Контрольная работа по "Концепциям современного естествознания"

Эти представления, по нашему мнению, дают основания для критического анализа трактовки второго начала термодинамики. Речь здесь идет не о  физической его трактовке в рамках термодинамики (в пределах физики предмета для спора нет), а о том, допустимо  ли придание второму началу термодинамики  онтологического статуса, возможна ли его трактовка как общего принципа, выходящего за рамки собственно термодинамики. Философская программа И.Пригожина  – это, по существу, расширенная  трактовка термодинамики как  ключевой естественно-научной доктрины (из нее вытекают эволюционное учение, представления о времени и  т.д.).

С нашей же точки зрения, расширение термодинамического подхода  за пределы собственно термодинамики  несет в себе внутреннее противоречие, которое мы постараемся сейчас продемонстрировать. Заметим, что со вторым началом термодинамики  связаны даже не одна, а две проблемы: с одной стороны, это проблема обратимости во времени уравнений  механики, что вступает в противоречие с термодинамической необратимостью процессов; с другой стороны, второе начало термодинамики в его классическом истолковании противоречит также идее прогрессивной эволюции. Как отмечает С.Д.Хайтун, трудно сказать определенно, кто первый связал энтропию с беспорядком, но уже в 1883 г . Г.Гельмгольц как о  само собой разумеющемся говорит  об энтропии как мере «дисорганизации» [3]. На наш взгляд, эти проблемы взаимосвязаны  и при этом в равной степени  искусственны.

В одной из недавних работ  Г.А.Мартынов пишет: «В начале века она (проблема противоречия между динамикой  и термодинамикой в связи с  возрастанием энтропии. – Д.Е.) привлекала к себе пристальное внимание; сейчас интерес к ней заметно упал, но не потому, что проблема была решена, а скорее, потому, что все привыкли к мысли, что ее решить невозможно. Я, однако, полагаю, что подобный пессимизм  вряд ли оправдан» [4]. Присоединяясь  к этому высказыванию Г.А.Мартынова, мы, со своей стороны, формулируем  следующие утверждения. Обсуждаемое  противоречие существует в наших  описаниях природы, а не в природе  как таковой. Природа едина по своей сути и не может обладать противоречащими друг другу свойствами [5]. Соответственно если мы имеем противоречивые описания природы, то по меньшей мере в одном из анализируемых описаний содержится логическая ошибка либо оно  неправомерно обобщено. Таким образом, для того, чтобы решить означенную проблему, необходимо не столько приложить  методы математической физики, сколько  провести тщательный эпистемологический анализ соотношения оснований механики и термодинамики с целью нахождения этой скрытой ошибки, которая и  приводит к кажущемуся противоречию.

Такой эпистемологической ошибкой, на наш взгляд, является придание второму  началу термодинамики статуса всеобщего  закона. Закон – это утверждение, истинное всегда и везде, при любых условиях. Что же касается второго начала термодинамики, то оно выведено на вероятностных основаниях, и для любой системы существует пусть и крайне малая, но не равная нулю вероятность его нарушения. «Противоречие» между динамикой и термодинамикой – следствие этого неправомерного (для вероятностного по своей сути утверждения) статуса второго начала, что и налагает запрет на некие динамически возможные состояния. Запрет этот становится абсолютным (что и создает логическое противоречие) фактом придания статуса закона вероятностному по своей сути утверждению. Примером здесь может послужить следующая ситуация. Проводится лотерея среди всех жителей Земли, в которой только один выигрыш. Вероятность выигрыша столь мала, что каждый конкретный человек принимает ее равной нулю. Таким образом, может возникнуть «противоречие» между утверждениями, что шансов выиграть у каждого конкретного человека нет, и тем, что кто-то обязательно должен выиграть.

Рассмотрим простую компьютерную модель типа клеточного автомата, на которой  традиционно демонстрируются статистические закономерности термодинамических  процессов. В данном случае будет  проводиться моделирование диффузии (см. рисунок). Позиция а показывает начало процесса: на микроскопическом уровне (в модели это уровень отдельных  клеток, в природе – молекулы, броуновские частицы и т.д.) мы имеем просто какое-то распределение  параметров (X и не-Х) в пространстве; общая картина существования  капли вещества X во внешней среде  раскрывается только при макроскопическом взгляде на систему. Зададим теперь алгоритм развития процесса: каждый временной  квант какая-либо случайным образом  выбранная частица будет переходить в одну из пустых соседних клеток (если они, конечно, в ее окружении есть). Через некоторое время картина, представленная на рисунке позицией а, сменится картинами, представленными  позициями 6, в и т.д. Это вполне соответствует реально протекающим  процессам: капля чернил будет растворяться в воде, а молекулы газа, собранные  в одном месте, будут стремиться заполнить весь объем.

4. Приведите основные положения клеточной теории строения живых организмов.

Основные положения клеточной  теории, ее значение

Открытие клетки принадлежит английскому  ученому Р. Гуку, который, просматривая под микроскопом тонкий срез пробки, увидел структуры, похожие на пчелиные соты, и назвал их клетками. Позже  одноклеточные организмы исследовал голландский ученый Антони ван Левенгук. Клеточную теорию сформулировали немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн в 1839 г. Современная клеточная теория существенно дополнена Р. Биржевым и др.

Основные положения современной  клеточной теории

• клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению;
• клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;
• размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым  ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно  взаимосвязаны и подчинены нервной  и гуморальной регуляциям.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало  понятно, что клетка - это важнейшая  составляющая часть всех живых организмов.

Клетка - самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками организма. Как элементарная живая  система, она лежит в основе строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие  свойства жизни, как способность  к обмену веществ и энергии, авторегуляция, размножение, рост и развитие, раздражимость.

Список  литературы

1. Окунь Л.Б. a, b, g,  , Z. М.: Наука, 1985. Стр. 78.
2. Окунь Л.Б. Физика элементарных частиц. М.: Наука, 1984. Стр 254.
3. Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. М.: Наука, 1988. Стр 134-145.
4. Фридман Д., ван. Ньювенхейзен П. // Успехи физ. наук. 1979. Т. 128. N 135. Стр 76-86.
5. Хокинг С. От Большого Взрыва до черных дыр: Краткая история времени. М.: Мир, 1990. Стр 287-295.
6. Девис П. Суперсила: Поиски единой теории природы. М.: Мир, 1989. Стр 123-124.
7. Зельдович Я.Б., Хлопов М.Ю. Драма идей в познании природы. М.: Наука, 1987. Стр 314-320.
8. Готтфрид К., Вайскопф В. Концепции физики элементарных частиц. М.: Мир, 1988 Стр 374-380.