Современное естествознание

Материалы » Естествознание как наука » Современное естествознание

Панорама современного естествознания. Тенденции развития.

Новые явления и процессы, имевшие место в развитии естествознания и техники в первой половине XX века (открытие цепной ядерной реакции - О. Ган, Ф. Штрассман, Л. Мейтнер и О. Фриш), подготовили уникальное событие, получившее наименование научно-технической революции (НТР), которая началась во второй половине XX века, когда совпали по времени и научная и техническая революции.

Первый этап НТР начался в 50х годах ХХ в.

1) В 1953 году была раскрыта структура дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), что послужило началом интенсивных исследований в химии и биологии.

2) В 1954 году была построена первая в мире атомная электростанция в Обнинске.

3) Появилась кибернетика. Электронно-вычислительная техника.

4) Космические исследования. Ракетно-космическая техника.

Второй этап НТР начался со второй половины 70х годов и продолжается до сих пор.

1) В последние десятилетия биология достигла грандиозных успехов, когда сумела заглянуть внутрь живой клетки и понять биологические механизмы на уровне молекулярных взаимодействий. Генная инженерия. Расшифровка генома человека.

2) Новые технологии: гибкие автоматизированные производства, лазерная технология, биотехнология и др.

3) Информатизация общества на основе персональных компьютеров. Интернет.

4) Нанотехнологии, оптоэлектроника, электроника высоких скоростей.

Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Корпускулярно-волновой дуализм.

Поле – сплошная среда, имеющая различные параметры (поле скоростей, температур и т.д.)

Дискретность – «зернистость» – означает делимость пространства- времени, строения и форм движения (скачки). (Например, множество целых чисел).

Континуальность – непрерывность, целостность объекта. (Например, множество действительных чисел).

Луи де-Бройль: все микрообъекты обладают корпускулярными и волновыми свойствами. E = h?, E=mc2, ?=h/mv.

Порядок и беспорядок в природе. Хаос.

Существует различие между обратимыми и необратимыми процессами. Законы классической механики являются обратимыми.

Характер протекания процессов в природе определяется II началом термодинамики, согласно которому в природе возможны процессы, протекающие только в одном направлении – в направлении передачи тепла только от более горячих тел к менее горячим.

В обратимых процессах сохраняется некоторая физическая величина, названная Клаузиусом энтропией. В необратимых процессах энтропия возрастает. Людвиг Больцман связал энтропию S с натуральным логарифмом статистического веса W (или термодинамической вероятности макросостояния, то есть числом микросостояний, которыми может быть осуществлено каждое макросостояние). S = k lnW (k – постоянная Больцмана).

Энтропия – мера неупорядоченности системы (хаоса). Энтропия возрастает по мере увеличения беспорядка в системе. Любая изолированная физическая система обнаруживает с течением времени тенденцию к переходу от порядка к беспорядку.

По Эддингтону возрастание энтропии, определяющее необратимые процессы, есть «стрела времени».


Интересное на сайте:

Сравнительный анализ школьных помещений в один период времени
На первом этапе исследования было проведено сравнение данных, полученных в разных помещениях примерно в один период времени – от 4 до 5 перемены. Из таблицы 3 и рисунка 3 хорошо видно, что наименьшее количество микроорганизмов (1571) было ...

Последствия распространения ГМО для экологии земли
Помимо опасности для здоровья человека, учеными активно обсуждается вопрос, какую потенциальную угрозу несут биотехнологии для окружающей среды. Приобретенная ГМО-растениями устойчивость к гербицидам может сослужить плохую службу, если т ...

Расширение ареалов как закономерный компонент формирования и динамики авифауны гор Азиатской Субарктики
Для ряда видов птиц в ГАС выявлена динамика северных границ ареалов, пространственный и количественный рост популяционных группировок (Морозов, 1987; Кищинский, 1988; Сыроечковский-мл. и др., 1996; Романов, 1996, 2003, 2006, 2009; Головат ...