 |
Основные этапы геологической истории.
|
|
|
|
Эволюция литосферы. Геологическое развитие Земли характеризуется направленностью и необратимостью всех геологических событий, в том числе и тектонических, которые привели к формированию современной сложной структуры литосферы. Известный российский тектонист В. Е. Ханы. Виктор Ефимович (1914 г.р.) в 1973 году выделил этапы ее развития:
- догеологический (4,6 – 4,5 млрд. лет);
- лунный; от образования земной коры до формирования гидросферы (4,5 – 4,0 млрд. лет);
- катархейский, образуется первичная континентальная литосфера, слагающая ядра будущих материков (4,0 – 3,5 млрд. лет);
- подзднеархейско-раннепротерозойский или раннегеосинклинальный: образование протогеосинклиналей и первых платформ (3,5 – 2,0 млрд. лет);
- среднепротерозойский – раннерифейский или раннеплатформенный, консолидация первичной континентальной коры, 2,0 – 1,4 млрд. лет;
- позднепротерозойский – палеозойский или геосинклинально-платформенный; обособление древних платформ и их развитие (1,4 – 0,2 млрд.лет);
- мезозойско-кайнозойский или континентально-океанический; оформление современных континентов, создание на палеозойских и раннемезозойских складчатых структур молодых платформ; образование молодых океанов (0,2 млрд. лет).
Униформизм. Актуалистический метод
В XVIII — первой половине XIX в. была обстоятельно разработана концепция униформизма (Дж. Геттон, Ч. Лайель, М. В. Ломоносов, К. Гофф и др.). Если катастрофизм вводил в теорию развития Земли супранатуральные факторы и отказывался от научного исследования закономерностей и причин древних геологических процессов, то униформизм, наоборот, выдвигает принцип познаваемости истории Земли и органического мира. Униформисты выступали против катастрофизма, критикуя прежде всего неопределенность представления о причинах катастроф.
|
|
|
Униформизм складывался под влиянием успехов классической механики, прежде всего небесной механики, и галактической астрономии, представлений о бесконечности и безграничности природы в пространстве и времени. Одним из его следствий была точка зрения о том, что в природе человек как субъект познания не находит признаков начала мира и в будущем тоже не видит предварительных указаний на его конец (Дж. Геттон). Другая важнейшая установка униформизма — познаваемость мира и его истории.
Ядром униформизма являлся актуалистический метод, который, по замыслу, его основоположников (прежде всего Ч. Лайеля), должен был стать ключом для познания древних геологических процессов.
Униформизм опирался на следующие теоретические принципы:
· во-первых, однообразие действующих факторов и законов природы, их неизменяемость на протяжении истории Земли;
· во-вторых, непрерывность действия факторов и законов, отсутствие всяческих переворотов, скачков в истории Земли,
· в-третьих, суммирование мелких отклонений в течение громадных периодов времени;
· в-четвертых, потенциальная обратимость явлений и отрицание прогресса в развитии.
Тем не менее и униформизм являлся достаточно ограниченной теорией развития: сведя развитие к цикличности, он не видел в нем необратимости; с точки зрения сторонников униформизма, Земля не развивается в определенном направлении, она просто изменяется случайным, бессвязным образом.
Теория катастроф (Кювье)
Выдающийся французский палеонтолог и зоолог Жорж Кювье, живший на рубеже XVIII-XIX веков, создал для палеонтологии принцип "корреляции органов", благодаря которому стала возможной реконструкция строения многих вымерших животных. На основании своих исследований видный ученый разработал свою теорию, касающуюся смены ископаемых фаун, так называемую теорию катастроф. Кювье не признавал принцип постепенной изменяемости видов Ламарка и был убежден, что эволюция - не замедленный, а скачкообразный процесс, связанный с грандиозными природными катастрофами. Кювье считал: после катастрофических событий, уничтожавших животных, возникали новые виды, но проходило время, и снова происходила катастрофа, приводившая к вымиранию живых организмов, но природа возрождала жизнь, и появлялись хорошо приспособленные к новым условиям окружающей среды виды, затем снова погибавшие во время страшной катастрофы.
|
|
|
Так как останки древних животных чаще всего находили в водных наносах и наплывах, Кювье решил, что катастрофическими явлениями были гигантские наводнения, связанные скорее всего с опусканием больших участков суши ниже уровня моря. Потопы эти, полагал он, не были всемирными, и где-то сохранялась жизнь, которая после нового поднятия суши, снова обживала свободные территории.
Кювье полагал, что последняя катастрофа произошла 5-6 тысяч лет тому назад, дно океана поднялось и стало материком, а суша опустилась и ушла под воду. Ученый выделил четыре периода в развитии живых организмов:
1) век ящеров;
2) век наземных четвероногих (вымерших млекопитающих);
3) век мамонтов, мастодонтов (предков современных слонов), мегатери (больших зверозубых);
4) век людей.
40. Различные модели строения атома
А́том - микроскопическая электронейтральная частица вещества, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и окружающего его электронного облака. Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов, а окружающее его облако состоит из отрицательно заряженных электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: количество протонов определяет принадлежность атома некоторому химическому элементу, а число нейтронов — изотопу этого элемента.
|
|
|
Атомы различного вида в разных количествах, связанные межатомными связями, образуют молекулы.
Модели атомов:
· Кусочки материи. Демокрит полагал, что свойства того или иного вещества определяются формой, массой, и пр. характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с другом, у воды — гладки, поэтому она способна течь.
· Корпускулярно-кинетическая теория тепла. Ломоносов утверждает, что все вещества состоят из «корпускул» — «молекул», которые являются «собраниями» «элементов» — «атомов»: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел... Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу». «Элементу» он придаёт современное ему значение — в смысле предела делимости тел — последней составной их части. Учёный указывает на шарообразную его форму. Именно М. В. Ломоносову принадлежит мысль о «внутреннем вращательном („коловратном“) движении частиц» — скорость вращения сказывается повышением температуры.
· Модель атома Томсона Томсон предложил рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри него электронами. Эта модель не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость.
· Ранняя планетарная модель атома Нагаоки. В 1904 году японский физик Хантаро Нагаока предложил модель атома, построенную по аналогии с планетой Сатурн. В этой модели вокруг маленького положительного ядра по орбиталям вращались электроны, объединённые в кольца.
· Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой. Дело в том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении с центростремительным ускорением должен излучать электромагнитные волны, а, следовательно, терять энергию. Расчеты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает энергию. Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима.
|
|
|
