Гелиоцентрическая и геоцентрическая картины мира

ФГОУ  ВПО КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ 

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ 
 

Экономический факультет 

Кафедра ветеренарно-санитарной экспертизы, паразитологии  и зоогигиены 
 
 
 
 

Контрольная работа по дисциплине

«Концепции  современного естествознания» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила:

студентка экономического факультета

заочного  обучения 2 курса 1 группы

Шифр 09205

 Щепина  Алёна Николаевна

   Проверила:

Олейникова  Елена Васильевна 
 
 
 
 
 

Кострома  – Караваево, 2011 г.

Содержание:

1. Гелиоцентрическая и геоцентрическая картины мира. Развитие представлений о строении Вселенной (идеи Аристотеля, Птолемея, Н.Коперника, Д.Бруно, Г.Галилея)………………………………………3
2. Популяционно-видовой уровень организации живых систем. Понятие вида, популяции, микроэволюции, макроэволюции……………………9
3. Второй закон термодинамики. Энтропия……………………………….13

Библиографический список……………………………………………...18 
 

1. Гелиоцентрическая  и геоцентрическая  картины мира. Развитие  представлений о  строении Вселенной  (идеи Аристотеля, Птолемея, Н.Коперника,  Д.Бруно, Г.Галилея)

      Солнечная система - это, прежде всего Солнце и восемь больших планет, к числу которых относится и Земля. Кроме больших планет со спутниками, вокруг Солнца обращаются малые планеты (астероиды), которых в настоящее время известно более 6000, и еще большее число комет. Диаметр самых крупных астероидов не превышает 1000 км, а ядра комет еще меньше. Вокруг Солнца движутся также тела размером в десятки и сотни метров, глыбы и камни, множество мелких камешков и пылинок. Чем меньше размеры этих частиц, тем их больше.

      Путь  к пониманию положения нашей планеты и живущего на ней человечества во Вселенной был очень непростым и подчас весьма драматичным. В древности было естественным считать, что Земля является неподвижной, плоской и находится в центре мира. Казалось, что вообще весь мир создан ради человека. Подобные представления получили название антропоцентризма (от греч. antropos - человек). Многие идеи и мысли, которые в дальнейшем отразились в современных научных представлениях о природе, в частности в астрономии, зародились в Древней Греции, еще за несколько веков до нашей эры. Обобщить все знания, которые были накоплены к IV в. до н. э., смог выдающийся философ античного мира Аристотель (384-322 до н. э.). ¹

      Его деятельность охватывала все естественные науки - сведения о небе и Земле, о закономерностях движения тел, о животных и растениях и т. д. Главной заслугой Аристотеля как ученого-энциклопедиста было создание единой системы научных знаний. На протяжении почти двух тысячелетий его мнение по многим вопросам не подвергалось сомнению. Согласно Аристотелю, все тяжелое стремится к центру Вселенной, где скапливается и образует шарообразную массу - Землю. Планеты размещены на особых сферах, которые вращаются вокруг Земли. Такая система мира получила название геоцентрической (от греческого названия Земли - Гея). Аристотель не случайно предложил считать Землю неподвижным центром мира. Если бы Земля перемещалась, то, по справедливому мнению Аристотеля, было бы заметно регулярное изменение взаимного расположения звезд на небесной сфере. Но ничего подобного никто из астрономов не наблюдал. Только в начале XIX в. было наконец-то обнаружено и измерено смещение звезд (параллакс), происходящее вследствие движения Земли вокруг Солнца.

      В противоположность тогдашним материалистам (атомистам), Аристотель совершенно правильно не отрывал пространство от материи и поэтому отрицал возможность абсолютно пустого пространства. Несмотря на это, Аристотель не удержался на правильной позиции: вселенная представлялась ему не только единственной, но и пространственно ограниченной, т. е. замкнутой. Он считал, что мир, не имеющий ни начала, ни конца во времени, не мыслим без движения. Это хотя и правильное рассуждение, однако, привело Аристотеля не к материалистическому представлению о движении, как о способе бытия, атрибуте материи, а к совершенно антинаучному заключению о существовании «первого двигателя».

      Таким образом, Аристотель построил геоцентрическое  учение о вселенной, которое имело  весьма законченный вид и выражало общее мнение большинства ученых древности, так как заключало в себе наиболее распространенные научные представления того времени. В этом учении Аристотель уничтожил противоположность «верха» и «низа», но вместе с тем все же ввел противоположность «земного» и «небесного», несовершенной и совершенной формы, вечности и возникновения, подвижности и неподвижности, тяжести и легкости и т. д. Все эти противоположности вытекали из того, что всю вселенную Аристотель резко разграничил на две части: на «элементарную» (земную, несовершенную) и «эфирную» (небесную, совершенную).

      Во 2 веке н.э. александрийский астроном Птолемей выдвинул свою “систему мира”. Он пытался объяснить устройство Вселенной с учетом видимой сложности движения планет. Птолемей в своем знаменитом сочинении «Математический трактат по астрономии» (оно более известно как «Альмагест») утверждал, что каждая планета равномерно движется по эпициклу - малому кругу, центр которого движется вокруг Земли по деференту - большому кругу. Тем самым ему удалось объяснить особый характер движения планет, которым они отличались от Солнца и Луны. Система Птолемея давала чисто кинематическое описание движения планет - иного наука того времени предложить не могла.

      Вокруг земли по Птолемею, движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд круговое, то движение планет гораздо сложнее. Каждая из планет, по мнению Птолемея, движется не вокруг Земли, а вокруг некоторой точки. Точка эта в свою очередь движется по кругу, в центре которого находится Земля. Круг, описываемый планетой вокруг движущейся точки, Птолемей назвал эпициклом, а круг, по которому движется точка около Земли, - деферентом.

      Только  в эпоху Возрождения начинается подъем в развитии наук, в котором  астрономия становится одним из лидеров. В 1543 г. была издана книга выдающегося польского ученого Николая Коперника (1473-1543), в которой он обосновал новую - гелиоцентрическую - систему мира. Коперник показал, что суточное движение всех светил можно объяснить вращением Земли вокруг оси, а петлеобразное движение планет - тем, что все они, включая Землю, обращаются вокруг Солнца.

      Гениально просто Коперник объяснял, что мы воспринимаем движение 
далеких небесных тел так же, как и перемещение различных предметов на 
Земле, когда сами находимся в движении.

      Мы  скользим в лодке по спокойно текущей  реке, и нам кажется, что лодка и мы в ней неподвижны, а берега “плывут” в обратном направлении. Точно так же нам только кажется, что Солнце движется вокруг Земли. А на самом деле Земля со всем , что на ней находится, движется вокруг Солнца и в 
течение года совершает полный оборот по своей орбите. И точно так же, когда Земля в своем движении вокруг Солнца обгоняет 
другую планету, нам кажется, что планета движется назад, описывая петлю 
на небе. В действительности планеты движутся вокруг Солнца по орбитам 
правильной, хотя и не идеально круговой формы, не делая никаких петель. 
Звезды Коперник считал неподвижными. Однако он утверждал, что звезды находятся на невообразимо огромных расстояниях. Поэтому ничтожные смещения их не могли быть замечены. Действительно, расстояния от нас даже до ближайших звезд оказались настолько большими, что еще спустя три века после Коперника они поддавались точному определению.

      Коперник  полагал, что Вселенная ограничена сферой неподвижных звезд, которые расположены на невообразимо огромных, но все-таки конечных расстояниях от нас и от Солнца. В учении Коперника утверждалась 
огромность Вселенной и бесконечность ее. Коперник также впервые в 
астрономии не только дал правильную схему строения Солнечной системы, но и определил относительные расстояния планет от солнца и вычислил период их обращения вокруг него.

      Создание  гелиоцентрической системы ознаменовало новый этап в развитии не только астрономии, но и всего естествознания. Особо важную роль сыграла идея Коперника о том, что за видимой картиной происходящих явлений, которая кажется нам истинной, надо искать и находить недоступную для непосредственного наблюдения сущность этих явлений. Гелиоцентрическая система мира, обоснованная, но не доказанная Коперником, получила свое подтверждение и развитие в трудах таких выдающихся ученых, как Галилео Галилей и Иоганн Кеплер.

      В 1609 году Галилео Галилей (1564-1642) одним из первых направивший телескоп на небо, истолковал сделанные при этом открытия как доводы в пользу теории Коперника. Открыв смену фаз Венеры, он пришел к выводу, что такая их последовательность может наблюдаться только в случае ее обращения вокруг Солнца. Обнаруженные им четыре спутника планеты Юпитер также опровергали представления о том, что Земля является единственным в мире центром, вокруг которого может происходить вращение других тел. Галилей не только увидел горы на Луне, но даже измерил их высоту. Наряду с несколькими другими учеными он также наблюдал пятна на Солнце и заметил их перемещение по солнечному диску. На этом основании он заключил, что Солнце вращается и, следовательно, имеет такое движение, которое Коперник приписывал нашей планете. Так был сделан вывод о том, что Солнце и Луна имеют определенное сходство с Землей. Наконец, наблюдая в Млечном Пути и вне его множество слабых звезд, недоступных невооруженному глазу, Галилей сделал вывод о том, что расстояния до звезд различны и никакой «сферы неподвижных звезд» не существует. Все эти открытия стали новым этапом в осознании положения Земли во Вселенной.

      Джордано  Бруно создал собственную концепцию  бесконечной Вселенной с бесчисленным множеством отдельных планетных  систем. Концепция Бруно была изложена в двух сочинениях, изданных в 1584г.: «О причине, начале и едино» и «О бесконечности, Вселенной и мирах». Он утверждал бесконечность Вселенной во времени и пространстве и представлял небо как «единое безмерное пространство, лоно которого содержит все». Отвергая представление о единой сфере звезд, Бруно писал о колоссальных различиях расстояний до разных звезд и делал вывод, что поэтому соотношение их видимого блеска может быть обманчивым.

      Вселенная Бруно не имеет ничего общего и  с античным пониманием космоса: для  грека космос конечен, потому что  конечное выше и совершеннее беспредельного. Она бесконечна, беспредельна, потому что бесконечное для него совершеннее конечного. Утверждение, что Вселенная бесконечна, отменяет аристотелевское понятие абсолютных мест: абсолютного верха, низа и т.д. и вводит новое для физики того времени понятие относительности всякого места. Поскольку Вселенная бесконечна, то теперь должны быть отменены все положения аристотелевской космологии. Прежде всего, Бруно выступает против тезиса Аристотеля, что вне мира нет ничего. «...Я нахожу смешным утверждение, – пишет он, - что вне неба не существует ничего, и что небо существует в себе самом... Пусть даже будет эта поверхность чем угодно, я все же буду постоянно спрашивать: что находится по ту сторону ее? Если мне ответят, что ничего, то я скажу, что там существует пустое и порожнее, не имеющее какой-либо формы и какой-либо внешней границы... И это гораздо более трудно вообразить, чем мыслить Вселенную бесконечной и безмерной. Ибо мы не можем избегнуть пустоты, если будем считать Вселенную конечной».

      Таким образом, Джордано Бруно   лишил Вселенную границ, разрушив небесную сферу неподвижных звезд; поместил космос в однородное бесконечное пространство, отказался от идеи центра мира.

      Мы  знаем строение Вселенной в огромном объеме пространства, для пересечения которого свету требуются миллиарды лет. Но пытливая мысль человека стремится проникнуть дальше. Что лежит за границами наблюдаемой области мира? Бесконечна ли Вселенная по объему? И её расширение — почему оно началось и будет ли оно всегда продолжаться в будущем? А каково происхождение “скрытой” массы? И, наконец, как зародилась разумная жизнь во Вселенной?

      Есть  ли она ещё где-нибудь кроме нашей  планеты? Окончательные и полные ответы на эти вопросы пока отсутствуют.

      Вселенная неисчерпаема. Неутомима и жажда знания, заставляющая людей задавать всё новые и новые вопросы о мире и настойчиво искать ответы на них.

      2. Популяционно-видовой  уровень организации  живых систем. Понятие  вида, популяции,  микроэволюции, макроэволюции

      Природа как объект изучения естествознания сложна и многообразна в своих проявлениях: она непрерывно изменяется и находится в постоянном движении.

      Строгий и достаточно точный анализ любых  явлений материального мира возможен лишь тогда, когда удается вычленить  и описать элементарные структурные единицы и протекающие в них и между ними элементарные явления. Наиболее изученным уровнем эволюции является популяционно-видовой. На этом уровне выделены:

• элементарная единица эволюции (популяция);
• элементарный эволюционный материал (мутации);
• элементарные факторы эволюции (мутационный процесс, поток генов, популяционные волны, изоляция, дрейф генов, гибридизация, естественный отбор);
• элементарное эволюционное явление (изменение генотипического и фенотипического состава популяции).

      Вид (лат. species) — таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды. Вид — реально существующая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов.