Контрольная работа по «Концепциям современного естествознания»

1. Назовите критерии научного знания. Какие из них характерны для античной натурфилософии, а какие нет?

Критерии научного знания:

1. Системность - совокупность объединенных на основании теоретических принципов в целостную органическую систему знаний, характеризующаяся внутренним единством, невозможностью изъятия и добавления элементов в структуру без веского основания.

2. Теоретичность - свойство, основанное на интересе к окружающему миру и стремлении к знанию ради самого знания, без опоры на практический смысл.

3. Рациональность - характеристика знания, соответствующая наиболее общим принципам мышления, разуму и логике.

4. Обоснование знания, доказательность выражается в подтверждении научного знания опытом, экспериментом, законами логики, многократных проверках, обращении к статистическим данным, при обосновании теоретических концепций проверяется их непротиворечивость, соответствие эмпирическим данным, возможность описывать и предсказывать явления.

5. Наличие определенной методологии - существование системы методов и приемов, посредством которых исследуются объекты научного познания.

6. Интерсубъективность (объективность) - характеристика результата, полученного в условиях непрерывного или непрерывно повторяющегося эксперимента и верифицированного бесконечно большим количеством исследователей.

7. Непротиворечивость - свойство, заключающееся в отсутствии выводимых противоречащих друг другу утверждений или противоречащего подразумеваемому истолкованию утверждений.

Для античной натурфилософии характерны следующие критерии научного знания:

- логика и анализ, как методы доказательства и изучения;

- теоретичность;

- дедукция;

- созерцательность.

 

 

2. Как с позиции СТО и ОТО можно обосновать взаимосвязь пространства, времени и материи?

С позиции специальной теории относительности (СТО) при относительном покое или при движении на малых скоростях можно считать, что размеры тел и ход времени остаются без изменения, а при движении со скоростями, близкими к скорости света, заметно меняются: пространственные сокращаются, а временные растягиваются.

Это происходит, потому что единое четырехмерное пространство-время в зависимости от скорости движения тела расщепляется на своеобразные проекции, на отдельно пространственный и отдельно временной интервалы, но происходит это таким образом, что изменение одного как бы компенсирует изменение другого. При этом совместное пространство-время остается инвариантом, то есть расстояние между двумя близлежащими точками пространства и времени всегда сохраняется.

С другой стороны, само изменение пространственных и временных интервалов зависит от характера движения тела, отсюда то, что пространство и время определяются состояниями движущейся материи. Они таковы, какова движущаяся материя.

С позиции общей теории относительности (ОТО) геометрия пространства-времени определяется характером поля тяготения, которое, в свою очередь, определено взаимным расположением тяготеющих масс. Вблизи больших тяготеющих масс происходит искривление пространства и замедление хода времени. Если мы задать геометрию пространства-времени, то тем самым автоматически задается характер поля тяготения, и наоборот: если задан определенный характер поля тяготения, расположения тяготеющих масс относительно друг друга, то автоматически задается характер пространства-времени.

 

3. Объясните, почему у нас происходит смена зимы и лета?

Причина смены времен года заключается в движении Земли в космическом пространстве по эллиптической орбите вокруг Солнца, а также вокруг воображаемой оси - линии, проходящей через Северный и Южный полюса, наклоненной по отношению к Солнцу на 23°27' и направленной всегда в одну точку — на Полярную звезду. Таким образом, в разное время года Земля по-разному подставляет солнечным лучам свою поверхность. Когда Северное полушарие повернуто к Солнцу, в странах к северу от экватора — лето и день длинный, к югу — зима, а день короткий, и наоборот, когда прямые лучи Солнца падают на Южное полушарие — здесь наступает лето, а в Северном — зима.

 

4. Можно ли управлять процессами самоорганизации? Ответ обоснуйте.

Системой нельзя управлять, если она является закрытой, между ее элементами нет связи и взаимодействия, и информация о ее состоянии равна нулю. Управляемая самоорганизующаяся система характеризуется следующей особенностью: стремлением к инвариантности разнообразия, то есть по мере развития системы происходит снижение числа степеней свободы поведения. Прилагая к саморазвивающейся системе малые воздействия, согласованные с ее внутренними свойствами, можно обеспечить качественно новое поведение системы. Важно, чтобы эти малые воздействия соответствовали внутренним динамическим свойствам системы, определяемым типом и структурой инвариантов.

 

 

5. Каковы движущие силы эволюции?

Движущие силы эволюции по Дарвину:

1. Изменчивость и наследственность - способность приобретать новые признаки, различия между особями и передавать их по наследству, причины - прямое и косвенное воздействие на организмы факторов внешней среды, а также специфическая природа самих организмов;

2. Борьба за существование - сложные взаимоотношения между особями одного вида, разных видов, с факторами неживой природы, причина которых способность особей к безграничному размножению, увеличению численности и ограниченность ресурсов для их существования;

3. Естественный отбор - процесс выживания особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и их последующее размножение.

 

 

6. Что называется центральной нервной системой, и какие функции она выполняет?

Центральная нервная система (ЦНС) - головной и спинной мозг - основная часть нервной системы животных, в том числе и человека, состоящая из скопления нервных клеток (нейронов) и их отростков, обеспечивает взаимную связь отдельных органов и систем, согласует и объединяет их функции, осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая индивидуальную приспособляемость организма к постоянно меняющимся условиям среды.

Три основные структуры головного мозга выполняют следующие конкретные функции:

- большие полушария, содержащие высшие нервные центры составляют основу сознания, интеллекта, личности, речи, понимания;

- аналогичный по строению мозжечок обеспечивает главным образом координацию движений;

- ствол мозга регулирует такие жизненно важные функции, как дыхание и кровообращение.

Спинной мозг выполняет две важные функции: проводниковую, т.е. передает сигналы, идущие в головной мозг и из головного мозга, и рефлекторную.

 

7. На Ваш взгляд, какие новые технологии могут появиться в ближайшем будущем.

Клейтроника — новая область в науке и технологии, позволяющей собирать различные предметы или электронные устройства из отдельных универсальных нанороботов микроскопических размеров, способных принять любую форму.

Квантовый компьютер — вычислительное устройство, в котором выполнение операций с данными базируется на использовании квантово-механических эффектов, таких, как суперпозиция (нахождение в нескольких состояниях одновременно с некоторой вероятностью) и запутанность квантовых состояний (связанность волновых функций).. Полномасштабный квантовый компьютер является пока гипотетическим устройством, ограниченные (до 128 кубитов) квантовые компьютеры уже построены; элементы квантовых компьютеров могут применяться для повышения эффективности вычислений на уже существующей приборной базе.