- •Содержание
- •2. Место дисциплины в структуре ооп
- •3.Требования к результатам освоения дисциплины
- •4.1.Объем дисциплины и виды учебной работы
- •4.3. Содержание разделов и тем
- •Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •Тема 2. Научный метод
- •Тема 3. Возникновение науки и основные этапы ее развития
- •Тема 4. Основные модели развития науки
- •Тема 5. Синергетика
- •Тема 6. Физическая картина мира и ее структура
- •Тема 7. Современные космологические и космогонические концепции
- •Тема 8. Биологические предпосылки и структурные уровни жизни
- •Тема 9. Концепции химии
- •Тема 10. Концепции наук о земле
- •Тема 11. Человек как предмет естественнонаучного познания. Проблема антропогенеза
- •Тема 12. Биосфера, ноосфера, техносфера
- •Тема 13. Панорама современного естествознания
- •2. Место дисциплины в структуре ооп
- •3.Требования к результатам освоения дисциплины
- •4.1 Объем дисциплины и виды учебной работы
- •4.3. Содержание разделов и тем
- •Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •Тема 2. Научный метод
- •Тема 3. Возникновение науки и основные этапы ее развития
- •Тема 4. Основные модели развития науки
- •Тема 5. Синергетика
- •Тема 6. Физическая картина мира и ее структура
- •Тема 7. Современные космологические и космогонические концепции
- •Тема 8. Биологические предпосылки и структурные уровни жизни
- •Тема 9. Концепции химии
- •Тема 10. Концепции наук о земле
- •Тема 11. Человек как предмет естественнонаучного познания. Проблема антропогенеза
- •Тема 12. Биосфера, ноосфера, техносфера
- •Тема 13. Панорама современного естествознания
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •Семинар № 2. Закономерности исторического развития науки Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •Семинар №3. Физическая картины мира и ее структура. Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •Семинар №4. Концепции астрономии Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •Семинар №5.Биологическая картина мира. Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •Семинар № 6. Химическая картина мира. Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений.
- •Семинар № 7. Концепции наук о Земле. Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •Семинар № 8. Человек в естественнонаучной картине мира Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений.
- •Семинар № 9. Синергетика - наука о сложных системах Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •Семинар № 10. Биосфера. Ноосфера. Техносфера Вопросы для обсуждения:
- •Тематика докладов и научных сообщений
- •6. Контрольные вопросы к зачету по курсу
- •7.Примерная тематика письменных контрольных работ
- •8.Вопросы для контроля остаточных знаний студентов
- •Тема 1.Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •Тема 2.Научный метод
- •Тема 3.Возникновение науки и основные этапы ее развития
- •Тема 4.Основные модели развития науки
- •Тема 5.Синергетика
- •Тема 6.Физические картины мира
- •Тема 7.Современные космологичесие и космогонические концепции
- •Тема 8.Биологические предпосылки и структурные уровни жизни
- •Тема 9.Концепции химии
- •Тема 10.Концепции наук о Земле
- •Тема 11.Человек, как предмет естественнонаучного познания. Проблема антропогенеза
- •Тема12. Биосфера, ноосфера, техносфера
- •Тема 13. Панорама современного естествознания
- •9. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
- •9.1.Методические рекомендации преподавателю по организации изучения дисциплины
- •10.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
- •11.Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •12. Тестовые задания по курсу Вариант №1
- •Кто из исследователей Нового времени установил математические зависимости, характеризующие орбиты планет Солнечной системы?
- •Каковы основные виды химических связей?
- •3.В чем заключается сущность эффекта Доплера?
- •Вариант №2
- •Вариант №3
- •6. Каково понимание природы пространства и времени в теории а. Эйнштейна?
- •13. Краткий словарь основных терминов по курсу словарь физических терминов
- •Словарь астрономических терминов
- •Словарь химических терминов
- •14. Основные персоналии по курсу краткие сведения о физиках
- •Краткие сведения об астрономах
- •Краткие сведения о химиках
- •Контрольная работа
- •15. Тексты лекций к курсу «концепции современного естествознания»
- •Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культура
- •1.2. Наука как составная часть духовной культуры общества
- •1.3. Отличие и взаимосвязь естественных, общественных, технических и гуманитарных наук
- •1.4. Наука в структуре культуры и общества
- •1.5. Этика науки
- •Тема 2.Научный метод.
- •2.1. Наука как процесс познания
- •Научная теория и научный метод
- •2.2. Логика и закономерности развития науки
- •Тема 3. Возникновение науки и основные этапы её развития.
- •Тема 4. Основные модели развития науки
- •Тема 5.Концепции физики.
- •5.1.Структурные уровни организации материи
- •5.2. Микромир: концепции современной физики
- •5.3. Развитие взглядов на пространство и время в истории научного познания
- •Тема 6. Современные космологические и космогонические концепции
- •6.1. Современные космологические модели Вселенной
- •Глава 7. Биологические предпосылки и структурные
- •7.2 Сущность и происхождение жизни
- •6.3. Принципы биологической эволюции, генетика, биоэтика.
- •Тема 8. Концепции химии
- •8.1. Предмет познания химии. Химия как наука
- •Средний химический состав земной коры и планет земной группы,% (по Конкину а.)
- •Тема 9. Концепции наук о Земле
- •Геосферы и эволюция Земли
- •Геохронологическая и стратиграфическая шкалы
- •Географическая оболочка Земли
- •Тема 10. Человек как предмет естественнонаучного познания. Проблемы антропогенеза
- •10.1 Человек – дитя Земли
- •10.2. Биологическое и социальное развитие человека
- •10.3. Человек: индивид и личность
- •Бессознательное (по Зенкову л.Р. )
- •Тема 11. Синергетика
- •12.1.Энергия как мера движения
- •Тема 12. Биосфера, ноосфера, техносфера
- •13.1. Биосфера
- •13.2. Система: природа – общество – человек.
- •13.3. Ноосфера. Учение в.И. Вернадского о ноосфере
- •13.4. Техносфера. Понятие информации, структура каналов её передачи и способы повышения их надёжности
- •Тема 14. Панорама современного естествознания
Географическая оболочка Земли
Верхняя часть, прежде всего поверхность земной коры, включающая гидросферу и атмосферу, образует географическую оболочку — особую глобальную структуру, жизнь и развитие которой определяется как результатами диссипации внутриземной энергии, так и преобразованием потока энергии, получаемой от Солнца (и в малой степени воздействием других планет и дальнего космоса). Географическая оболочка — это та окружающая среда, в которой происходит жизнь человека. Поэтому изучение ее, глубокое понимание всех происходящих в ней процессов — жизненно важная задача.
Географическая оболочка преставляет собой сложнейшую динамическую систему, относительная стабильность которой поддерживается системой обратных связей, обеспечивающих баланс конструктивных и деструктивных процессов. Неоднородности поверхности Земли я внутренней структуры самого верхнего ее слоя, входящего в географическую оболочку, создаются в основном внутренними тектоническими — эндогенными — силами, возникающими за счет диссипации внутренней энергии планеты. Эти неоднородности разрушаются и сглаживаются, в основном, за счет внешних, экзогенных, факторов — действия перепадов температуры, текучей воды, ветра, живых организмов. Экзогенные факторы действуют за счет энергии солнечного излучения. В основном это факторы деструктивные, однако они не только разрушают, но и создают. Результат действия экзогенных сил — разнообразные осадочные горные породы, специфические формы рельефа и, в значительной степени, такой созидающий и разрушающий фактор как жизнь.
Итак, в географическую оболочку входит не вся земная кора, а лишь верхняя ее часть, толщину которой точно определить затруднительно. Можно сказать, что это та часть коры, вещество которой непосредственно участвует в круговороте, непрерывном взаимном обмене с другими компонентами — гидросферой и атмосферой, — обеспечивающем стабильность географической оболочки. Это несколько верхних километров. Прежде всего это горы и горные массивы, имеющиеся на всех континентах.
Поднимающиеся горы сразу начинают разрушаться экзогенными силами, а прогибающиеся впадины — заноситься продуктами этого разрушения, образующими слои осадков. Поэтому высота гор и глубина впадин не превышает нескольких километров. Высота гор, кстати, ограничивается и предельной твердостью слагающих их пород, поскольку на основание гор давит вся над ними возвышающаяся масса, под действием которой твердые породы начинают течь. Расчеты показывают, что предельная высота гор не может быть по этой причине больше 9 км. В то же время толщина слоя осадков, заполняющих внешне неглубокую впадину, может достигать 20 км, а на вершине горы могут оказаться породы, сформировавшиеся на глубине во много километров. Слежавшиеся, сцементированные осадки образуют осадочные горные породы. На
большой глубине под действием высоких температур и давлений осадочные породы сильно изменяют свой облик и превращаются в так называемые метаморфические породы. Исходные материалы метаморфических пород до метаморфизма — это сланцы с несколькими минералами, песчаники с кварцем и известняк с кальцитом. Превращаются они, последовательно, на глубинах от 15 до 30 км в аспидный и кристаллический сланец, в гнейсы и филлиты; песчаники — в кварцит, а известняк — в мрамор. Слабо метаморфизованные породы не очень сильно отличаются от осадочных, а сильно метаморфизованные очень похожи на магматические. Магматические породы представляют собой поднявшиеся из глубины и застывшие расплавы. Такие расплавы пронизывают метаморфические и осадочные толщи, они могут останавливаться и застывать, не достигнув дневной поверхности, и образовывать плутонические тела, а могут изливаться на поверхность при вулканизме, в виде лавы. Вертикальные движения земной коры обычно знакопеременны — глубокое погружение сменяется поднятием столь же большой амплитуды.
Таким образом, поверхность Земли слагают три основных типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические. Последние — результат переработки осадков действием высоких температур и давлений.
Атмосфера — воздушная оболочка Земли, имеющая примерно такой состав: азот — 78%, кислород — 21%, благородные газы (в основном аргон) — 1% и сотые доли процента составляет углекислый газ. Состав атмосферы Земли не похож на состав атмосфер других планет солнечной системы, так как на Земле он в основном обусловлен наличием жизни. Вся атмосфера Земли, кроме 1%, лежит в узком приповерхностном слое, ограниченном атмосферы высотой 30 км. Температура сильно меняется с высотой. По этому признаку образуются слои, которые называются тропосферой, стратосферой, мезосферой и термосферой. Температура в этих слоях колеблется от -100 до + 100 градусов Цельсия. На высотах выше 200 км температура днем достигает 1500 градусов.
Гидросфера включает воду морей и океанов, рек и озер, ледников полярных и горных, грунтовые воды, лед вечной мерзлоты, водяной пар атмосферы. Таким образом, гидросфера пересекается с литосферой и атмосферой: лед, особенно лед вечной мерзлоты — это, по существу, нормальная горная порода, а водяной пар — один из компонентов атмосферных газов. И все же всю воду выделяют в отдельную оболочку, так как только она способна в пределах географической оболочки одновременно существовать во всех трех фазах — твердой, жидкой и газообразной — и играет в ней такую исключительную роль. Географическая оболочка Земли практически совпадает с биосферой — областью распространения жизни. Жизнь не только располагается в этой зоне Земли, но является ее неотъемлемым компонентом, в значительной степени определяющим весь ее состав и структуру. Состав атмосферы Земли, в основном, сформирован жизнью, и ею же создана значительная часть горных пород (например, известняки). Полностью обязан жизни и такой важный компонент географической оболочки как почва. На огромную геологическую роль живого вещества впервые указал великий русский геохимик и мыслитель Владимир Иванович Вернадский.
Проблема происхождения планеты Земля восходит к катастрофической гипотезе французского биолога Ж. Бюффона, затем к небулярным гипотезам французского математика, физика и фило софа Лапласа и великого немецкого философа Канта. В последующие века были высказаны гипотезы американцами Мультоном и Чемберленом, предложившим понятие планетезимали, англичанином Джинсом, нашим соотечественником Отто Шмидтом и многими другими, но так до сих пор эта проблема и не решена.
Проблема строения Земли решается, в основном, геоэлектрическими, радиофизическими и электромагнитными методами и пока считается достаточно удовлетворительной, хотя данные глубокого бурения на Кольском полуострове поставили под сомнение многие результаты по структуре и строению Земли.