Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Диалектический и эволюционный подходы в современном естествознании.




Существуют два подхода к развитию: 1.диалектический – борьба противоположностей механического развития. Изменение количественного изменения на качественное. Развитие идеи направленное, как бы по спирали. Философский подход, противоположен метафизическому. 2. Эволюционный подход – диалектический подход в естествознании. Эволюция – это необратимые изменения в определённом объекте. Выяление последовательности в изменениях, Впервые применяется в биологической картине мира, затем развивался Дарвином. В 20-м веке применялся в космологии. На сегодняшний день существуют прогнозы, что этот подход будет использоваться в физике., но на сегодняшний день наука до этого не дошла.

Применяется в 3-х системах:- дарвинизм – синергетика – кибернетика

 

Звёзды, их строение, эволюция, источники энергии звёзд. Проблема эволюции звезд, несомненно, принадлежит к числу фундаментальных проблем астрономии, ведь вселенная состоит на 97% из звезд. Они же являются основным элементом галактики. Звезды – это огромные шары из гелия и водорода, а также других газов. Жизненный путь звезд, представляет собой законченный цикл – рождение, рост, период относительно спокойной актив­ности, агония, смерть, напоминающий жизненный путь отдельного организма. В процессе эволюции звезд в их недрах синтезировались все более тяжелые химические элементы, а при взрывах звезд эти элементы рассеивались в космическом пространстве. Так образовываются гигантские газо-полевые облака, заполняющие межзвездную среду. Так эти газопылевые облака начинают сжиматься под действием силы тяжести, становясь, все более компактными объектами. Температура их недр при этом непрерывно растет, пока не станет порядка нескольких миллионов градусов. При такой температуре в центральных областях протозвезд «включаются» первые термоядерные реакции на легких ядрах. Когда пойдут эти реакции, сжатие протозвезды замедлиться. Однако довольно быстро легкие ядра «выгорят», так как их обилие невелико, и сжатие протозвезды будет продолжаться почти с прежней скоростью, протозвезда «стабилизируется», т.е. перестаёт сжиматься, только после того как температура в ее центральной части поднимается настолько, что «включается» протонная или углеродно-азотная реакция. Она принимает равновесную конфигурацию под действием сил собственной гравитации и перепада газового давления, которые практически точно скомпенсируют друг друга. Собственно говоря, с этого момента протозвезда и становится звездой.«Протозвездная» стадия эволюции звезд довольно быстротечна.

По мере «выгорания» водорода состояние звезды будет очень медленно, но неуклонно меняться. Этот этап эволюции звезд, сопровождается взрывами и выбросами вещества в пространство. Но эволюция звезды не обратима. Когда содержание водорода в ядре звезды становится близким к 1%, темпы эволюции ускоряются. Для поддержания энерговыделения на необходимом уровне при резко уменьшившемся содержании водородного «топлива» необходимо в качестве «компенсации» увеличение температуры ядра, которое достигается путем сжатия звезды как целого. Очень скоро сжатие звезды прекращается, так как весь водород в ней выгорает. Зато «включается» новая область ядерных реакций – тонкая оболочка вокруг уже «мертвого» (хотя и очень горячего) ядра. По мере дальнейшей эволюции звезды эта оболочка все дальше и дальше отходит от центра звезды, тем самым, увеличивая массу «выгоревшего» гелиевого ядра. Одновременно будет происходить процесс сжатия этого ядра и его разогрев. Однако при этом наружные слои такой звезды начинают быстро и очень сильно «разбухать». Это означает, что при мало изменяющемся потоке поверхностная температура значительно уменьшается. Звезда приобретает все признаки красного гиганта. Красный гигант — звезда старая, в которой водород весь выгорел в результате ядерных реакций и превратился в гелий. Дальнейшие реакции превращения гелия в более тяжелые химические элементы идти там не могут из-за недостаточной для этого температуры. Оставшееся горячее ядро постепенно остывает и превращается в белого карлика, в котором силами гравитации противостоит давление вырожденного газа, обеспечивая тем самым устойчивость звезды. Ядерные реакции внутри белого карлика не идут, а свечение происходит за счет медленного остывания. На поверхности белого карлика могут сложиться условия для взрывного ядерного горения водорода, наблюдаемого как вспышка сверхновой звезды. Позже это звезда превращается в нейтронную. Если же масса умирающей звезды больше, чем в два с половиной раза превышает массу Солнца, то гравитационное сжатие уже не может быть остановлено, и звезда превращается в «черную дыру». Звезда – это плазменно-газовый шар (внутри плазма, снаружи Н), в центре которого идут термоядерные реакции. Сколько исходит из звезды излучений, столько же энергии вырабатывается за счет термоядерной реакции. Основная ядерная реакция: 4 протона и 2 электрона дают 1 ядро Не +излучается гамма-лучи. Вместе с ростом массы звезды давление, температура и плотность вещества в ее центре возрастает. Это приводит к тому, что горит Не, потом превращаясь в С и О.Более тяжелые элементы образуются при взрыве звезд – сверхновых звезд, где очень большие потоки нитронов. С пом. изучения светимости установили, что чем больше масса звезд, тем больше Т ее поверхности, чем больше радиус – тем больше светимость. В белых карликах и нейтронных звездах никаких реакций не происходит – это результат взрыва новых звезд.

 

Основные проблемы современной космологии. Альтернативы теории «Большого взрыва». Нас интересуют события, которые произошли, по разным оценкам, 13 – 20 млрд. лет назад. Все это время наша Вселенная, согласно теории Большого взрыва, постоянно расширялась. В пролом же плотность вещества должна было быть огромной. Согласно теории А. Фридмана следует, что плотность могла быть бесконечно большой.

Согласно этой теории, ранняя Вселенная представляла собой гигантский ускоритель «элементарных» частиц. Началом работы Вселенского ускорителя был Большой взрыв. В теории космологии приято эволюцию вселенной разделять на 4 эры:

а) адронная эра (начальная фаза, характеризующаяся высокой температурой и плотностью вещества, состоящего из элементарных частиц – «адронов»);

б) лептонная эра (следующая фаза, характеризующаяся снижением энергии частиц и температуры вещества, состоящего из элементарных частиц «лептонов». Адроны распадаются в мюоны и мюонное нейтрино – образуется «нейтринное море»;

в) фотонная эра или эра излучения (характеризуется снижением температуры до 10 К, аннигиляцией электронов и позитронов, давление излучения полностью отделяет вещество от антивещества);

г) звездная эра (продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц, продолжается со времени завершения Большого взрыва (примерно 300 000 лет назад) до наших дней.

В нулевой момент времени Вселенная возникла из сингулярности, то есть из точки с нулевым объемом и бесконечно высокими плотностью и температурой. Пытаясь объяснить происхождение Вселенной, сторонники Большого взрыва сталкиваются с серьезной проблемой, поскольку исходное состояние Вселенной в разработанной ими модели не поддается математическому описанию. В их описаниях Вселенная в начале представляла собой точку пространства бесконечно малого объема, имевшую бесконечно большую плотность и температуру. Такое состояние вещества в принципе не может быть описано математически. На языке науки это явление получило название «сингулярности».

В течение первой миллионной доли секунды, когда температура значительно превышала 10 12 К, а плотность была немыслимо велика, происходили неимоверно быстро сменяющие себя экзотические взаимодействия, недоступные пониманию в рамках современной физики. В те первые мгновения все имевшиеся частицы должны были непрерывно возникать и аннигилировать. Это взаимное превращение частиц в излучение и обратно продолжалось до тез пор, пока плотность энергии фотонов превышала значение пороговой энергии образования частиц. Когда возраст Вселенной достиг одной сотой доли секунды, ее температура упала примерно до 10 11 К, став ниже порогового значения, при котором могут рождаться протоны и нейтроны, некоторые из этих частиц избежали аннигиляции – иначе в современной нам Вселенной не было бы вещества. Через 1 секунду после Большого взрыва температура понизилась до 1010 К, и нейтрино перестали взаимодействовать с веществом. Вселенная стала практически «прозрачной» для нейтрино. Электроны и позитроны еще продолжали аннигилировать и возникать снова, но примерно через 10 секунд уровень плотности энергии излучения упал ниже и их порога, и огромное число электронов и позитронов превратилось в излучение катастрофического процесса взаимной аннигиляции. По окончанию этого процесса, однако, осталось определенное количество электронов, достаточное, чтобы, объединившись с протонами и нейтронами, дать начало тому количеству вещества, которое мы наблюдаем сегодня во Вселенной.

 

 

Теория «Большого взрыва». Этапы космической эволюции. Однако одна из уже современных таких теорий — теория Большого Взрыва (Big Bang) смогла к настоящему времени объяснить почти все факты, связанные с космологией. В основе этой теории лежит предположение, что физическая Вселенная образовалась в результате гигантского взрыва примерно 15—20 миллиардов лет назад, когда все вещество и энергия современной Вселенной были сконцентрированы в одном сгустке с большой плотностью и высокой температурой. Такое представление соответствует модели горячей Вселенной. Модель Большого Взрыва была предложена в 1948 г. нашим соотечественником Г. А. Гамовым. Возвращаясь к сгустку перед Большим взрывом, отметим, что неизвестно достоверно, как этот сгусток образовался. Составные части этого сгустка теперь образуют далекие галактики, очень быстро удаляющиеся от нас. Мы наблюдаем их сейчас такими, какими они были примерно 10—14 млрд лет назад. Таким образом, расширение Вселенной оказывается естественным следствием теории Большого Взрыва. Заметим здесь, что открытие расширяющейся Вселенной и принятие научным сообществом этого факта можно считать огромным мировоззренческим прорывом в интеллектуальном мире. Г. А. Гамов также предположил, что все элементы Вселенной образовались в результате ядерных реакций в первые моменты после большого взрыва. Дальнейшие уточнения этой теории показали, что ядерные реакции действительно имели место, но привели только к образованию гелия. Спектр гелия наблюдали в солнечном излучении до того, как он был обнаружен на Земле, отсюда и название этого элемента происходит от греческого Гелиос — Солнце. Современные методы анализа излучения звезд и галактик показали, что почти все они состоят из водорода и гелия. Лишь малая часть водорода и гелия содержится в звездах, остальное количество распределено в межзвездном пространстве. В звездах, где температура исключительно велика, атомы полностью ионизированы и составляют высокотемпературную плазму. В межзвездном пространстве водород и гелий находятся в основном в атомарном состоянии. Таким образом, теория большого взрыва согласуется с наблюдаемой распространенностью гелия во Вселенной. Рассмотрим вариант образования сгустка первовещества. Предполагается, что эти межзвездные атомы водорода и гелия служат сырьем для образования новых звезд. Заметим, что распределение газа в межзвездном пространстве неоднородно. Случайно плотность вещества в определенной области может существенно превысить среднюю. При этом предполагается, что если количество вещества превысит в какой-либо области критическое значение, порядка 1000 солнечных масс, то в этой области возникают достаточно сильные гравитационные поля, способные противостоять разлету газового облака и стремящися сжать его до возможно меньших размеров. Тогда возникает гипотеза: образование из межзвездной пыли сгустка, гигантское уплотнение и взрыв.

 

Эволюция представлений об устройстве Вселенной. Классификация объектов во Вселенной.

По современным представлениям, наблюдаемая нами сейчас Вселенная возникла около 15 миллиардов лет назад. В теории космологии приято эволюцию вселенной разделять на 4 эры:

а) адронная эра (начальная фаза, характеризующаяся высокой температурой и плотностью вещества, состоящего из элементарных частиц – «адронов»);

б) лептонная эра (следующая фаза, характеризующаяся снижением энергии частиц и температуры вещества, состоящего из элементарных частиц «лептонов». Адроны распадаются в мюоны и мюонное нейтрино – образуется «нейтринное море»;

в) фотонная эра или эра излучения (характеризуется снижением температуры до 10 К, аннигиляцией электронов и позитронов, давление излучения полностью отделяет вещество от антивещества);

г) звездная эра (продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц, продолжается со времени завершения Большого взрыва (примерно 300 000 лет назад) до наших дней.

В нулевой момент времени Вселенная возникла из сингулярности, то есть из точки с нулевым объемом и бесконечно высокими плотностью и температурой. Пытаясь объяснить происхождение Вселенной, сторонники Большого взрыва сталкиваются с серьезной проблемой, поскольку исходное состояние Вселенной в разработанной ими модели не поддается математическому описанию. В их описаниях Вселенная в начале представляла собой точку пространства бесконечно малого объема, имевшую бесконечно большую плотность и температуру. Такое состояние вещества в принципе не может быть описано математически. На языке науки это явление получило название «сингулярности».

В СЕ ни одно теориетич. утвержд. не подтверддается без экспериментального док-ва. Крупномасштаб. изотропность вселенной доказывается. Квазар – ядра очень молодых, только формир. галактик.,→5 млрд. св. лет – ячейки видны, 15-20 млрд. св. лет – ничего нет. Решение этого парадокса получено только в 20 веке, когда было открыто реликтовое излучение (это Теплов. излучение 2,7К, испускаемое нагретым объектом) Рел. изл-е доходит до нас с видимой границы вселенной (доказывает, что на таком расстоянии имеется нагретый Н) Т.о. 15-20 млрд. лет назад – мы не видим настоящего полож. на границе сферы. В СЕ предлагается универсальность физ. законов – действует в люб. пространстве и время. Экспер., с помощью изучения реликтового излучения, было доказано, что 15-20 млрд. лет назад наша вселенная была изотропна в кр. масштабе, но представляла собой раскаленный до 4000К (80% Н,20% Не) водородный газ. Неоходимо док-ть, что этот газ эволюционирует к ячеистой структуре→доказано с пом. ЭВМ, спец формул и т.п.

Строение атомов и молекул. Понятие химической связи и её типы. Молекула – это система связанных с друг другом атомов химич. элементов. Имеет постоянный состав входящих в нее атомных ядер и фиксированное число электронов и обладает совокупностью свойств, позволяющих отличать молекулы одного вида от молекул другого. Число атомов в молекуле может быть различным: от двух до сотен тысяч (напр., в молекуле белков); состав и расположение атомов в молекуле передает формула химическая. Молекулярное строение вещества устанавливается рентгеноструктурным анализом, электронографией, масс-спектрометрией, электронным парамагнитным резонансом (ЭПР), ядерным магнитным резонансом (ЯМР) и другими методами.Существует 2 основных типа связей: 1) ионная. (когда положит. заряж. ион притягив. отрацат. заряж. ион) один из видов химической связи, в основе которой лежит электростатическое взаимодействие между противоположно заряженными ионами. Наиболее ярко выражена в галогенидах щелочных металлов, например, в натрий хлор.Атомы стремятся иметь внешнюю оболочку, полностью заполн. электронами. Натрий легко отдает внешний электрон другим атомам. 2) ковалентная связь вид химической связи; осуществляется парой электронов, общих для двух атомов, образующих связь. Атомы в молекуле могут быть соединены одинарной ковалентной связью (H2, H3C-CH3), двойной (H2C=CH2) или тройной (N2, HCCH). Атомы, различающиеся по электроотрицательности, образуют т. н. полярную ковалентную связь (HCl, H3C-Cl). Модели атома

В первой модели Томсона — атом состоит из облака положительных зарядов, а внутри него находятся отрицательно заряженные электроны. Эта модель не могла объяснить характера атомных спектров и потому просуществовала недолго. Э. Резерфорд исследовал рассеяние а-частиц (ионизированных атомов гелия) атомами и обнаружил, что атом состоит из элек-тронов и положительно заряженной частицы, а не из облака с электронами внутри. В ядре атома сосредото-чена почти вся масса атома. Размер ядра приблизительно равен 10-13 см. Вращающиеся вокруг ядра электроны движутся с ради-альным ускорением, а ускоренно движущийся заряд должен излу-чать электромагнитные волны, которые будут уносить с собой энергию. Следовательно, электрон будет непрерывно терять энергию.

-

Н. Бор принял модель Резерфорда, но уточнил её, используя идеи квантовой тео-рии, а также экспериментальные данные по спектрам атомов. Он принял в качестве постулата следующее утверждение. Электроны движутся по некоторым стационарным орбитам с определёнными значениями энергии и на этих орбитах, вопреки законам классиче-ской механики, не излучают; непускание и поглощение электро-магнитной энергии происходит только при переходах электронов с одной стационарной орбиты на другую. Частота излучаемой вол-ны в соответствии с теорией Планка определяется выражением: hvnmnm,где m и n — номера орбит. Бор построил теорию атома водорода, где всего один электрон. Теория давала правильные ре-зультаты для спектра водорода, они соответствовали опытным данным. Однако для более сложных атомов результаты расчётов уже не соответствовали опыту. Теория была непоследовательной: она отвергала законы классической механики о движении элек-тронов, но сохраюша классические представления о строении атома

 

Естествознание как отрасль научного познания. Уровни естественно-научного познания. Предмет изучения ксе-природа, природные процессы и процессы существования. Природа в широком смысле – с человеком и обществом. Естествознание – все науки. Природа – противоположность установлена между материальным и духовным (все кроме живого существа). Науки: естественно-научные (физика, химия, биология, физиология, медицина) и гуманитарные науки о человеке (философия, психология и т.д.) Математика широко используется во всех науках. Методы самопознания природы: 1)метод математического моделирования, 2)ведение точного измерения и экспериментальный метод, 3)диалектика – дает способы мышления о люб. объектах природы.4) метод моделирования (концептуальное, математическое, на ЭВМ, физическое). По Гегелюкатегориальное понимание: 1) Любой объект – это единство противоположностей. Ряд таких единств в естествознании: пространство-время, частица-волна (микромир). Атом водорода – лежит в основе СЕ (протон-электрон).2) Любой объект природы имеет свою историю, испытывает некоторую эволюцию, он когда то возник и когда-нибудь погибнет. Концепция глобального эволюционизма. Эмпирический и теоретический уровни научного знания. Научные знания возникают в результате осмысления фактов и формируются в виде объективных научных законов. Существует два уровня научного знания: эмпирический и теоретический. Они связаны с формами научного исследования. Эмпирический метод направлен на объект и опирается на данные эксперимента. Теоретический же метод связан с совершенствованием аппарата науки и направлен на познание объективной реальности. Когда с помощью наблюдений (используя эмпирический метод) исследователь получает какие то результаты, он пытается найти их общие закономерности. Следовательно, логическим методом является индукция от частного к общему. Поэтому индуктивное обобщение рассматривается как эмпирический закон. Но проблемой этого метода является доказательство истинности эмпирических законов, т.к. никакое число наблюдений не является исчерпывающем доказательством истинности. Именно поэтому возникает теоретический уровень. Он идеализирует модели того или иного объекта для обоснования истинности эмпирических законов. Соотношение элементов идеализированного объекта представляет собой теоретические законы, которые формируются путем мыслительных действий с идеализированным объектом. Таким образом, теоретические знания противоположены индукции. Они являются переходом от принципов к их следствиям.

Естествознание как отрасль научного познания. Уровни естественно-научного познания. Предмет изучения ксе-природа, природные процессы и процессы существования. Природа в широком смысле – с человеком и обществом. Естествознание – все науки. Природа – противоположность установлена между материальным и духовным (все кроме живого существа). Науки: естественно-научные (физика, химия, биология, физиология, медицина) и гуманитарные науки о человеке (философия, психология и т.д.) Математика широко используется во всех науках. Методы самопознания природы: 1)метод математического моделирования, 2)ведение точного измерения и экспериментальный метод, 3)диалектика – дает способы мышления о люб. объектах природы.4) метод моделирования (концептуальное, математическое, на ЭВМ, физическое). По Гегелюкатегориальное понимание: 1) Любой объект – это единство противоположностей. Ряд таких единств в естествознании: пространство-время, частица-волна (микромир). Атом водорода – лежит в основе СЕ (протон-электрон).2) Любой объект природы имеет свою историю, испытывает некоторую эволюцию, он когда то возник и когда-нибудь погибнет. Концепция глобального эволюционизма. Эмпирический и теоретический уровни научного знания. Научные знания возникают в результате осмысления фактов и формируются в виде объективных научных законов. Существует два уровня научного знания: эмпирический и теоретический. Они связаны с формами научного исследования. Эмпирический метод направлен на объект и опирается на данные эксперимента. Теоретический же метод связан с совершенствованием аппарата науки и направлен на познание объективной реальности. Когда с помощью наблюдений (используя эмпирический метод) исследователь получает какие то результаты, он пытается найти их общие закономерности. Следовательно, логическим методом является индукция от частного к общему. Поэтому индуктивное обобщение рассматривается как эмпирический закон. Но проблемой этого метода является доказательство истинности эмпирических законов, т.к. никакое число наблюдений не является исчерпывающем доказательством истинности. Именно поэтому возникает теоретический уровень. Он идеализирует модели того или иного объекта для обоснования истинности эмпирических законов. Соотношение элементов идеализированного объекта представляет собой теоретические законы, которые формируются путем мыслительных действий с идеализированным объектом. Таким образом, теоретические знания противоположены индукции. Они являются переходом от принципов к их следствиям.

 

Солнечная система и её происхождение. Солнечная система — это Солнце и её 9 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. В астрономии единицы измерения расстояний — световой год и парсек. Планеты солнечной системы и Солнце — ничтожная часть звёзд и туманностей, которое называется Галакти-кой. В грубом приближении Галактика имеет форму сильно сжатого эллипсоида (Млечный Путь): его диаметр равен 100000 св. лет, а толщина — примерно 1500 св. лет. Наше Солнце находится на пери-ферии Галактики, на расстоянии 30000 св. лет от её экваториальной плоскости. Звёзд в Галактике более 150 млрд. Звёзды удалены друг от друга на огромные расстояния, они практи-чески изолированы. Имеются и другие галактики, кроме нашей. Совокуп-ность всех галактик — Вселенная. Ближайшие к нам две галактики— Магеллановы облака; расстояние до них — примерно 200000 св. лет, звезд там раза в три больше, чем в нашей Галактике. Многие галактики удалены от нас на миллиарды световых лет. Свет от них, который сейчас наблюдают астроно-мы, был испущен до архейского периода геологической истории Земли, и даже до возникновения Земли. Спектр излучения от галактик смещён в инфракрасную область— красное смещение. Этот факт указывает на то, что галактики удаляются от нас, и чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется.Скорость разбегания галактик достигает половины скорости света и больше. Вселенная изменяется, звёзды рождаются, живут и умирают. Вот уже два века проблема происхождения Солнечной системы волнует выдающихся мыслителей нашей планеты. Точки зрения Канта и Лапласа в ряде важных вопросов резко отличались. Кант исходил из эволюционного развития холодной пылевой туманности, в ходе которого сперва возникло центральное массивное тело - будущее Солнце, а потом планеты, в то время как Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей с высокой скоростью вращения. Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность, вследствие закона сохранения момента количества движения, вращалась все быстрее и быстрее. Из-за больших центробежных сил от него последовательно отделялись кольца. Потом они конденсировались, образуя планеты. Таким образом, согласно гипотезе Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Однако, несмотря на различия, общей важной особенностью является представление, что Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. Поэтому и принято называть эту концепцию “гипотезой Канта-Лапласа”.

Выдающийся советский ученый О.Ю.Шмидт в 1944 году предложил свою теорию происхождения Солнечной системы: наша планета образовалась из вещества, захваченного из газово-пылевой туманности, через которую некогда проходило Солнце, уже тогда имевшее почти “современный” вид. При этом никаких трудностей с вращением момента планет не возникало, так как первоначально момент вещества облака может быть сколь угодно большим. Начиная с 1961 года эту гипотезу развивал английский космогонист Литтлтон, который внес в нее существенные улучшения. По обеим гипотезам “почти современное” Солнце сталкивается с более или менее “рыхлым” космическим объектом, захватывая части его вещества. Тем самым образование планет связывается с процессом звездообразования.

 

 

Земля как космическое тело. Строение и эволюция Земли. Земля — третья от Солнца планета Солнечной системы, движется по эллиптической орбите. Период обращения равен 365,24 суток. Луна — спутник Земли, обращается вокруг Земли. Период вращения вокруг оси 24 ч. Вращение вокруг оси вызывает смену дня и ночи, наклон оси и обращение во-круг Солнца — смену времён года.

Гравитационное поле обуславливает сферическую форму Земли и существование атмосферы.

Земля образовалась около 4,7 млрд. лет назад из газопылевого облака под действием гравитацион-ной конденсации, в условиях разогрева земных недр. Образова-лись различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки. Кроме атмосферы и гидросферы Земля имеет три концентрические части: ядро, мантию и кору. Ядро, в свою очередь, принято делить на две части, хотя чёткой границы между ними нет. Твёрдая внутренняя часть окружена внешней жид-кой частью. Считают, что внутреннее ядро состоит из железа и никеля, внешнее ядро состоит из железа и смеси железа с серой. Температура в центре Земли не ниже 3200' и не выше 4500'. С глубины примерно 200 км. при вулканических извержениях выносится на поверхность вещество недр и исследуется непосредственно. Основные сведения добыты косвенными методами. Метео-риты как остатки протопланетного вещества помогают судить о со-ставе и структуре исходных веществ, из которых образовалась Зем-ля. Мантия образована различными силикатами, состоящими в ос-новном из кремния. Кора вместе с верхней частью мантии образует особый слой, называемый литосферой, его толщина примерно 100 км. Литосфера "плавает" на поверхности верхней мантии. В целом, кора и мантия образуют многослойную систему, каждая часть подвижна относительно других. Земная кора образует верхнюю часть литосферы и содержит следующие химические элементы: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий и калий. При-мерно половина всей массы приходится на кислород. Различают матери-ковую и океаническую земную кору

Большая часть поверхности Земли занята Мировым океаном,Суша образует шесть материков и острова. Горы занимают треть поверхности суши. Атмосфера Земли состоит из азота, кислорода; в незначительных долях процента в атмосфере есть водяные пары, диоксид углерода, водород, гелий, неон. Максимальная температура поверхности суши 58'С, минимальная — около 90' С.

Вопрос ранней эволюции Земли тесно связан с теорией её происхождения. Сегодня известно, что наша планета образовалась около 4,6 млрд. лет назад. Первый, самый ранний временной отрезок, называемый "катархей" или "лунный период", соответствует формированию Земли, ее атмосферы, водной среды. Жизни на протяжении первых 1 - 1,5 млрд. лет не существовало ни в какой форме, поскольку еще не возникли соответствующие физико-химические условия. На раннем этапе происходили интенсивные тектонические процессы, сопровождавшиеся перераспределением по глубине Земли химических элементов и соединений. Ядерные реакции распада, происходившие в центре и глубинных слоях планеты (они имеют место и сейчас) способствовали разогреву Земли.

Более тяжелые элементы перемещались к центру Земли и затем сформировали ядро, более легкие - к поверхности. Интенсивные вулканические и грозовые процессы способствовали формированию водной среды - в ней и начали образовываться первые органические молекулы.
Архей и протерозой - две наиболее крупные эры, в течение которых начала формироваться жизнь на уровне микроорганизмов. Эти две эры объединяют в "надэру" - криптозой (время скрытой жизни). Первые многоклеточные организмы появились в самом конце протерозоя около 600 млн. лет назад.
Примерно 570 млн. лет назад, когда на Земле практически сформировались благоприятные условия для жизни, началось бурное развитие живых организмов. С этого момента наступило "время явной жизни" - фанерозой, Этот отрезок геологической истории подразделяют на 3 эры - палеозой, мезозой и кайнозой. Последняя эра с точки зрения гео- и биологии продолжается до сих пор. Следует отметить, что появление и развитие жизни на земле привело к значительному изменению твердой оболочки Земли (литосферы), гидросферы и атмосферы, а возникновение разумной жизни (человека) за короткий временной интервал вызвало глобальные изменения в эволюции планеты.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...