением расстояния между ними. В газово-пылевых

туманностях под действием сил гравитации происходит формирование

неустойчивых неоднородностей, благодаря чему диффузная материя

распадается на ряд сгущений. Если такие сгущения сохраняются довольно

долго, то с течением времени они превращаются в звезды. Происходит

процесс рождения не отдельной изолированной звезды, а звездных ассо-

циациий.

           От первоначального сингулярного состояния Вселенная перешла к

расширению в результате Большого взрыва, заполнившего все

пространство. В итоге каждая частица материи устремилась прочь от

любой другой. По истечении нескольких сотен тысяч лет начали

образовываться атомы водорода и гелия, образующие водно-гелиевую

плазму. По теории Дж. Х. Джинса  первоначально почти однородная

плазма должна была распасться на огромные сгустки, из которых в

дальнейшем образовались скопления галактик. Последние по той же

причине разбились на протогалактики, из которых естественным образом

возникли протозвезды. Образование звезд из диффузной среды, как

установлено, продолжается и в настоящее время. Возможно, что кроме

гравитационной неустойчивости, действуют и другие фундаментальные

причины, приводящие к эволюции материи во Вселенной.

    

           Живое и неживое.

           Все объекты живой и неживой природы представляют собой

настоящие системы, для которых характерно иерархическое соподчинение

входящих в них элементов, т. е. структурных уровней организации, начиная

от элементарных частиц до организмов и сообществ из них.  К неживой

природе относятся геосфера, геологические структуры, горные породы,

минералы. При описании живого современная биология идет по пути

перечисления основных свойств живых организмов, только совокупность

данных свойств может дать представление о специфике жизни. К числу

свойств живого относят следующие:

Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной

структурой. Уровень их организации значительно выше, чем в неживых

системах;

     Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя

ее на поддерживание своей высокой упорядоченности. Большая часть

организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию; 

     Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Если

толкнуть камень, то он пассивно сдвигается с места. Если толкнуть

животное, оно отреагирует активно: убежит, нападет или изменит форму.

Способность реагировать на внешние раздражения - универсальное свойс-

тво всех живых существ, как растений, так и животных; 

      Живые организмы не только изменяются, но и усложняются. Так, у

растения или животного появляются новые ветви или новые органы, отли-

чающиеся по своему химическому составу от породивших их структур;

     Все живое размножается. Эта способность к самовоспроизведению,

Следующая страница



 
     
 

2021 © Copyright, Abcreferats.ru
E-mail:

 

Яндекс.Метрика