PAGSUSULIT
sa pamamagitan ng disiplina mga konsepto ng modernong natural na agham
Paksa Blg. 9
"Mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay"
Plano:
Panimula………………………………………………………… ….………………..2
- Ang papel na ginagampanan ng mga konsepto ng system sa pagsusuri ng mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay……………………………………………………………………2
Estruktural na antas ng pamumuhay……………………………………………………………….6
Ang kakanyahan ng macrocosm, microcosm at megacosm……………………………….7
- Microworld…………………………………………………………….. ……………..8
- Macroworld…………………………………………………………………………………………………………11
- Megaworld………………………………………………………………………… 12
- Pagsusuri ng klasikal at modernong pag-unawa sa konsepto ng macrocosm………………………………………………………… …….…13
Panimula.
Ang lahat ng mga bagay ng kalikasan (buhay at walang buhay na kalikasan) ay maaaring katawanin bilang isang sistema na may mga tampok na nagpapakilala sa kanilang mga antas ng organisasyon. Ang konsepto ng mga antas ng istruktura ng buhay na bagay ay kinabibilangan ng mga ideya ng sistematiko at ang nauugnay na organisasyon ng integridad ng mga buhay na organismo. Ang buhay na bagay ay discrete, i.e. ay nahahati sa mga bumubuong bahagi ng isang mas mababang organisasyon na may mga tiyak na tungkulin.
Ang mga antas ng istruktura ay naiiba hindi lamang sa mga klase ng pagiging kumplikado, kundi pati na rin sa mga pattern ng paggana. Ang hierarchical na istraktura ay tulad na ang bawat mas mataas na antas ay hindi kinokontrol, ngunit kasama ang mas mababa. Isinasaalang-alang ang antas ng organisasyon, maaaring isaalang-alang ng isa ang hierarchy ng mga istruktura ng organisasyon ng mga materyal na bagay ng animate at walang buhay na kalikasan. Ang hierarchy na ito ng mga istruktura ay nagsisimula sa elementarya na mga particle at nagtatapos sa mga buhay na komunidad. Ang konsepto ng mga antas ng istruktura ay unang iminungkahi noong 20s ng ating siglo. Alinsunod dito, ang mga antas ng istruktura ay naiiba hindi lamang sa mga klase ng pagiging kumplikado, ngunit sa pamamagitan ng mga pattern ng paggana. Kasama sa konsepto ang isang hierarchy ng mga antas ng istruktura, kung saan ang bawat kasunod na antas ay kasama sa nauna.
- Ang papel ng mga konsepto ng system sa pagsusuri ng mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay.
Matter (lat. Materia - substance), "...isang pilosopiko na kategorya upang italaga ang layunin na katotohanan, na ibinibigay sa isang tao sa kanyang mga pandama, na kinopya, nakuhanan ng larawan, ipinapakita ng ating mga pandama, na umiiral nang hiwalay sa atin."
Ang bagay ay isang walang katapusang hanay ng lahat ng mga bagay at sistema na umiiral sa mundo, ang substrate ng anumang mga katangian, koneksyon, relasyon at anyo ng paggalaw. Kasama sa bagay hindi lamang ang lahat ng direktang nakikitang mga bagay at katawan ng kalikasan, kundi pati na rin ang lahat na, sa prinsipyo, ay maaaring malaman sa hinaharap batay sa pagpapabuti ng mga paraan ng pagmamasid at eksperimento.
Sa modernong agham, ang batayan para sa mga ideya tungkol sa istraktura ng materyal na mundo ay isang sistema ng diskarte, ayon sa kung saan ang anumang bagay ng materyal na mundo (atom, organismo, kalawakan at ang Uniberso mismo) ay maaaring isaalang-alang bilang isang kumplikadong pormasyon, kabilang ang bahagi. mga bahaging nakaayos sa integridad.
Mga pangunahing prinsipyo ng diskarte sa system:
- Integridad, na nagbibigay-daan sa amin na sabay-sabay na isaalang-alang ang system bilang isang solong kabuuan at sa parehong oras bilang isang subsystem para sa mas mataas na antas.
Hierarchy ng istraktura, iyon ay, ang pagkakaroon ng maraming (hindi bababa sa dalawang) elemento na matatagpuan sa batayan ng subordination ng mga mas mababang antas ng mga elemento sa mas mataas na antas ng mga elemento. Ang pagpapatupad ng prinsipyong ito ay malinaw na nakikita sa halimbawa ng anumang partikular na organisasyon. Tulad ng alam mo, ang anumang organisasyon ay isang pakikipag-ugnayan ng dalawang subsystem: ang pamamahala at pinamamahalaan. Ang isa ay nasa ilalim ng isa.
Pag-istruktura, na nagpapahintulot sa iyo na pag-aralan ang mga elemento ng system at ang kanilang mga relasyon sa loob ng isang partikular na istraktura ng organisasyon. Bilang isang patakaran, ang proseso ng paggana ng isang sistema ay natutukoy hindi sa mga katangian ng mga indibidwal na elemento nito kundi sa mga katangian ng istraktura mismo.
Multiplicity, nagbibigay-daan para sa paggamit ng maramihang cyber, pang-ekonomiya at mga modelo ng matematika upang ilarawan ang mga indibidwal na elemento at ang sistema sa kabuuan.
Upang tukuyin ang integridad ng mga bagay sa agham, ang konsepto ng "sistema" ay binuo.
Ang isang sistema ay isang kumplikadong mga elemento na nakikipag-ugnayan. Isinalin mula sa Griyego, ito ay isang kabuuan na binubuo ng mga bahagi, isang koneksyon.
Ang konsepto ng "elemento" ay nangangahulugang isang minimal, pagkatapos ay hindi mahahati na bahagi sa loob ng isang partikular na sistema. Ang isang sistema ay maaaring binubuo hindi lamang ng mga homogenous na bagay, kundi pati na rin sa mga heterogenous. Maaari itong maging simple o kumplikado sa istraktura. Ang isang kumplikadong sistema ay binubuo ng mga elemento, na kung saan ay bumubuo ng mga subsystem ng iba't ibang antas ng pagiging kumplikado at hierarchy.
Ang bawat sistema ay nailalarawan hindi lamang sa pagkakaroon ng mga koneksyon at ugnayan sa pagitan ng mga elementong bumubuo nito, kundi pati na rin ng hindi maihihiwalay na pagkakaisa nito sa kapaligiran.
Ang iba't ibang uri ng mga sistema ay maaaring makilala:
- sa pamamagitan ng likas na katangian ng koneksyon sa pagitan ng mga bahagi at ang kabuuan - inorganic at organic;
sa pamamagitan ng mga anyo ng paggalaw ng bagay - mekanikal, pisikal, kemikal, physico-kemikal;
may kaugnayan sa paggalaw - istatistika at pabago-bago;
sa pamamagitan ng uri ng pagbabago - non-functional, functional, development;
sa pamamagitan ng likas na palitan sa kapaligiran - bukas at sarado;
ayon sa antas ng organisasyon - simple at kumplikado;
ayon sa antas ng pag-unlad - mas mababa at mas mataas;
sa pamamagitan ng likas na pinagmulan - natural, artipisyal, halo-halong;
sa direksyon ng pag-unlad - progresibo at regressive.
Ang mga matatag na koneksyon sa pagitan ng mga elemento ay tumutukoy sa kaayusan ng system. Mayroong dalawang uri ng mga koneksyon sa pagitan ng mga elemento ng system - pahalang at patayo.
Ang mga "horizontal" na koneksyon ay mga koneksyon sa koordinasyon sa pagitan ng mga elemento ng parehong pagkakasunud-sunod. Ang mga ito ay may kaugnayan sa kalikasan: walang bahagi ng sistema ang maaaring magbago nang hindi nagbabago ang ibang mga bahagi.
Ang mga "vertical" na koneksyon ay mga koneksyon ng subordination, iyon ay, subordination ng mga elemento. Ipinapahayag nila ang masalimuot na panloob na istraktura ng sistema, kung saan ang ilang bahagi ay maaaring mas mababa sa kahalagahan sa iba at mas mababa sa kanila. Kasama sa vertical na istraktura ang mga antas ng organisasyon ng system, pati na rin ang kanilang hierarchy.
Dahil dito, ang panimulang punto ng anumang sistematikong pananaliksik ay ang ideya ng integridad ng sistemang pinag-aaralan.
Ang integridad ng system ay nangangahulugan na ang lahat ng bahagi ng mga bahagi nito, na nakikipag-ugnayan at nagkokonekta nang magkasama, ay bumubuo ng isang natatanging kabuuan na may mga bagong katangian ng system.
Ang mga katangian ng isang sistema ay hindi lamang ang kabuuan ng mga katangian ng mga elemento nito, ngunit isang bagong bagay, na likas lamang sa sistema sa kabuuan.
Kaya, ayon sa modernong pang-agham na pananaw sa kalikasan, ang lahat ng mga likas na bagay ay nakaayos, nakaayos, hierarchically organized system.
Sa natural na agham, mayroong dalawang malalaking klase ng mga materyal na sistema: mga sistema ng walang buhay na kalikasan at mga sistema ng buhay na kalikasan.
Kabilang sa mga sistema ng walang buhay na kalikasan ang mga elementarya na particle at field, physical vacuum, atoms, molecules, macroscopic bodies, planeta at planetary system, mga bituin, galaxy at ang sistema ng mga galaxy - ang Metagalaxy.
Kasama sa mga sistema ng buhay na kalikasan ang mga biopolymer (mga molekula ng impormasyon), mga selula, mga multicellular na organismo, mga populasyon, mga biocenoses at ang biosphere bilang kabuuan ng lahat ng nabubuhay na organismo.
Sa kalikasan, ang lahat ay magkakaugnay, kaya maaari nating makilala ang mga sistema na kinabibilangan ng mga elemento ng parehong buhay at walang buhay na kalikasan - biogeocenoses at biosphere ng Earth.
- Mga antas ng istruktura ng mga nabubuhay na bagay.
Biosphere – kabilang ang buong kabuuan ng mga buhay na organismo sa Earth kasama ang kanilang natural na kapaligiran. Sa antas na ito, nalulutas ng biological science ang problema tulad ng mga pagbabago sa konsentrasyon ng carbon dioxide sa atmospera. Gamit ang diskarteng ito, natuklasan ng mga siyentipiko na kamakailan ang konsentrasyon ng carbon dioxide ay tumaas taun-taon ng 0.4%, na lumilikha ng panganib ng isang pandaigdigang pagtaas ng temperatura, ang paglitaw ng tinatawag na "greenhouse effect".
Antas ng biocenoses nagpapahayag ng susunod na yugto ng istraktura ng mga nabubuhay na bagay, na binubuo ng mga seksyon ng Earth na may isang tiyak na komposisyon ng mga nabubuhay at hindi nabubuhay na bahagi, na kumakatawan sa isang solong natural na kumplikado, isang ecosystem. Ang makatwirang paggamit ng kalikasan ay imposible nang walang kaalaman sa istruktura at paggana ng biogeocenoses, o ecosystem.
Populasyon-species antas ay nabuo sa pamamagitan ng malayang interbreeding indibidwal ng parehong species. Ang pag-aaral nito ay mahalaga para sa pagtukoy ng mga salik na nakakaimpluwensya sa laki ng populasyon.
Organismo at organ-tissue Ang mga antas ay sumasalamin sa mga katangian ng mga indibidwal na indibidwal, ang kanilang istraktura, pisyolohiya, pag-uugali, pati na rin ang istraktura at pag-andar ng mga organo at tisyu ng mga nabubuhay na nilalang.
Cellular at subcellular Ang mga antas ay sumasalamin sa mga proseso ng espesyalisasyon ng cell, pati na rin ang iba't ibang mga intracellular inclusions.
Molekular antas ay ang paksa ng molecular biology, isa sa mga pinakamahalagang problema kung saan ay ang pag-aaral ng mga mekanismo ng paghahatid ng genetic na impormasyon at ang pagbuo ng genetic engineering at biotechnology.
Ang paghahati ng buhay na bagay sa mga antas, siyempre, ay napaka-kondisyon. Ang solusyon sa mga partikular na problema sa biyolohikal, tulad ng regulasyon ng mga numero ng species, ay batay sa data sa lahat ng antas ng mga nabubuhay na bagay. Ngunit ang lahat ng mga biologist ay sumasang-ayon na sa buhay na mundo ay may mga hakbang na antas, isang uri ng hierarchy. Ang ideya ng mga ito ay malinaw na sumasalamin sa isang sistematikong diskarte sa pag-aaral ng kalikasan, na tumutulong upang mas maunawaan ito.
Ang pangunahing batayan ng buhay na mundo ay ang cell. Nakakatulong ang kanyang pananaliksik na maunawaan ang mga detalye ng lahat ng nabubuhay na bagay.
- Ang kakanyahan ng macrocosm, microcosm at megacosm.
Ang mga pamantayan para sa pagtukoy ng iba't ibang antas ng istruktura ay ang mga sumusunod:
- spatiotemporal na kaliskis;
isang hanay ng mga mahahalagang katangian;
tiyak na mga batas ng paggalaw;
ang antas ng kamag-anak na pagiging kumplikado na nagmumula sa proseso ng makasaysayang pag-unlad ng bagay sa isang naibigay na lugar ng mundo;
ilang iba pang mga palatandaan.
Microworld.
Ang prefix na "micro" ay tumutukoy sa napakaliit na sukat. Kaya, maaari nating sabihin na ang isang microcosm ay isang bagay na maliit.
Ang microworld ay mga molekula, atomo, elementarya na mga particle - ang mundo ng napakaliit, hindi direktang napapansin na mga micro-object, ang spatial na sukat nito ay kinakalkula mula 10 -8 hanggang 10 -16 cm, at ang buhay ay mula sa infinity hanggang 10 -24 segundo.
Sa pilosopiya, ang tao ay pinag-aaralan bilang isang microcosm, at sa physics, ang konsepto ng modernong natural na agham, ang mga molekula ay pinag-aaralan bilang isang microcosm.
Ang microworld ay may sariling mga katangian, na maaaring ipahayag bilang mga sumusunod:
1) ang mga yunit ng distansya (m, km, atbp.) na ginagamit ng mga tao ay walang kabuluhan na gamitin;
2) walang saysay din ang paggamit ng mga yunit ng timbang ng tao (g, kg, pounds, atbp.).
Noong unang panahon, iniharap ni Democritus ang Atomistic hypothesis ng istruktura ng bagay nang maglaon, noong ika-18 siglo, ito ay muling binuhay ng chemist na si J. Dalton, na kinuha ang atomic weight ng hydrogen bilang isa at inihambing ang atomic weights ng ibang mga gas sa ito.
Salamat sa mga gawa ni J. Dalton, nagsimulang pag-aralan ang pisikal at kemikal na mga katangian ng atom. Noong ika-19 na siglo, nagtayo si D.I Mendeleev ng isang sistema ng mga elemento ng kemikal batay sa kanilang atomic na timbang.
Sa pisika, ang konsepto ng mga atomo bilang ang huling hindi mahahati na elemento ng istruktura ng bagay ay nagmula sa kimika. Sa totoo lang, ang mga pisikal na pag-aaral ng atom ay nagsisimula sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, nang ang Pranses na pisisista na si A. A. Becquerel ay natuklasan ang kababalaghan ng radioactivity, na binubuo sa kusang pagbabagong-anyo ng mga atomo ng ilang elemento sa mga atomo ng iba pang mga elemento.
Ang kasaysayan ng pananaliksik sa istraktura ng atom ay nagsimula noong 1895 salamat sa pagkatuklas ni J. Thomson ng electron, isang negatibong sisingilin na particle na bahagi ng lahat ng mga atomo.
Dahil ang mga electron ay may negatibong singil, at ang atom sa kabuuan ay neutral sa kuryente, ipinapalagay na bilang karagdagan sa elektron ay mayroong positibong sisingilin na particle. Ang masa ng elektron ay kinakalkula na 1/1836 ng masa ng isang positibong sisingilin na particle.
Mayroong ilang mga modelo ng istraktura ng atom.
Noong 1902, iminungkahi ng English physicist na si W. Thomson (Lord Kelvin) ang unang modelo ng atom - ang isang positibong singil ay ipinamamahagi sa isang medyo malaking lugar, at ang mga electron ay interspersed dito, tulad ng "mga pasas sa puding."
Noong 1911, iminungkahi ni E. Rutherford ang isang modelo ng atom na kahawig ng solar system: sa gitna ay mayroong atomic nucleus, at ang mga electron ay gumagalaw sa paligid nito sa kanilang mga orbit.
Ang nucleus ay may positibong singil at ang mga electron ay may negatibong singil. Sa halip na ang mga puwersang gravitational na kumikilos sa solar system, kumikilos ang mga puwersang elektrikal sa atom. Ang electric charge ng nucleus ng isang atom, na katumbas ng numero sa serial number sa periodic system ng Mendeleev, ay balanse ng kabuuan ng mga singil ng mga electron - ang atom ay neutral sa kuryente.
Pareho sa mga modelong ito ay naging magkasalungat.
Noong 1913, inilapat ng mahusay na Danish physicist na si N. Bohr ang prinsipyo ng quantization upang malutas ang problema ng istruktura ng atom at ang mga katangian ng atomic spectra.
Ang modelo ng atom ni N. Bohr ay batay sa planetaryong modelo ni E. Rutherford at sa quantum theory ng atomic structure na binuo niya. Iniharap ni N. Bohr ang isang hypothesis tungkol sa istruktura ng atom, batay sa dalawang postulate na ganap na hindi tugma sa klasikal na pisika:
1) sa bawat atom mayroong ilang mga nakatigil na estado.
2) kapag ang isang elektron ay lumipat mula sa isang nakatigil na estado patungo sa isa pa, ang atom ay naglalabas o sumisipsip ng isang bahagi ng enerhiya.
Sa huli, imposibleng tumpak na ilarawan ang istraktura ng isang atom batay sa ideya ng mga orbit ng mga point electron, dahil ang mga naturang orbit ay hindi aktwal na umiiral.
Ang teorya ni N. Bohr ay kumakatawan, tulad nito, ang hangganan ng unang yugto sa pag-unlad ng modernong pisika. Ito ang pinakabagong pagsisikap na ilarawan ang istraktura ng atom batay sa klasikal na pisika, dinadagdagan ito ng kaunting bilang ng mga bagong pagpapalagay.
Tila ang mga postulate ni N. Bohr ay sumasalamin sa ilang bago, hindi kilalang mga katangian ng bagay, ngunit bahagyang lamang. Ang mga sagot sa mga tanong na ito ay nakuha bilang resulta ng pag-unlad ng quantum mechanics. Ito ay lumabas na ang atomic model ni N. Bohr ay hindi dapat kunin nang literal, tulad ng sa simula. Ang mga proseso sa atom, sa prinsipyo, ay hindi maaaring biswal na kinakatawan sa anyo ng mga mekanikal na modelo sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga kaganapan sa macrocosm. Kahit na ang mga konsepto ng espasyo at oras sa anyo na umiiral sa macroworld ay naging hindi angkop para sa paglalarawan ng microphysical phenomena. Ang atom ng mga teoretikal na physicist ay lalong naging abstract, hindi napapansing kabuuan ng mga equation.
Macroworld.
Naturally, may mga bagay na mas malaki kaysa sa mga bagay sa microworld. Ang mga bagay na ito ay bumubuo sa macrocosm. Ang macroworld ay "tinatahanan" lamang ng mga bagay na maihahambing sa laki sa laki ng isang tao. Ang tao mismo ay maaari ding ituring na object ng macrocosm.
Ang macrocosm ay may medyo kumplikadong organisasyon. Ang pinakamaliit na elemento nito ay ang atom, at ang pinakamalaking sistema nito ay ang planetang Earth. Kabilang dito ang parehong non-living system at living system ng iba't ibang antas. Ang bawat antas ng organisasyon ng macroworld ay naglalaman ng parehong microstructure at macrostructure. Halimbawa, ang mga molekula ay tila kabilang sa microcosm, dahil hindi natin sila direktang sinusunod. Ngunit, sa isang banda, ang pinakamalaking istraktura ng microcosm ay ang atom. At mayroon na tayong pagkakataong makita ang kahit na bahagi ng hydrogen atom gamit ang pinakabagong henerasyong mga mikroskopyo. Sa kabilang banda, may mga malalaking molekula na lubhang kumplikado sa kanilang istraktura, halimbawa, ang DNA ng nucleus ay maaaring halos isang sentimetro ang haba. Ang halagang ito ay maihahambing na sa ating karanasan, at kung ang molekula ay mas makapal, makikita natin ito sa mata.
Ang lahat ng mga sangkap, solid man o likido, ay binubuo ng mga molekula. Ang mga molekula ay bumubuo ng mga kristal na sala-sala, ores, bato, at iba pang mga bagay, i.e. kung ano ang nararamdaman, nakikita, atbp. Gayunpaman, sa kabila ng napakalaking pormasyon gaya ng mga bundok at karagatan, lahat ito ay mga molekula na konektado sa isa't isa. Ang mga molekula ay isang bagong antas ng organisasyon; mga elemento ng sistema.
Parehong ang pisikal na antas ng organisasyon ng macrocosm at ang antas ng kemikal ay nakikitungo sa mga molekula at iba't ibang estado ng bagay. Gayunpaman, ang antas ng kemikal ay mas kumplikado. Hindi ito nabawasan sa pisikal, na isinasaalang-alang ang istraktura ng mga sangkap, ang kanilang mga pisikal na katangian, paggalaw (lahat ng ito ay pinag-aralan sa loob ng balangkas ng klasikal na pisika), hindi bababa sa mga tuntunin ng pagiging kumplikado ng mga proseso ng kemikal at ang reaktibiti ng mga sangkap.
Sa biological na antas ng organisasyon ng macrocosm, bilang karagdagan sa mga molekula, kadalasan ay hindi natin nakikita ang mga cell nang walang mikroskopyo. Ngunit may mga cell na umaabot sa napakalaking sukat, halimbawa, ang mga axon ng octopus neuron ay isang metro ang haba o higit pa. Kasabay nito, ang lahat ng mga cell ay may ilang mga katulad na tampok: binubuo sila ng mga lamad, microtubule, marami ang may nuclei at organelles. Ang lahat ng mga lamad at organel, sa turn, ay binubuo ng mga higanteng molekula (protina, lipid, atbp.), At ang mga molekulang ito ay binubuo ng mga atomo. Samakatuwid, ang parehong mga higanteng molekula ng impormasyon (DNA, RNA, enzymes) at mga cell ay mga micro-level ng biological na antas ng organisasyon ng bagay, na kinabibilangan ng mga malalaking pormasyon tulad ng biocenoses at biosphere.
Megaworld.
Ang Megaworld ay isang mundo ng mga bagay na hindi katumbas ng laki kaysa sa mga tao.
Ang ating buong Uniberso ay isang megaworld. Ang laki nito ay napakalaki, ito ay walang limitasyon at patuloy na lumalawak. Ang Uniberso ay puno ng mga bagay na mas malaki kaysa sa ating planetang Earth at sa ating Araw. Madalas na nangyayari na ang pagkakaiba sa pagitan ng anumang bituin sa labas ng solar system ay sampu-sampung beses na mas malaki kaysa sa Earth.
Itinuturing ng modernong agham ang megaworld, o espasyo, bilang isang nakikipag-ugnayan at umuunlad na sistema ng lahat mga makalangit na katawan. Ang megaworld ay may sistematikong organisasyon sa anyo ng mga planeta at planetary system na lumilitaw sa paligid ng mga bituin, bituin at mga sistema ng bituin - mga kalawakan; sistema ng mga kalawakan - Metagalaxies.
Ang pag-aaral ng megaworld ay malapit na nauugnay sa cosmology at cosmogony.
Ang Cosmogony ay isang sangay ng agham ng astronomiya na nag-aaral sa pinagmulan ng mga kalawakan, bituin, planeta, at iba pang mga bagay. Ngayon ang cosmogony ay maaaring nahahati sa dalawang bahagi:
1) cosmogony ng Solar system. Ang bahaging ito (o uri) ng cosmogony ay tinatawag na planetaryo;
2) stellar cosmogony.
At bagama't ang lahat ng antas na ito ay may sariling mga partikular na batas, ang microworld, macroworld at megaworld ay malapit na magkakaugnay.
- Pagsusuri ng klasikal at modernong pag-unawa sa konsepto ng macrocosm.
Ang pinakamahalaga para sa kasunod na pag-unlad ng mga natural na agham ay ang konsepto ng discrete na istraktura ng bagay - atomism, ayon sa kung saan ang lahat ng mga katawan ay binubuo ng mga atomo - ang pinakamaliit na mga particle sa mundo.
Ang mga panimulang prinsipyo sa atomismo ay mga atomo at kawalan ng laman. Ang kakanyahan ng mga natural na proseso ay ipinaliwanag sa batayan ng mekanikal na pakikipag-ugnayan ng mga atomo, ang kanilang pagkahumaling at pagtanggi.
Dahil ang mga modernong siyentipikong ideya tungkol sa mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay ay binuo sa kurso ng isang kritikal na muling pag-iisip ng mga ideya ng klasikal na agham, na naaangkop lamang sa mga bagay sa antas ng macro, ang pag-aaral ay dapat magsimula sa mga konsepto ng klasikal na pisika.
Si I. Newton, na umaasa sa mga gawa ni Galileo, ay bumuo ng isang mahigpit na siyentipikong teorya ng mekanika, na naglalarawan ng parehong paggalaw ng mga celestial na katawan at ang paggalaw ng mga bagay sa lupa sa pamamagitan ng parehong mga batas. Ang kalikasan ay tiningnan bilang isang kumplikadong sistemang mekanikal. Ang bagay ay itinuturing bilang isang materyal na sangkap na binubuo ng mga indibidwal na particle ng mga atomo o corpuscles. Ang mga atomo ay ganap na malakas, hindi mahahati, hindi malalampasan, na nailalarawan sa pagkakaroon ng masa at timbang.
Ang paggalaw ay itinuturing na paggalaw sa kalawakan kasama ang tuluy-tuloy na mga trajectory alinsunod sa mga batas ng mekanika. Ito ay pinaniniwalaan na ang lahat ng mga pisikal na proseso ay maaaring mabawasan sa paggalaw ng mga materyal na punto sa ilalim ng impluwensya ng gravity, na kung saan ay may mahabang hanay.
Kasunod ng Newtonian mechanics, hydrodynamics, theory of elasticity, the mechanical theory of heat, molecular kinetic theory at marami pang iba ay nalikha, alinsunod sa kung saan ang physics ay nakamit ang napakalaking tagumpay. Gayunpaman, mayroong dalawang lugar - optical at electromagnetic phenomena na hindi ganap na maipaliwanag sa loob ng balangkas ng mekanistikong larawan ng mundo.
Habang ang pagbuo ng optika, si I. Newton, kasunod ng lohika ng kanyang pagtuturo, ay itinuturing na ang liwanag ay isang daloy ng mga materyal na particle - mga corpuscle. Sa corpuscular theory of light ni I. Newton, pinagtatalunan na ang mga makinang na katawan ay naglalabas ng maliliit na particle na gumagalaw alinsunod sa mga batas ng mekanika at nagdudulot ng pandamdam ng liwanag kapag pumapasok sa mata. Sa batayan ng teoryang ito, ipinaliwanag ni I. Newton ang mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon ng liwanag.
Kasama ng mechanical corpuscular theory, ang mga pagtatangka ay ginawa upang ipaliwanag ang optical phenomena sa isang panimula na naiibang paraan, ibig sabihin, sa batayan ng wave theory na binuo ni H. Huygens. Itinuring ni H. Huygens na ang pangunahing argumento na pabor sa kanyang teorya ay ang katotohanan na ang dalawang sinag ng liwanag, na nagsasalubong, ay tumatagos sa isa't isa nang walang anumang panghihimasok, eksakto tulad ng dalawang hanay ng mga alon sa tubig.
Ayon sa teorya ng corpuscular, sa pagitan ng mga sinag ng mga ibinubuga na particle, tulad ng liwanag, banggaan o, hindi bababa sa, ilang uri ng kaguluhan ang magaganap. Batay sa teorya ng alon, matagumpay na naipaliwanag ni H. Huygens ang repleksiyon at repraksyon ng liwanag.
Gayunpaman, mayroong isang mahalagang pagtutol dito. Tulad ng alam mo, ang mga alon ay dumadaloy sa paligid ng mga hadlang. Ngunit ang isang sinag ng liwanag, na kumakalat sa isang tuwid na linya, ay hindi maaaring dumaloy sa paligid ng mga hadlang. Kung ang isang malabo na katawan na may matalim na gilid ay inilalagay sa landas ng isang liwanag na sinag, kung gayon ang anino nito ay magkakaroon ng matalim na gilid. Gayunpaman, ang pagtutol na ito ay inalis sa lalong madaling panahon salamat sa mga eksperimento ng Grimaldi. Sa mas banayad na pagmamasid gamit ang mga magnifying lens, natuklasan na sa mga hangganan ng matalim na mga anino ay makikita ng isang tao ang mahinang mga lugar ng pag-iilaw sa anyo ng mga alternating light at dark stripes o halos. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na diffraction of light.
Ang teorya ng alon ng liwanag ay muling iniharap sa mga unang dekada ng ika-19 na siglo ng Ingles na physicist na si T. Young at ng French naturalist na si O. J. Fresnel. Nagbigay ng paliwanag si T. Jung para sa phenomenon ng interference, i.e. ang hitsura ng madilim na guhitan kapag inilapat ang liwanag sa liwanag. Ang kakanyahan nito ay maaaring ilarawan gamit ang isang kabalintunaan na pahayag: ang liwanag na idinagdag sa liwanag ay hindi kinakailangang makagawa ng mas malakas na liwanag, ngunit maaaring makagawa ng mas mahinang liwanag at maging ang kadiliman. Ang dahilan nito ay, ayon sa teorya ng alon, ang liwanag ay hindi isang daloy ng mga materyal na particle, ngunit ang mga vibrations ng isang nababanat na daluyan, o paggalaw ng alon. Kapag ang mga kadena ng mga alon sa magkasalungat na yugto ay nagsasapawan sa isa't isa, kung saan ang tuktok ng isang alon ay nag-tutugma sa labangan ng isa pa, sinisira nila ang isa't isa, na nagreresulta sa mga madilim na guhit.
Ang isa pang lugar ng physics kung saan napatunayang hindi sapat ang mga mekanikal na modelo ay ang lugar ng electromagnetic phenomena. Ang mga eksperimento ng English naturalist na si M. Faraday at ang teoretikal na mga gawa ng English physicist na si J. C. Maxwell sa wakas ay nawasak ang mga ideya ng Newtonian physics tungkol sa discrete matter bilang ang tanging uri ng matter at inilatag ang pundasyon para sa electromagnetic na larawan ng mundo. Ang kababalaghan ng electromagnetism ay natuklasan ng Danish na naturalista na si H.K. Oersted, na unang napansin ang magnetic effect ng electric currents.
Nang maglaon, dumating si M. Faraday sa konklusyon na ang pag-aaral ng kuryente at optika ay magkakaugnay at bumubuo ng isang solong larangan. Ang kanyang mga gawa ay naging panimulang punto para sa pananaliksik ni J.C. Maxwell, na ang merito ay nakasalalay sa matematikal na pag-unlad ng mga ideya ni M. Faraday tungkol sa magnetismo at kuryente.
Ang pagkakaroon ng pangkalahatan ang mga batas ng electromagnetic phenomena na dati nang itinatag sa eksperimento (Coulomb, Ampere) at ang phenomenon ng electromagnetic induction na natuklasan ni M. Faraday, natagpuan ni Maxwell ang isang sistema ng mga differential equation na naglalarawan sa electromagnetic field sa isang mathematical na paraan. Ang sistemang ito ng mga equation ay nagbibigay, sa loob ng mga limitasyon ng pagkakalapat nito, ng kumpletong paglalarawan ng electromagnetic phenomena at kasing perpekto at lohikal na magkakaugnay na teorya gaya ng sistema ng Newtonian mechanics.
Mula sa mga equation ay sinundan ang pinakamahalagang konklusyon tungkol sa posibilidad ng independiyenteng pagkakaroon ng isang patlang na hindi "nakatali" sa mga singil sa kuryente. SA
atbp................. Panimula 2
1. Ano ang bagay. Ang kasaysayan ng paglitaw ng pananaw sa bagay 3
2. Mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay:
2.1 microworld 6
2.2 macroworld 7
2.3 megaworld 13
Konklusyon 24
Mga Sanggunian 25
- Panimula
- Ano ang bagay? Ang kasaysayan ng paglitaw ng pananaw sa bagay
Ang bagay ay isang walang katapusang hanay ng lahat ng mga bagay at sistema na umiiral sa mundo, ang substrate ng anumang mga katangian, koneksyon, relasyon at anyo ng paggalaw. Kasama sa bagay hindi lamang ang lahat ng direktang nakikitang mga bagay at katawan ng kalikasan, kundi pati na rin ang lahat na, sa prinsipyo, ay maaaring malaman sa hinaharap batay sa pagpapabuti ng mga paraan ng pagmamasid at eksperimento. Mula sa pananaw ng Marxist-Leninist na pag-unawa sa bagay, ito ay organikong konektado sa dialektikal-materyalistang solusyon sa pangunahing usapin ng pilosopiya; ito ay nagmumula sa prinsipyo ng materyal na pagkakaisa ng mundo, ang primacy ng bagay na may kaugnayan sa kamalayan ng tao at ang prinsipyo ng knowability ng mundo sa batayan ng isang pare-parehong pag-aaral ng mga tiyak na katangian, koneksyon at anyo ng paggalaw ng bagay.
Ang batayan para sa mga ideya tungkol sa istraktura ng materyal na mundo ay isang sistema ng diskarte, ayon sa kung saan ang anumang bagay ng materyal na mundo, maging ito ay isang atom, planeta, organismo o kalawakan, ay maaaring ituring bilang isang kumplikadong pagbuo, kabilang ang mga bahagi ng bahagi na naayos sa integridad. Upang tukuyin ang integridad ng mga bagay sa agham, ang konsepto ng isang sistema ay binuo.
Ang bagay bilang isang layunin na katotohanan ay kinabibilangan ng hindi lamang bagay sa apat na estado ng pagsasama-sama nito (solid, likido, gas, plasma), kundi pati na rin ang mga pisikal na larangan (electromagnetic, gravitational, nuclear, atbp.), pati na rin ang kanilang mga katangian, relasyon, pakikipag-ugnayan ng mga produkto. . Kasama rin dito ang antimatter (isang set ng mga antiparticle: positron, o antielectron, antiproton, antineutron), na natuklasan kamakailan ng agham. Ang antimatter ay hindi nangangahulugang antimatter. Ang antimatter ay hindi maaaring umiral.
Ang paggalaw at bagay ay organiko at hindi mapaghihiwalay na magkakaugnay sa isa't isa: walang kilusan na walang bagay, tulad ng walang bagay na walang kilusan. Sa madaling salita, walang hindi nagbabagong bagay, ari-arian at relasyon sa mundo. "Everything flows", lahat nagbabago. Ang ilang mga anyo o uri ay pinalitan ng iba, nagbabago sa iba - ang paggalaw ay pare-pareho. Ang kapayapaan ay isang diyalektikong nawawalang sandali sa patuloy na proseso ng pagbabago at pagiging. Ang ganap na kapayapaan ay katumbas ng kamatayan, o sa halip, hindi pag-iral. Maiintindihan ng isa sa bagay na ito si A. Bergson, na isinasaalang-alang ang lahat ng katotohanan bilang isang hindi mahahati na pagpapatuloy ng paglipat. O si A.N. Whitehead, kung kanino "ang katotohanan ay isang proseso." Ang parehong paggalaw at pahinga ay tiyak na naayos lamang na may kaugnayan sa ilang frame of reference. Kaya, ang talahanayan kung saan nakasulat ang mga linyang ito ay nasa pahinga na nauugnay sa ibinigay na silid, na, sa turn, ay nasa pahinga na nauugnay sa ibinigay na bahay, at ang bahay mismo ay nasa pahinga na may kaugnayan sa Earth. Ngunit kasama ng Earth, ang mesa, silid at bahay ay umiikot sa axis ng lupa at sa paligid ng Araw.
Ang gumagalaw na bagay ay umiiral sa dalawang pangunahing anyo - sa kalawakan at sa oras. Ang konsepto ng espasyo ay nagsisilbing ipahayag ang mga katangian ng extension at pagkakasunud-sunod ng magkakasamang buhay ng mga materyal na sistema at ang kanilang mga estado. Ito ay layunin, pangkalahatan (unibersal na anyo) at kinakailangan. Inaayos ng konsepto ng oras ang tagal at pagkakasunud-sunod ng mga pagbabago sa mga estado ng mga materyal na sistema. Ang oras ay layunin, hindi maiiwasan at hindi maibabalik. Kinakailangan na makilala ang pagitan ng pilosopiko at natural na mga ideyang siyentipiko tungkol sa espasyo at oras. Ang philosophical approach mismo ay kinakatawan dito ng apat na konsepto ng space at time: substantial at relational, static at dynamic.
Ang nagtatag ng pananaw ng bagay bilang binubuo ng mga discrete particle ay si Democritus.
Itinanggi ni Democritus ang walang katapusang divisibility ng bagay. Ang mga atomo ay naiiba sa bawat isa lamang sa hugis, pagkakasunud-sunod ng magkakasunod na pagkakasunud-sunod, at posisyon sa walang laman na espasyo, pati na rin sa laki at gravity, na depende sa laki. Mayroon silang walang katapusang iba't ibang mga hugis na may mga depression o bulge. Tinatawag din ni Democritus ang mga atomo na "mga pigura" o "mga pigurin," kung saan sumusunod na ang mga atomo ng Democritus ay ang pinakamaliit, higit pang hindi mahahati na mga pigura o pigurin. Sa modernong agham nagkaroon ng maraming debate tungkol sa kung ang mga atomo ni Democritus ay pisikal o geometriko na mga katawan, ngunit si Democritus mismo ay hindi pa nakakarating sa pagkakaiba sa pagitan ng pisika at geometry. Mula sa mga atom na ito na gumagalaw sa iba't ibang direksyon, mula sa kanilang "vortex", sa pamamagitan ng natural na pangangailangan, sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng magkatulad na mga atomo, parehong indibidwal na buong katawan at ang buong mundo ay nabuo; ang paggalaw ng mga atomo ay walang hanggan, at ang bilang ng mga umuusbong na mundo ay walang hanggan.
Ang mundo ng layunin na katotohanan na naa-access ng mga tao ay patuloy na lumalawak. Ang mga konseptong anyo ng pagpapahayag ng ideya ng mga antas ng istruktura ng bagay ay magkakaiba.
Tinutukoy ng modernong agham ang tatlong antas ng istruktura sa mundo.
2 . Mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay
2.1 Microworld
Microworld– ito ay mga molekula, atomo, elementarya na mga particle - ang mundo ng napakaliit, hindi direktang nakikitang mga micro-object, ang spatial na pagkakaiba-iba nito ay kinakalkula mula 10 -8 hanggang 10 -16 cm, at ang buhay ay mula sa infinity hanggang 10 -24 s.
Democritus
noong unang panahon
ay hinirang
Atomistic hypothesis ng istraktura ng bagay ,
nang maglaon, noong ika-18 siglo. ay muling binuhay ng chemist na si J. Dalton, na kinuha ang atomic weight ng hydrogen bilang isa at inihambing ang atomic weights ng iba pang mga gas dito. Salamat sa mga gawa ni J. Dalton, nagsimulang pag-aralan ang pisikal at kemikal na mga katangian ng atom. Noong ika-19 na siglo Nagtayo si D.I. Mendeleev ng isang sistema ng mga elemento ng kemikal batay sa kanilang atomic weight.
Sa pisika, ang konsepto ng mga atomo bilang ang huling hindi mahahati na elemento ng istruktura ng bagay ay nagmula sa kimika. Sa totoo lang, ang mga pisikal na pag-aaral ng atom ay nagsisimula sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, nang ang Pranses na pisisista na si A. A. Becquerel ay natuklasan ang kababalaghan ng radioactivity, na binubuo sa kusang pagbabagong-anyo ng mga atomo ng ilang elemento sa mga atomo ng iba pang mga elemento.
Ang kasaysayan ng pananaliksik sa istraktura ng atom ay nagsimula noong 1895 salamat sa pagkatuklas ni J. Thomson ng electron, isang negatibong sisingilin na particle na bahagi ng lahat ng mga atomo. Dahil ang mga electron ay may negatibong singil, at ang atom sa kabuuan ay neutral sa kuryente, ipinapalagay na bilang karagdagan sa elektron ay mayroong positibong sisingilin na particle. Ang masa ng elektron ay kinakalkula na 1/1836 ng masa ng isang positibong sisingilin na particle.
Mayroong ilang mga modelo ng istraktura ng atom.
Noong 1902, iminungkahi ng English physicist na si W. Thomson (Lord Kelvin) ang unang modelo ng atom - ang isang positibong singil ay ipinamamahagi sa isang medyo malaking lugar, at ang mga electron ay interspersed dito, tulad ng "mga pasas sa puding."
Noong 1911, iminungkahi ni E. Rutherford ang isang modelo ng atom na kahawig ng solar system: sa gitna ay mayroong atomic nucleus, at ang mga electron ay gumagalaw sa paligid nito sa kanilang mga orbit.
Ang nucleus ay may positibong singil at ang mga electron ay may negatibong singil. Sa halip na ang mga puwersang gravitational na kumikilos sa solar system, kumikilos ang mga puwersang elektrikal sa atom. Ang electric charge ng nucleus ng isang atom, na katumbas ng numero sa serial number sa periodic system ng Mendeleev, ay balanse ng kabuuan ng mga singil ng mga electron - ang atom ay neutral sa kuryente.
Pareho sa mga modelong ito ay naging magkasalungat.
Noong 1913, inilapat ng mahusay na Danish physicist na si N. Bohr ang prinsipyo ng quantization upang malutas ang problema ng istruktura ng atom at ang mga katangian ng atomic spectra.
Ang modelo ng atom ni N. Bohr ay batay sa planetaryong modelo ni E. Rutherford at sa quantum theory ng atomic structure na binuo niya. Iniharap ni N. Bohr ang isang hypothesis tungkol sa istruktura ng atom, batay sa dalawang postulate na ganap na hindi tugma sa klasikal na pisika:
1) sa bawat atom mayroong ilang mga nakatigil na estado (sa wika ng modelo ng planeta, maraming mga nakatigil na orbit) ng mga electron, na gumagalaw kung saan maaaring umiral ang isang elektron nang hindi naglalabas. ;
2) kapag ang isang elektron ay lumipat mula sa isang nakatigil na estado patungo sa isa pa, ang atom ay naglalabas o sumisipsip ng isang bahagi ng enerhiya.
Sa huli, imposibleng tumpak na ilarawan ang istraktura ng isang atom batay sa ideya ng mga orbit ng mga point electron, dahil ang mga naturang orbit ay hindi aktwal na umiiral.
Ang teorya ni N. Bohr ay kumakatawan, tulad nito, ang hangganan ng unang yugto sa pag-unlad ng modernong pisika. Ito ang pinakahuling pagsisikap na ilarawan ang istruktura ng atom batay sa klasikal na pisika, na dinagdagan lamang ng kaunting bilang ng mga bagong pagpapalagay.
Tila ang mga postulate ni N. Bohr ay sumasalamin sa ilang bago, hindi kilalang mga katangian ng bagay, ngunit bahagyang lamang. Ang mga sagot sa mga tanong na ito ay nakuha bilang resulta ng pag-unlad ng quantum mechanics. Ito ay lumabas na ang atomic model ni N. Bohr ay hindi dapat kunin nang literal, tulad ng sa simula. Ang mga proseso sa atom, sa prinsipyo, ay hindi maaaring biswal na kinakatawan sa anyo ng mga mekanikal na modelo sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga kaganapan sa macrocosm. Kahit na ang mga konsepto ng espasyo at oras sa anyo na umiiral sa macroworld ay naging hindi angkop para sa paglalarawan ng microphysical phenomena. Ang atom ng mga teoretikal na physicist ay lalong naging abstract, hindi napapansing kabuuan ng mga equation.
2.2 Macroworld
Macroworld- ang mundo ng mga matatag na anyo at sukat na naaayon sa mga tao, pati na rin ang mga mala-kristal na complex ng mga molekula, organismo, komunidad ng mga organismo; ang mundo ng mga macro-object, ang dimensyon nito ay nauugnay samga sukat ng karanasan ng tao: ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa milimetro, sentimetro at kilometro, at oras - sa mga segundo, minuto, oras, taon.
Sa kasaysayan ng pag-aaral ng kalikasan, dalawang yugto ang maaaring makilala: pre-scientific at scientific.
Pre-scientific, o natural-pilosopiko ,
sumasaklaw sa panahon mula sa unang panahon hanggang sa pagbuo ng eksperimental na natural na agham noong ika-16-17 siglo. Ang mga naobserbahang natural na phenomena ay ipinaliwanag sa batayan ng mga teoryang pilosopikal na prinsipyo.
Ang pinakamahalaga para sa kasunod na pag-unlad ng mga natural na agham ay ang konsepto ng discrete na istraktura ng bagay, atomism, ayon sa kung saan ang lahat ng mga katawan ay binubuo ng mga atomo - ang pinakamaliit na mga particle sa mundo.
Ang siyentipikong yugto ng pag-aaral ng kalikasan ay nagsisimula sa pagbuo ng mga klasikal na mekanika.
Dahil ang mga modernong pang-agham na ideya tungkol sa mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay ay binuo sa kurso ng isang kritikal na muling pag-iisip ng mga ideya ng klasikal na agham, na naaangkop lamang sa mga bagay sa antas ng macro, kailangan nating magsimula sa mga konsepto ng klasikal na pisika.
Ang pagbuo ng mga pang-agham na pananaw sa istraktura ng bagay ay nagsimula noong ika-16 na siglo, nang inilatag ni G. Galileo ang pundasyon para sa unang pisikal na larawan ng mundo sa kasaysayan ng agham - isang mekanikal. Hindi lamang niya pinatunayan ang heliocentric system ng N. Copernicus at natuklasan ang batas ng pagkawalang-galaw, ngunit bumuo ng isang pamamaraan para sa isang bagong paraan ng paglalarawan ng kalikasan - siyentipiko at teoretikal. Ang kakanyahan nito ay ang ilang mga pisikal at geometriko na katangian lamang ang natukoy at naging paksa ng siyentipikong pananaliksik. Sumulat si Galileo: “Hinding-hindi ako hihingi sa panlabas na mga katawan ng anuman maliban sa laki, pigura, dami at higit pa o hindi gaanong mabilis na paggalaw upang maipaliwanag ang paglitaw ng panlasa, amoy at tunog.”
Si I. Newton, na umaasa sa mga gawa ni Galileo, ay bumuo ng isang mahigpit na siyentipikong teorya ng mekanika, na naglalarawan sa parehong paggalaw ng mga celestial body at ang paggalaw ng terrestrialmga bagay sa pamamagitan ng parehong mga batas. Ang kalikasan ay tiningnan bilang isang kumplikadong sistemang mekanikal.
Sa loob ng balangkas ng mekanikal na larawan ng mundo na binuo ni I. Newton at ng kanyang mga tagasunod, lumitaw ang isang discrete (corpuscular) na modelo ng realidad. Ang bagay ay itinuturing bilang isang materyal na sangkap na binubuo ng mga indibidwal na particle - mga atomo o corpuscles. Ang mga atomo ay ganap na malakas, hindi mahahati, hindi malalampasan, na nailalarawan sa pagkakaroon ng masa at timbang.
Ang isang mahalagang katangian ng mundo ng Newtonian ay ang tatlong-dimensional na espasyo ng Euclidean geometry, na ganap na pare-pareho at palaging nasa pahinga. Ang oras ay ipinakita bilang isang dami na independiyente sa alinman sa espasyo o bagay.
Ang paggalaw ay itinuturing na paggalaw sa kalawakan kasama ang tuluy-tuloy na mga trajectory alinsunod sa mga batas ng mekanika.
Ang resulta ng larawan ng mundo ni Newton ay ang imahe ng Uniberso bilang isang napakalaki at ganap na natukoy na mekanismo, kung saan ang mga kaganapan at proseso ay isang chain ng magkakaugnay na mga sanhi at epekto.
Ang mekanismong diskarte sa paglalarawan ng kalikasan ay napatunayang lubhang mabunga. Kasunod ng Newtonian mechanics, hydrodynamics, theory of elasticity, the mechanical theory of heat, molecular kinetic theory at marami pang iba ay nalikha, alinsunod sa kung saan ang physics ay nakamit ang napakalaking tagumpay. Gayunpaman, mayroong dalawang lugar - optical at electromagnetic phenomena na hindi ganap na maipaliwanag sa loob ng balangkas ng isang mekanikal na larawan ng mundo.
Kasama ng mechanical corpuscular theory, ang mga pagtatangka ay ginawa upang ipaliwanag ang optical phenomena sa isang panimula na naiibang paraan, ibig sabihin, sa batayan ng wave theory na binuo ni X. Huygens. Ang teorya ng alon ay nagtatag ng isang pagkakatulad sa pagitan ng pagpapalaganap ng liwanag at ang paggalaw ng mga alon sa ibabaw ng tubig o mga sound wave sa hangin. Ipinapalagay nito ang pagkakaroon ng isang nababanat na daluyan na pumupuno sa lahat ng espasyo - isang luminiferous eter. Batay sa wave theory ng X. Huygens ay matagumpay na naipaliwanag ang reflection at repraksyon ng liwanag.
Ang isa pang lugar ng physics kung saan napatunayang hindi sapat ang mga mekanikal na modelo ay ang lugar ng electromagnetic phenomena. Ang mga eksperimento ng English naturalist na si M. Faraday at ang teoretikal na mga gawa ng English physicist na si J. C. Maxwell sa wakas ay nawasak ang mga ideya ng Newtonian physics tungkol sa discrete matter bilang ang tanging uri ng matter at inilatag ang pundasyon para sa electromagnetic na larawan ng mundo.
Ang phenomenon ng electromagnetism ay natuklasan ng Danish na naturalista na si H. K. Oersted, na unang napansin ang magnetic effect ng electric currents. Ang patuloy na pananaliksik sa direksyong ito, natuklasan ni M. Faraday na ang isang pansamantalang pagbabago sa mga magnetic field ay lumilikha ng isang electric current.
Ang M. Faraday ay dumating sa konklusyon na ang pag-aaral ng kuryente at optika ay magkakaugnay at bumubuo ng isang solong larangan. Ang kanyang mga gawa ay naging panimulang punto para sa pananaliksik ni J. C. Maxwell, na ang merito ay nakasalalay sa matematikal na pag-unlad ng mga ideya ni M. Faraday tungkol sa magnetismo at kuryente. "Isinalin" ni Maxwell ang modelo ng field lines ni Faraday sa isang mathematical formula. Ang konsepto ng "field of forces" ay orihinal na binuo bilang isang auxiliary mathematical concept. Binigyan ito ni J.C. Maxwell ng pisikal na kahulugan at nagsimulang isaalang-alang ang larangan bilang isang independiyenteng pisikal na katotohanan: "Ang electromagnetic field ay bahagi ng espasyo na naglalaman at pumapalibot sa mga katawan na nasa isang electric o magnetic na estado."
Batay sa kanyang pananaliksik, nagawa ni Maxwell na tapusin iyon liwanag na alon ay mga electromagnetic wave. Ang nag-iisang esensya ng liwanag at kuryente, na iminungkahi ni M. Faraday noong 1845, at ayon sa teoryang pinatunayan ni J. C. Maxwell noong 1862, ay eksperimento na kinumpirma ng German physicist na si G. Hertz noong 1888.
Matapos ang mga eksperimento ni G. Hertz, ang konsepto ng isang larangan ay sa wakas ay naitatag sa pisika, hindi bilang isang pantulong na konstruksyon ng matematika, ngunit bilang isang tunay na umiiral na pisikal na katotohanan. Isang qualitatively bago, kakaibang uri ng bagay ang natuklasan.
Kaya, sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. ang pisika ay dumating sa konklusyon na ang bagay ay umiiral sadalawang uri: discrete matter at tuluy-tuloy na field.
Bilang resulta ng mga kasunod na rebolusyonaryong pagtuklas sa pisika sa pagtatapos ng huling at simula ng siglong ito, ang mga ideya ng klasikal na pisika tungkol sa bagay at larangan bilang dalawang natatanging uri ng bagay na may husay ay nawasak.
2.3 Megaworlds
Megaworld- ito ay mga planeta, star complex, galaxy, metagalaxies - isang mundo ng napakalaking cosmic na kaliskis at bilis, ang distansya kung saan sinusukat sa light years, at ang buhay ng mga bagay sa kalawakan ay sinusukat sa milyun-milyon at bilyun-bilyong taon.
At bagama't ang mga antas na ito ay may sariling mga partikular na batas, ang micro-, macro- at mega-worlds ay malapit na magkakaugnay.
Sa antas ng mikroskopiko, ang pisika ngayon ay nag-aaral ng mga proseso na nagaganap sa haba ng pagkakasunud-sunod ng 10 hanggang sa minus ikalabing walong kapangyarihan ng cm, sa loob ng isang oras ng pagkakasunud-sunod ng 10 hanggang sa minus dalawampu't dalawang kapangyarihan ng s. Sa megaworld, ang mga siyentipiko ay gumagamit ng mga instrumento upang itala ang mga bagay na malayo sa atin sa layo na humigit-kumulang 9-12 bilyong light years.
Tinitingnan ng modernong agham ang megaworld o espasyo bilang isang nakikipag-ugnayan at umuunlad na sistema ng lahat ng mga celestial na katawan.
Ang lahat ng umiiral na mga kalawakan ay kasama sa sistema ng pinakamataas na pagkakasunud-sunod- Metagalaxy .
Ang mga sukat ng Metagalaxy ay napakalaki: ang radius ng cosmological horizon ay 15-20 bilyong light years.
Ang mga konseptong "Universe" at "Metagalaxy" ay napakalapit na mga konsepto: ang mga ito ay nagpapakilala sa parehong bagay, ngunit sa magkaibang aspeto. Ang konseptong "Universe" ay nangangahulugang ang buong umiiral na materyal na mundo; ang konsepto ng "Metagalaxy" ay ang parehong mundo, ngunit mula sa punto ng view ng istraktura nito - bilang isang ordered system ng mga kalawakan.
Ang istraktura at ebolusyon ng Uniberso ay pinag-aaralan ng kosmolohiya .
Ang kosmolohiya bilang isang sangay ng natural na agham ay matatagpuan sa isang natatanging intersection ng agham, relihiyon at pilosopiya. Ang mga modelong kosmolohikal ng Uniberso ay nakabatay sa ilang mga ideolohikal na lugar, at ang mga modelong ito mismo ay may malaking ideolohikal na kahalagahan.
Sa klasikal na agham mayroong tinatawag na steady state theory ng Uniberso, ayon sa kung saan ang Uniberso ay palaging halos pareho sa ngayon. Ang astronomiya ay static: ang mga paggalaw ng mga planeta at kometa ay pinag-aralan, ang mga bituin ay inilarawan, ang kanilang mga pag-uuri ay nilikha, na, siyempre, ay napakahalaga. Ngunit ang tanong ng ebolusyon ng Uniberso ay hindi itinaas.
Ang mga modernong modelo ng kosmolohiya ng Uniberso ay batay sa pangkalahatang teorya relativity ng A. Einstein, ayon sa kung saan ang sukatanang espasyo at oras ay natutukoy sa pamamagitan ng distribusyon ng gravitational mass sa Uniberso. Ang mga katangian nito sa kabuuan ay natutukoy ng average na density ng bagay at iba pang partikular na pisikal na salik.
Ang equation of gravity ni Einstein ay walang isa, ngunit maraming solusyon,na nagpapaliwanag sa pagkakaroon ng maraming modelo ng kosmolohiya ng Uniberso. Ang unang modelo ay binuo ni A. Einstein mismo noong 1917. Tinanggihan niya ang mga postulate ng Newtonian cosmology tungkol sa absoluteness at infinity ng espasyo at oras. Alinsunod sa modelong kosmolohiya ng Uniberso ni A. Einstein, ang kalawakan ng mundo ay homogenous at isotropic, ang bagay ay pantay na ipinamamahagi dito sa karaniwan, at ang gravitational attraction ng masa ay binabayaran ng unibersal na cosmological repulsion.
Ang pagkakaroon ng Uniberso ay walang hanggan, i.e. ay walang simula o wakas, at ang espasyo ay walang limitasyon, ngunit may hangganan.
Ang uniberso sa modelong kosmolohiya ni A. Einstein ay nakatigil, walang katapusan sa oras at walang limitasyon sa espasyo.
Noong 1922 Tinanggihan ng Russian mathematician at geophysicist na si A.A Friedman ang postulate ng klasikal na kosmolohiya tungkol sa nakatigil na kalikasan ng Uniberso at nakakuha ng solusyon sa Einstein equation, na naglalarawan sa Uniberso na may "lumalawak" na espasyo.
Dahil ang average na density ng bagay sa Uniberso ay hindi alam, ngayon ay hindi natin alam kung saan sa mga espasyong ito ng Uniberso tayo nakatira.
Noong 1927, iniugnay ng Belgian abbot at scientist na si J. Lemaitre ang "pagpapalawak"mga espasyong may data ng pagmamasid sa astronomiya. Ipinakilala ni Lemaitre ang konsepto ng simula ng Uniberso bilang isang singularity (i.e., isang superdense state) at ang pagsilang ng Uniberso bilang Big Bang.
Noong 1929, ang American astronomer na si E.P. Natuklasan ni Hubble ang pagkakaroon ng kakaibang ugnayan sa pagitan ng distansya at bilis ng mga kalawakan: lahat ng mga kalawakan ay lumalayo sa atin, at sa bilis na tumataas sa proporsyon sa distansya - ang sistema ng kalawakan ay lumalawak.
Ang pagpapalawak ng Uniberso ay itinuturing na isang siyentipikong itinatag na katotohanan. Ayon sa teoretikal na kalkulasyon ng J. Lemaître, ang radius ng Uniberso sa orihinal nitong estado ay 10 -12 cm, na malapit sa laki sa radius ng isang electron, at ang density nito ay 10 96 g/cm 3 . Sa isang isahan na estado, ang Uniberso ay isang micro-object na hindi gaanong sukat. Mula sa paunang isahan na estado, lumipat ang Uniberso sa pagpapalawak bilang resulta ng Big Bang.
Tinutukoy ng mga retrospective kalkulasyon ang edad ng Uniberso sa 13-20 bilyong taon. GA. Iminungkahi ni Gamow na ang temperatura ng sangkap ay mataas at bumagsak sa paglawak ng Uniberso. Ang kanyang mga kalkulasyon ay nagpakita na ang Uniberso sa ebolusyon nito ay dumaan sa ilang mga yugto, kung saan nangyayari ang pagbuo ng mga elemento at istruktura ng kemikal. Sa modernong kosmolohiya, para sa kalinawan, ang unang yugto ng ebolusyon ng Uniberso ay nahahati sa "mga panahon".
Panahon ni Hadron. Mabibigat na particle na pumapasok sa malakas na pakikipag-ugnayan.
Ang panahon ng mga lepton. Mga light particle na pumapasok sa electromagnetic interaction.
Panahon ng photon. Tagal ng 1 milyong taon. Ang bulto ng masa - ang enerhiya ng Uniberso - ay nagmumula sa mga photon.
Panahon ng bituin. Nangyayari 1 milyong taon pagkatapos ng kapanganakan ng Uniberso. Sa panahon ng stellar, nagsisimula ang proseso ng pagbuo ng mga protostar at protogalaxies.
Pagkatapos ay isang napakagandang larawan ng pagbuo ng istraktura ng Metagalaxy ay nagbubukas.
Sa modernong kosmolohiya, kasama ang Big Bang hypothesis, ang inflationary model ng Uniberso, na isinasaalang-alang ang paglikha ng Uniberso, ay napakapopular. Ang ideya ng paglikha ay may napakakomplikadong katwiran at nauugnay sa quantum cosmology. Inilalarawan ng modelong ito ang ebolusyon ng Uniberso simula sa sandaling 10 -45 s pagkatapos ng pagsisimula ng pagpapalawak.
Nakikita ng mga tagapagtaguyod ng inflationary model ang isang pagsusulatan sa pagitan ng mga yugto ng ebolusyon ng kosmiko at mga yugto ng paglikha ng mundo na inilarawan sa aklat ng Genesis sa Bibliya.
Alinsunod sa hypothesis ng inflation, ang ebolusyon ng kosmiko sa unang bahagi ng Uniberso ay dumaan sa ilang yugto.
Ang simula ng Uniberso ay tinukoy ng mga teoretikal na pisiko bilang isang estado ng quantum supergravity na may radius ng Uniberso na 10 -50 cm
Yugto ng inflation. Bilang resulta ng isang quantum leap, ang Uniberso ay dumaan sa isang estado ng excited na vacuum at, sa kawalan ng matter at radiation dito, masinsinang lumawak ayon sa isang exponential law. Sa panahong ito, nilikha ang espasyo at oras ng Uniberso mismo. Sa panahon ng inflationary stage na tumatagal ng 10 -34. Ang Uniberso ay napalaki mula sa isang hindi maisip na maliit na sukat ng quantum na 10 -33 hanggang sa isang hindi maisip na malaki na 10 1000000 cm, na maraming mga order ng magnitude na mas malaki kaysa sa laki ng nakikitang Uniberso - 10 28 cm Sa buong unang panahon na ito ay walang bagay o radiation sa Uniberso.
Transition mula sa inflationary stage patungo sa photon stage. Ang estado ng maling vacuum ay nawasak, ang inilabas na enerhiya ay napunta sa pagsilang ng mga mabibigat na particle at antiparticle, na, sa pagkalipol, ay nagbigay ng isang malakas na flash ng radiation (ilaw) na nag-iilaw sa espasyo.
Ang yugto ng paghihiwalay ng bagay mula sa radiation: ang bagay na natitira pagkatapos ng paglipol ay naging transparent sa radiation, pakikipag-ugnay sa pagitan ng bagay atnawala ang radiation. Ang radiation na nahiwalay sa bagay ay bumubuo sa modernong relict background, ayon sa teoryang hinulaang ni G. A. Gamov at natuklasan sa eksperimento noong 1965.
Kasunod nito, ang pag-unlad ng Uniberso ay napunta sa direksyon mula sa pinakasimpleng homogenous na estado hanggang sa paglikha ng lalong kumplikadong mga istraktura - mga atom (sa una ay hydrogen atoms), mga kalawakan, mga bituin, mga planeta, ang synthesis ng mabibigat na elemento sa bituka ng mga bituin, kabilang ang mga kinakailangan para sa paglikha ng buhay, ang paglitaw ng buhay at bilang korona ng paglikha - tao.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga yugto ng ebolusyon ng Uniberso sa inflationary model at ng Big Bang na modelo ay nauukol lamang sa paunang yugto ng pagkakasunud-sunod ng 10 -30 s, kung gayon walang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga modelong ito sa pag-unawa sa mga yugto ng ebolusyon ng kosmiko .
Samantala, ang mga modelong ito ay maaaring kalkulahin sa isang computer sa tulong ng kaalaman at imahinasyon, ngunit ang tanong ay nananatiling bukas.
Ang pinakamalaking kahirapan para sa mga siyentipiko ay lumitaw sa pagpapaliwanag ng mga sanhi ng cosmic evolution. Kung isasantabi natin ang mga detalye, maaari nating makilala ang dalawang pangunahing konsepto na nagpapaliwanag sa ebolusyon ng Uniberso: ang konsepto ng self-organization at ang konsepto ng creationism.
Para sa konsepto ng self-organization, ang materyal na Uniberso ay ang tanging katotohanan, at walang ibang katotohanan na umiiral bukod dito. Ang ebolusyon ng Uniberso ay inilarawan sa mga tuntunin ng self-organization: mayroong isang kusang pag-order ng mga sistema sa direksyon ng pagbuo ng lalong kumplikadong mga istraktura. Lumilikha ng kaayusan ang dinamikong kaguluhan.
Sa loob ng balangkas ng konsepto ng creationism, i.e. paglikha, ang ebolusyon ng Uniberso ay nauugnay sa pagpapatupad ng programa ,
atbp.................
Moscow Open Social Academy
Kagawaran ng Matematika at Pangkalahatang Likas na Agham
Disiplina sa akademiko:
Mga konsepto ng modernong natural na agham.
Abstract na paksa:
Mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay.
Faculty of Correspondence Education
numero ng pangkat: FEB-3.6
Superbisor:
Moscow 2009
PANIMULA
I. Mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay: micro-, macro-, mega-worlds
1.1 Modernong pananaw sa istrukturang organisasyon ng bagay
II. Ang istraktura at ang papel nito sa organisasyon ng mga sistema ng pamumuhay
2.1 Sistema at buo
2.2 Bahagi at elemento
2.3 Interaksyon ng bahagi at kabuuan
III. Atom, tao, Uniberso - isang mahabang hanay ng mga komplikasyon
KONKLUSYON MGA SANGGUNIAN
Panimula
Ang lahat ng mga bagay ng kalikasan (buhay at walang buhay na kalikasan) ay maaaring katawanin bilang isang sistema na may mga tampok na nagpapakilala sa kanilang mga antas ng organisasyon. Ang konsepto ng mga antas ng istruktura ng buhay na bagay ay kinabibilangan ng mga ideya ng sistematiko at ang nauugnay na organisasyon ng integridad ng mga buhay na organismo. Ang buhay na bagay ay discrete, i.e. ay nahahati sa mga bumubuong bahagi ng isang mas mababang organisasyon na may mga tiyak na tungkulin. Ang mga antas ng istruktura ay naiiba hindi lamang sa mga klase ng pagiging kumplikado, kundi pati na rin sa mga pattern ng paggana. Ang hierarchical na istraktura ay tulad na ang bawat mas mataas na antas ay hindi kinokontrol, ngunit kasama ang mas mababa. Ang diagram ay pinakatumpak na sumasalamin sa holistic na larawan ng kalikasan at ang antas ng pag-unlad ng natural na agham sa kabuuan. Isinasaalang-alang ang antas ng organisasyon, maaaring isaalang-alang ng isa ang hierarchy ng mga istruktura ng organisasyon ng mga materyal na bagay ng animate at walang buhay na kalikasan. Ang hierarchy na ito ng mga istruktura ay nagsisimula sa elementarya na mga particle at nagtatapos sa mga buhay na komunidad. Ang konsepto ng mga antas ng istruktura ay unang iminungkahi noong 1920s. ng ating siglo. Alinsunod dito, ang mga antas ng istruktura ay naiiba hindi lamang sa mga klase ng pagiging kumplikado, ngunit sa pamamagitan ng mga pattern ng paggana. Kasama sa konsepto ang isang hierarchy ng mga antas ng istruktura, kung saan ang bawat kasunod na antas ay kasama sa nauna.
Ang layunin ng gawaing ito ay pag-aralan ang konsepto ng istrukturang organisasyon ng bagay.
I. Structural level ng matter organization: micro-, macro-, megaworlds
Sa modernong agham, ang batayan para sa mga ideya tungkol sa istraktura ng materyal na mundo ay isang diskarte sa mga sistema, ayon sa kung saan ang anumang bagay ng materyal na mundo, maging ito ay isang atom, isang planeta, atbp. maaaring ituring bilang isang sistema - isang kumplikadong pormasyon na kinabibilangan ng mga bahagi, elemento at koneksyon sa pagitan ng mga ito. Ang isang elemento sa kasong ito ay nangangahulugang isang minimal, karagdagang hindi mahahati na bahagi ng isang ibinigay na sistema.
Ang hanay ng mga koneksyon sa pagitan ng mga elemento ay bumubuo sa istruktura ng mga matatag na koneksyon na tumutukoy sa kaayusan ng sistema. Ang mga pahalang na koneksyon ay nag-uugnay at tinitiyak ang ugnayan (consistency) ng system na walang bahagi ng system ang maaaring magbago nang hindi binabago ang ibang mga bahagi. Ang mga vertical na koneksyon ay mga koneksyon ng subordination ang ilang mga elemento ng system ay nasa ilalim ng iba. Ang sistema ay may tanda ng integridad - nangangahulugan ito na ang lahat ng mga bahagi ng bahagi nito, kapag pinagsama sa isang buo, ay bumubuo ng isang kalidad na hindi maaaring bawasan sa mga katangian ng mga indibidwal na elemento. Ayon sa modernong pang-agham na pananaw, ang lahat ng mga likas na bagay ay nakaayos, nakaayos, hierarchically organized system.
Sa pinaka-pangkalahatang kahulugan ng salitang "sistema" ay nangangahulugang anumang bagay o anumang kababalaghan ng mundo sa paligid natin at kumakatawan sa pagkakaugnay at pakikipag-ugnayan ng mga bahagi (mga elemento) sa loob ng kabuuan. Ang istruktura ay ang panloob na organisasyon ng isang sistema, na nag-aambag sa koneksyon ng mga elemento nito sa isang solong kabuuan at binibigyan ito ng mga natatanging tampok. Tinutukoy ng istruktura ang pagkakasunud-sunod ng mga elemento ng isang bagay. Ang mga elemento ay anumang mga phenomena, proseso, pati na rin ang anumang mga katangian at relasyon na nasa anumang uri ng mutual na koneksyon at ugnayan sa isa't isa.
Sa pag-unawa sa istrukturang organisasyon ng bagay, ang konsepto ng "pag-unlad" ay may mahalagang papel. Ang konsepto ng pag-unlad ng walang buhay at buhay na kalikasan ay itinuturing na isang hindi maibabalik na direktang pagbabago sa istraktura ng mga likas na bagay, dahil ang istraktura ay nagpapahayag ng antas ng organisasyon ng bagay. Ang pinakamahalagang katangian ng isang istraktura ay ang relatibong katatagan nito. Ang istraktura ay isang pangkalahatan, may husay na tinukoy at medyo matatag na pagkakasunud-sunod ng mga panloob na relasyon sa pagitan ng mga subsystem ng isang partikular na sistema. Ang konsepto ng "antas ng organisasyon", sa kaibahan sa konsepto ng "istruktura", ay kinabibilangan ng ideya ng pagbabago sa mga istruktura at pagkakasunud-sunod nito sa panahon Makasaysayang pag-unlad sistema mula sa sandali ng pagsisimula nito. Habang ang pagbabago sa istraktura ay maaaring random at hindi palaging nakadirekta, ang pagbabago sa antas ng organisasyon ay nangyayari sa isang kinakailangang paraan.
Ang mga system na umabot sa naaangkop na antas ng organisasyon at may isang tiyak na istraktura ay nakakakuha ng kakayahang gumamit ng impormasyon sa pagkakasunud-sunod, sa pamamagitan ng pamamahala, upang mapanatili ang hindi nagbabago (o dagdagan) ang kanilang antas ng organisasyon at mag-ambag sa pananatili (o pagbaba) ng kanilang entropy ( ang entropy ay isang sukatan ng kaguluhan). Hanggang kamakailan lamang, ang natural na agham at iba pang mga agham ay maaaring gawin nang walang isang holistic, sistematikong diskarte sa kanilang mga bagay ng pag-aaral, nang hindi isinasaalang-alang ang pag-aaral ng mga proseso ng pagbuo ng mga matatag na istruktura at self-organization.
Sa kasalukuyan, ang mga problema ng self-organization, na pinag-aralan sa synergetics, ay nagiging may kaugnayan sa maraming mga agham, mula sa pisika hanggang sa ekolohiya.
Ang gawain ng synergetics ay upang linawin ang mga batas ng pag-aayos ng isang organisasyon at ang paglitaw ng kaayusan. Hindi tulad ng cybernetics, ang diin dito ay hindi sa mga proseso ng pamamahala at pagpapalitan ng impormasyon, ngunit sa mga prinsipyo ng pagbuo ng isang organisasyon, ang paglitaw nito, pag-unlad at komplikasyon sa sarili (G. Haken). Ang tanong ng pinakamainam na pag-order at organisasyon ay lalo na talamak kapag nag-aaral ng mga pandaigdigang problema - enerhiya, kapaligiran, at marami pang iba na nangangailangan ng paglahok ng napakalaking mapagkukunan.
1.1 MGA MODERNONG PANANAW SA STRUCTURAL ORGANIZATION OF MATTER
Sa klasikal na natural na agham, ang doktrina ng mga prinsipyo ng istrukturang organisasyon ng bagay ay kinakatawan ng klasikal na atomismo. Ang mga ideya ng atomismo ay nagsilbing pundasyon para sa synthesis ng lahat ng kaalaman tungkol sa kalikasan. Noong ika-20 siglo, ang klasikal na atomismo ay sumailalim sa mga radikal na pagbabago.
Mga modernong prinsipyo Ang istrukturang organisasyon ng bagay ay nauugnay sa pag-unlad ng mga konsepto ng system at kasama ang ilang konseptong kaalaman tungkol sa system at ang mga tampok nito na nagpapakilala sa estado ng system, pag-uugali nito, organisasyon at self-organization, pakikipag-ugnayan sa kapaligiran, layunin at predictability ng pag-uugali. , at iba pang mga pag-aari.
Ang pinakasimpleng pag-uuri ng mga system ay ang hatiin ang mga ito sa static at dynamic, na, sa kabila ng kaginhawahan nito, ay may kondisyon pa rin, dahil lahat ng bagay sa mundo ay patuloy na nagbabago. Ang mga dinamikong sistema ay nahahati sa deterministic at stochastic (probabilistic). Ang pag-uuri na ito ay batay sa likas na katangian ng paghula sa dinamika ng pag-uugali ng system. Ang ganitong mga sistema ay pinag-aaralan sa mekanika at astronomiya. Sa kabaligtaran, ang mga stochastic system, na karaniwang tinatawag na probabilistic-statistical, ay humaharap sa napakalaking o paulit-ulit na mga random na kaganapan at phenomena. Samakatuwid, ang mga hula sa kanila ay hindi maaasahan, ngunit probabilistic lamang.
Sa likas na katangian ng pakikipag-ugnayan sa kapaligiran ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng bukas at sarado (nakahiwalay) na mga sistema, at kung minsan ang bahagyang bukas na mga sistema ay nakikilala rin. Ang pag-uuri na ito ay pangunahing may kondisyon, dahil ang ideya ng mga saradong sistema ay lumitaw sa klasikal na thermodynamics bilang isang tiyak na abstraction. Ang karamihan, kung hindi lahat, ang mga system ay open source.
Maraming mga kumplikadong sistema na matatagpuan sa mundo ng lipunan ay nakadirekta sa layunin, i.e. nakatutok sa pagkamit ng isa o ilang layunin, at sa iba't ibang subsystem at sa iba't ibang antas ng organisasyon ang mga layuning ito ay maaaring magkaiba at magkasalungat pa nga sa isa't isa.
Ang pag-uuri at pag-aaral ng mga sistema ay naging posible upang makabuo ng isang bagong paraan ng pag-unawa, na tinatawag na diskarte sa mga sistema. Ang aplikasyon ng mga ideya sa sistema sa pagsusuri ng mga prosesong pang-ekonomiya at panlipunan ay nag-ambag sa paglitaw ng teorya ng laro at teorya ng desisyon. Ang pinakamahalagang hakbang sa pagbuo ng pamamaraan ng system ay ang paglitaw ng cybernetics bilang pangkalahatang teorya ng kontrol sa mga teknikal na sistema, buhay na organismo at lipunan. Bagama't umiral ang mga indibidwal na teorya ng kontrol bago ang cybernetics, ang paglikha ng isang pinag-isang interdisciplinary na diskarte ay naging posible upang ipakita ang mas malalim at mas pangkalahatang mga pattern ng kontrol bilang isang proseso ng akumulasyon, paghahatid at pagbabago ng impormasyon. Ang kontrol mismo ay isinasagawa gamit ang mga algorithm, na pinoproseso ng mga computer.
Ang unibersal na teorya ng mga sistema, na tumutukoy sa pangunahing papel ng pamamaraan ng sistema, ay nagpapahayag, sa isang banda, ang pagkakaisa ng materyal na mundo, at sa kabilang banda, ang pagkakaisa. siyentipikong kaalaman. Ang isang mahalagang resulta ng pagsasaalang-alang na ito ng mga materyal na proseso ay ang limitasyon ng papel ng pagbawas sa kaalaman ng mga system. Ito ay naging malinaw na ang higit pang ilang mga proseso ay naiiba mula sa iba, mas qualitatively heterogenous ang mga ito, mas mahirap ito ay bawasan. Samakatuwid, ang mga batas ng mas kumplikadong mga sistema ay hindi maaaring ganap na bawasan sa mga batas ng mas mababang anyo o mas simpleng mga sistema. Bilang isang antipode sa reductionist approach, isang holistic approach ang lumitaw (mula sa Greek holos - whole), ayon sa kung saan ang kabuuan ay palaging nauuna sa mga bahagi at palaging mas mahalaga kaysa sa mga bahagi.
Ang bawat sistema ay isang buo na nabuo sa pamamagitan ng magkakaugnay at nakikipag-ugnayang mga bahagi nito. Samakatuwid, ang proseso ng pag-unawa ng natural at panlipunang mga sistema ay maaaring maging matagumpay lamang kapag ang kanilang mga bahagi at ang kabuuan ay pinag-aralan hindi sa pagsalungat, ngunit sa pakikipag-ugnayan sa bawat isa.
Tinitingnan ng modernong agham ang mga sistema bilang kumplikado, bukas, na may maraming posibilidad para sa mga bagong paraan ng pag-unlad. Ang mga proseso ng pag-unlad at paggana ng isang kumplikadong sistema ay may likas na samahan ng sarili, i.e. ang paglitaw ng panloob na pare-parehong paggana dahil sa mga panloob na koneksyon at koneksyon sa panlabas na kapaligiran. Ang sariling organisasyon ay isang natural na siyentipikong pagpapahayag ng proseso ng self-motion ng bagay. Ang mga sistema ng buhay at walang buhay na kalikasan, pati na rin ang mga artipisyal na sistema, ay may kakayahang mag-ayos ng sarili.
Sa modernong siyentipikong batay sa konsepto ng sistematikong organisasyon ng bagay, ang tatlong antas ng istruktura ng bagay ay karaniwang nakikilala:
microworld - ang mundo ng mga atomo at elementarya na mga particle - napakaliit na direktang hindi napapansin na mga bagay, dimensyon mula 10-8 cm hanggang 10-16 cm, at habang-buhay - mula sa infinity hanggang 10-24 s.
ang macrocosm ay ang daigdig ng mga matatag na anyo at dami na naaayon sa mga tao: mga makalupang distansya at tulin, masa at dami; ang dimensyon ng mga macro-object ay maihahambing sa sukat ng karanasan ng tao - mga spatial na dimensyon mula sa mga fraction ng isang milimetro hanggang kilometro at mga sukat ng oras mula sa mga fraction ng isang segundo hanggang sa mga taon.
megaworld - ang mundo ng kalawakan (mga planeta, star complex, galaxy, metagalaxies); isang mundo ng napakalaking cosmic na kaliskis at bilis, ang distansya ay sinusukat sa light years, at ang oras ay sinusukat sa milyun-milyon at bilyun-bilyong taon;
Ang pag-aaral ng hierarchy ng mga antas ng istruktura ng kalikasan ay nauugnay sa paglutas ng kumplikadong problema ng pagtukoy ng mga hangganan ng hierarchy na ito kapwa sa megaworld at sa microworld. Ang mga bagay ng bawat kasunod na yugto ay bumangon at bubuo bilang isang resulta ng kumbinasyon at pagkakaiba-iba ng ilang mga hanay ng mga bagay ng nakaraang yugto. Ang mga sistema ay nagiging mas maraming antas. Ang pagiging kumplikado ng system ay tumataas hindi lamang dahil ang bilang ng mga antas ay tumataas. Ang pagbuo ng mga bagong ugnayan sa pagitan ng mga antas at sa kapaligirang karaniwan sa naturang mga bagay at ang kanilang mga asosasyon ay nagiging mahalaga.
Ang microworld, bilang isang sublevel ng mga macroworld at megaworld, ay may ganap na natatanging mga tampok at samakatuwid ay hindi maaaring ilarawan ng mga teoryang nauugnay sa iba pang mga antas ng kalikasan. Sa partikular, ang mundong ito ay likas na kabalintunaan. Ang prinsipyong "binubuo ng" ay hindi naaangkop sa kanya. Kaya, kapag ang dalawang elementarya na particle ay nagbanggaan, walang mas maliliit na particle ang nabuo. Pagkatapos ng banggaan ng dalawang proton, maraming iba pang elementarya na particle ang lumitaw - kabilang ang mga proton, meson, at hyperon. Ang kababalaghan ng "maramihang kapanganakan" ng mga particle ay ipinaliwanag ni Heisenberg: sa panahon ng isang banggaan, ang malaking kinetic energy ay na-convert sa bagay, at naobserbahan namin ang maramihang kapanganakan ng mga particle. Ang microworld ay aktibong pinag-aaralan. Kung 50 taon na ang nakalilipas 3 uri lamang ng elementarya na particle ang kilala (electron at proton bilang pinakamaliit na particle ng matter at photon bilang pinakamababang bahagi ng enerhiya), ngayon ay mga 400 particle na ang natuklasan. Ang pangalawang paradoxical na pag-aari ng microcosm ay nauugnay sa dual nature ng microparticle, na parehong wave at corpuscle. Samakatuwid, hindi ito maaaring mahigpit na mai-localize sa espasyo at oras. Ang tampok na ito ay makikita sa Heisenberg uncertainty relation principle.
Ang mga antas ng organisasyon ng bagay na sinusunod ng mga tao ay pinagkadalubhasaan na isinasaalang-alang natural na kondisyon tirahan ng tao, i.e. isinasaalang-alang ang ating mga batas sa lupa. Gayunpaman, hindi nito ibinubukod ang pagpapalagay na sa mga antas na sapat na malayo sa atin ay maaaring mayroong mga anyo at estado ng bagay na nailalarawan ng ganap na magkakaibang mga katangian. Kaugnay nito, sinimulan ng mga siyentipiko na makilala ang pagitan ng geocentric at non-geocentric na mga sistema ng materyal.
Ang geocentric na mundo ay ang sanggunian at pangunahing mundo ng Newtonian time at Euclidean space, na inilarawan ng isang hanay ng mga teoryang nauugnay sa mga bagay sa isang makalupang sukat. Ang mga non-geocentric system ay isang espesyal na uri ng layunin na realidad, na nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang uri ng mga katangian, iba't ibang espasyo, oras, paggalaw, kaysa sa mga makamundong. May isang pagpapalagay na ang microworld at megaworld ay mga bintana sa mga hindi geocentric na mundo, na nangangahulugan na ang kanilang mga pattern, kahit man lang sa malayong lawak, ay ginagawang posible na isipin ang ibang uri ng pakikipag-ugnayan kaysa sa macroworld o geocentric na uri ng realidad.
Walang mahigpit na hangganan sa pagitan ng megaworld at ng macroworld. Karaniwang pinaniniwalaan na siya
nagsisimula sa mga distansyang halos 107 at masa na 1020 kg. Ang reference point para sa simula ng megaworld ay maaaring ang Earth (diameter 1.28 × 10 + 7 m, mass 6 × 1021 kg). Dahil ang megaworld ay tumatalakay sa malalayong distansya, ipinakilala ang mga espesyal na yunit upang sukatin ang mga ito: astronomical unit, light year at parsec.
Yunit ng astronomya (a.e.) – ang average na distansya mula sa Earth hanggang sa Araw ay 1.5 × 1011 m.
Banayad na taon – ang distansya na dinadala ng liwanag sa isang taon, ibig sabihin ay 9.46 × 1015 m.
Sinabi ni Parsec (paralaks segundo) - ang distansya kung saan ang taunang paralaks ng orbit ng mundo (i.e., ang anggulo kung saan nakikita ang semi-major axis ng orbit ng earth, na matatagpuan patayo sa linya ng paningin) ay katumbas ng isang segundo. Ang distansyang ito ay katumbas ng 206265 AU. = 3.08×1016 m = 3.26 St. G.
Ang mga celestial na katawan sa Uniberso ay bumubuo ng mga sistema ng iba't ibang kumplikado. Kaya nabuo ang Araw at 9 na mga planeta na gumagalaw sa paligid nito Sistemang solar. Ang pangunahing bahagi ng mga bituin ng ating kalawakan ay puro sa isang disk na nakikita mula sa Earth "mula sa gilid" sa anyo ng isang foggy strip na tumatawid sa celestial sphere - ang Milky Way.
Ang lahat ng celestial body ay may sariling kasaysayan ng pag-unlad. Ang edad ng Uniberso ay 14 bilyong taon. Ang edad ng Solar System ay tinatayang nasa 5 bilyong taon, ang Earth - 4.5 bilyong taon.
Ang isa pang tipolohiya ng mga materyal na sistema ay laganap na ngayon. Ito ang paghahati ng kalikasan sa inorganic at organic, kung saan ang isang espesyal na lugar ay inookupahan anyo ng lipunan bagay. Ang di-organikong bagay ay mga elementarya na particle at field, atomic nuclei, atoms, molecule, macroscopic body, geological formations. Ang organikong bagay ay mayroon ding multi-level na istraktura: precellular level - DNA, RNA, nucleic acid; antas ng cellular - independiyenteng umiiral na mga single-celled na organismo; multicellular level - mga tisyu, organo, functional system (nervous, circulatory, atbp.), mga organismo (halaman, hayop); mga supraorganismal na istruktura – populasyon, biocenoses, biosphere. Ang usaping panlipunan ay umiiral lamang salamat sa mga aktibidad ng mga tao at kabilang ang mga espesyal na substruktura: indibidwal, pamilya, grupo, kolektibo, estado, bansa, atbp.
II. ISTRUKTURA AT TUNGKULIN NITO SA ORGANISASYON NG MGA SISTEMA NG BUHAY
2.1 SISTEMA AT ANG BUONG
Ang isang sistema ay isang kumplikadong mga elemento na nakikipag-ugnayan. Isinalin mula sa Griyego, ito ay isang kabuuan na binubuo ng mga bahagi, isang koneksyon.
Ang pagkakaroon ng undergone isang mahabang makasaysayang ebolusyon, ang konsepto ng sistema mula sa kalagitnaan ng ika-20 siglo. nagiging isa sa mga pangunahing konseptong pang-agham.
Ang mga pangunahing ideya tungkol sa sistema ay lumitaw sa sinaunang pilosopiya bilang kaayusan at halaga ng pagiging. Ang konsepto ng isang sistema ay mayroon na ngayong napakalawak na saklaw ng aplikasyon: halos lahat ng bagay ay maaaring ituring bilang isang sistema.
Ang bawat sistema ay nailalarawan hindi lamang sa pagkakaroon ng mga koneksyon at ugnayan sa pagitan ng mga elementong bumubuo nito, kundi pati na rin ng hindi maihihiwalay na pagkakaisa nito sa kapaligiran.
Ang iba't ibang uri ng mga sistema ay maaaring makilala:
Ayon sa likas na katangian ng koneksyon sa pagitan ng mga bahagi at ang kabuuan - inorganic at organic;
Ayon sa mga anyo ng paggalaw ng bagay - mekanikal, pisikal, kemikal, physico-kemikal;
Kaugnay ng paggalaw - istatistika at pabago-bago;
Sa pamamagitan ng uri ng pagbabago - non-functional, functional, development;
Sa pamamagitan ng likas na palitan sa kapaligiran - bukas at sarado;
Sa antas ng organisasyon - simple at kumplikado;
Sa pamamagitan ng antas ng pag-unlad - mas mababa at mas mataas;
Sa pamamagitan ng likas na pinagmulan - natural, artipisyal, halo-halong;
Ayon sa direksyon ng pag-unlad - progresibo at regressive.
Ayon sa isa sa mga kahulugan, ang kabuuan ay isang bagay na hindi nagkukulang sa alinman sa mga bahagi, na binubuo kung saan ito ay tinatawag na kabuuan. Ang kabuuan ay kinakailangang ipagpalagay ang sistematikong organisasyon ng mga bahagi nito.
Ang konsepto ng kabuuan ay sumasalamin sa maayos na pagkakaisa at pakikipag-ugnayan ng mga bahagi ayon sa isang tiyak na sistema.
Ang pagkakapareho ng mga konsepto ng kabuuan at ng sistema ay nagsilbing batayan para sa kanilang kumpletong pagkakakilanlan, na hindi ganap na tama. Sa kaso ng isang sistema, hindi tayo nakikitungo sa isang bagay, ngunit sa isang pangkat ng mga nakikipag-ugnayan na mga bagay na kapwa nakakaimpluwensya sa isa't isa. Habang patuloy na umuunlad ang system patungo sa kaayusan ng mga bahagi nito, maaari itong maging integral. Ang konsepto ng kabuuan ay nagpapakilala hindi lamang sa multiplicity ng mga sangkap na bumubuo nito, kundi pati na rin ang katotohanan na ang koneksyon at pakikipag-ugnayan ng mga bahagi ay natural, na nagmumula sa mga panloob na pangangailangan ng pag-unlad ng mga bahagi at ang kabuuan.
Samakatuwid, ang kabuuan ay isang espesyal na uri ng sistema. Ang konsepto ng kabuuan ay isang salamin ng panloob na kinakailangan, organikong kalikasan ng ugnayan sa pagitan ng mga bahagi ng system, at kung minsan ang pagbabago sa isa sa mga bahagi ay hindi maiiwasang magdulot ng isa o isa pang pagbabago sa isa pa, at madalas sa buong sistema. .
Ang mga katangian at mekanismo ng kabuuan bilang isang mas mataas na antas ng organisasyon kumpara sa mga bahaging nag-oorganisa nito ay hindi maipaliwanag lamang sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga katangian at sandali ng pagkilos ng mga bahaging ito, na isinasaalang-alang sa paghihiwalay sa isa't isa. Ang mga bagong katangian ng kabuuan ay lumitaw bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga bahagi nito, samakatuwid, upang malaman ang kabuuan, kinakailangan, kasama ang kaalaman sa mga katangian ng mga bahagi, upang malaman ang batas ng organisasyon ng kabuuan, i.e. ang batas ng pagsasama-sama ng mga bahagi.
Dahil ang kabuuan bilang isang qualitative na katiyakan ay ang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga bahagi nito, ito ay kinakailangan upang manatili sa kanilang mga katangian. Bilang mga bahagi ng isang sistema o isang kabuuan, ang mga bahagi ay pumapasok sa iba't ibang ugnayan sa isa't isa. Ang mga relasyon sa pagitan ng mga elemento ay maaaring nahahati sa "elemento - istraktura" at "bahagi - buo". Sa sistema ng kabuuan mayroong subordination ng mga bahagi sa kabuuan. Ang sistema ng kabuuan ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na maaari itong lumikha ng mga organ na kulang nito.
2.2 BAHAGI AT ELEMENTO
Ang isang elemento ay isang bahagi ng isang bagay na maaaring walang malasakit sa mga detalye ng bagay. Sa isang kategorya ng istraktura ay maaaring makahanap ng mga koneksyon at relasyon sa pagitan ng mga elemento na walang malasakit sa pagtitiyak nito.
Ang isang bahagi ay isang mahalagang bahagi din ng isang bagay, ngunit, hindi katulad ng isang elemento, ang isang bahagi ay isang sangkap na hindi walang malasakit sa mga detalye ng bagay sa kabuuan (halimbawa, ang isang talahanayan ay binubuo ng mga bahagi - isang takip at mga binti, pati na rin ang mga elemento - mga turnilyo, bolts, na maaaring magamit para sa pangkabit ng iba pang mga bagay: mga cabinet, cabinet, atbp.)
Ang isang buhay na organismo sa kabuuan ay binubuo ng maraming bahagi. Ang ilan sa mga ito ay magiging mga elemento lamang, ang iba sa parehong oras ay mga bahagi. Ang mga bahagi ay yaong mga sangkap lamang na likas sa mga tungkulin ng buhay (metabolismo, atbp.): extracellular na bagay na nabubuhay; cell; tela; organ; sistema ng organ.
Ang lahat ng mga ito ay may likas na tungkulin ng mga nabubuhay na bagay, lahat sila ay gumaganap ng kanilang mga tiyak na tungkulin sa sistema ng organisasyon ng kabuuan. Samakatuwid, ang isang bahagi ay isang bahagi ng kabuuan, ang paggana nito ay tinutukoy ng kalikasan, ang kakanyahan ng kabuuan mismo.
Bilang karagdagan sa mga bahagi, ang katawan ay naglalaman din ng iba pang mga sangkap na hindi mismo nagtataglay ng mga pag-andar ng buhay, i.e. ay mga sangkap na walang buhay. Ito ang mga elemento. Ang mga walang buhay na elemento ay naroroon sa lahat ng antas ng sistematikong organisasyon ng bagay na may buhay:
Sa protoplasm ng cell mayroong mga butil ng almirol, mga patak ng taba, mga kristal;
Sa isang multicellular na organismo, ang mga walang buhay na sangkap na walang sariling metabolismo at ang kakayahang magparami ng kanilang mga sarili ay kinabibilangan ng buhok, kuko, sungay, hooves, at balahibo.
Kaya, ang bahagi at elemento ay bumubuo ng mga kinakailangang bahagi ng organisasyon ng mga nabubuhay na bagay bilang isang integral na sistema. Kung walang mga elemento (mga sangkap na walang buhay), imposible ang paggana ng mga bahagi (mga sangkap na nabubuhay). Samakatuwid, tanging ang kabuuang pagkakaisa ng parehong mga elemento at bahagi, i.e. walang buhay at buhay na mga sangkap, ay bumubuo sa sistematikong organisasyon ng buhay, ang integridad nito.
2.2.1 KAUGNAYAN NG MGA KATEGORYA BAHAGI AT ELEMENTO
Ang ugnayan sa pagitan ng bahagi ng mga kategorya at elemento ay napakasalungat. Ang nilalaman ng bahagi ng kategorya ay naiiba sa elemento ng kategorya: ang mga elemento ay ang lahat ng bumubuo ng mga bahagi ng kabuuan, hindi alintana kung ang pagtitiyak ng kabuuan ay ipinahayag sa kanila o hindi, at ang mga bahagi ay ang mga elemento lamang kung saan ang pagtitiyak ng bagay. sa kabuuan ay direktang ipinahayag, samakatuwid ang kategorya ng bahagi ay mas makitid kaysa sa kategorya ng elemento. Sa kabilang banda, ang nilalaman ng kategorya ng bahagi ay mas malawak kaysa sa kategorya ng elemento, dahil isang tiyak na hanay ng mga elemento lamang ang bumubuo sa isang bahagi. At ito ay maaaring ipakita na may kaugnayan sa anumang kabuuan.
Nangangahulugan ito na mayroong ilang mga antas o hangganan sa istrukturang organisasyon ng kabuuan na naghihiwalay sa mga elemento mula sa mga bahagi. Kasabay nito, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kategorya na bahagi at elemento ay napaka-kamag-anak, dahil maaari silang mabago sa isa't isa, halimbawa, ang mga organo o mga cell, habang gumagana, ay napapailalim sa pagkawasak, na nangangahulugan na mula sa mga bahagi sila ay nagiging mga elemento at bisyo. versa, muli silang itinayo mula sa walang buhay, ibig sabihin. mga elemento at nagiging bahagi. Ang mga elementong hindi nailalabas mula sa katawan ay maaaring maging mga deposito ng asin, na bahagi na ng katawan, at isang medyo hindi kanais-nais.
2.3 INTERAKSYON NG BAHAGI AT BUONG
Ang interaksyon ng bahagi at kabuuan ay ipinapalagay ng isa ang isa, sila ay nagkakaisa at hindi maaaring umiral kung wala ang isa't isa. Walang kabuuan kung walang bahagi at kabaliktaran: walang bahagi sa labas ng kabuuan. Ang isang bahagi ay nagiging bahagi lamang sa sistema ng kabuuan. Ang isang bahagi ay nakakakuha lamang ng kahulugan nito sa pamamagitan ng kabuuan, tulad ng kabuuan ay ang interaksyon ng mga bahagi.
Sa interaksyon ng isang bahagi at ng kabuuan, ang nangunguna, nagpapasiya na tungkulin ay nabibilang sa kabuuan. Ang mga bahagi ng isang organismo ay hindi maaaring umiral nang nakapag-iisa. Kumakatawan sa mga pribadong adaptive na istruktura ng organismo, ang mga bahagi ay lumitaw sa panahon ng pag-unlad ng ebolusyon para sa kapakanan ng buong organismo.
Ang pagtukoy ng papel ng kabuuan na may kaugnayan sa mga bahagi sa organikong kalikasan ay pinakamahusay na nakumpirma ng mga phenomena ng autotomy at pagbabagong-buhay. Tumatakbo ang isang butiki na nahuli ng buntot, na iniiwan ang dulo ng buntot. Ang parehong bagay ay nangyayari sa mga kuko ng mga alimango at ulang. Autotomy, ibig sabihin. self-cutting ng buntot sa isang butiki, claws sa crab at crayfish, ay isang proteksiyon function na nag-aambag sa pagbagay ng organismo, na binuo sa proseso ng ebolusyon. Iniaalay ng katawan ang bahagi nito sa interes na mailigtas at mapangalagaan ang kabuuan.
Ang kababalaghan ng autotomy ay sinusunod sa mga kaso kung saan ang katawan ay magagawang ibalik ang nawalang bahagi. Ang nawawalang bahagi ng buntot ng butiki ay lumalaki pabalik (ngunit isang beses lamang). Ang mga alimango at ulang ay madalas ding tumutubo sa mga putol na kuko. Nangangahulugan ito na ang katawan ay may kakayahang unang mawala ang isang bahagi upang mailigtas ang kabuuan, upang maibalik ang bahaging ito.
Ang kababalaghan ng pagbabagong-buhay ay higit na nagpapakita ng subordination ng mga bahagi sa kabuuan: ang kabuuan ay kinakailangang nangangailangan ng katuparan, sa isang antas o iba pa, ng mga nawawalang bahagi. Makabagong biology natagpuan na hindi lamang ang mga mababang-organisadong nilalang (halaman at protozoa), kundi pati na rin ang mga mammal ay may kakayahan sa pagbabagong-buhay.
Mayroong ilang mga uri ng pagbabagong-buhay: hindi lamang mga indibidwal na organo ang naibalik, kundi pati na rin ang buong mga organismo mula sa mga indibidwal na bahagi nito (hydra mula sa isang singsing na hiwa mula sa gitna ng katawan nito, protozoa, coral polyps, annelids, starfish, atbp.). Sa alamat ng Russia, alam natin ang Serpent-Gorynych, na ang mga ulo ay pinutol ng mabubuting kasama, na agad na lumaki muli... Sa pangkalahatang biological na mga termino, ang pagbabagong-buhay ay maaaring isaalang-alang bilang kakayahan ng isang may sapat na gulang na organismo na umunlad.
Gayunpaman, ang pagtukoy sa papel ng kabuuan na may kaugnayan sa mga bahagi ay hindi nangangahulugan na ang mga bahagi ay pinagkaitan ng kanilang pagtitiyak. Ang pagtukoy sa papel ng kabuuan ay nagsasaad na hindi isang pasibo, ngunit isang aktibong papel ng mga bahagi, na naglalayong tiyakin ang normal na buhay ng organismo sa kabuuan. Ang pagsusumite sa pangkalahatang sistema ng kabuuan, ang mga bahagi ay nagpapanatili ng kamag-anak na kalayaan at awtonomiya. Sa isang banda, ang mga bahagi ay kumikilos bilang mga bahagi ng kabuuan, at sa kabilang banda, sila mismo ay mga natatanging integral na istruktura, mga sistema na may sariling mga tiyak na pag-andar at istruktura. Sa isang multicellular na organismo, sa lahat ng mga bahagi, ito ang mga selula na kumakatawan sa pinakamataas na antas ng integridad at sariling katangian.
Ang katotohanan na ang mga bahagi ay nagpapanatili ng kanilang kamag-anak na kalayaan at awtonomiya ay nagbibigay-daan para sa kamag-anak na kalayaan sa pag-aaral ng mga indibidwal na sistema ng organ: ang spinal cord, ang autonomic nervous system, ang digestive system, atbp., na napakahalaga para sa pagsasanay. Ang isang halimbawa nito ay ang pag-aaral at pagsisiwalat ng mga panloob na sanhi at mekanismo ng kamag-anak na kalayaan ng mga malignant na tumor.
Ang kamag-anak na kalayaan ng mga bahagi, sa isang mas malaking lawak kaysa sa mga hayop, ay likas sa mga halaman. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng ilang bahagi mula sa iba - vegetative reproduction. Malamang na ang lahat ay nakakita ng mga pinagputulan ng iba pang mga halaman na inihugpong, halimbawa, isang puno ng mansanas sa kanilang buhay.
3..ATOM, MAN, UNIVERSE - ISANG MAHABANG KADINA NG MGA KOMPLIKASYON
Sa modernong agham, ang paraan ng pagsusuri sa istruktura ay malawakang ginagamit, na isinasaalang-alang ang sistematikong katangian ng bagay na pinag-aaralan. Pagkatapos ng lahat, ang istraktura ay ang panloob na pagkaputol ng materyal na pag-iral, ang paraan ng pagkakaroon ng bagay. Ang mga antas ng istruktura ng bagay ay nabuo mula sa isang tiyak na hanay ng mga bagay ng anumang uri at nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na paraan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kanilang mga sangkap na bumubuo na may kaugnayan sa tatlong pangunahing mga saklaw ng layunin ng realidad, ang mga antas na ito ay ganito ang hitsura.
| ISTRUKTURAL NA MGA ANTAS NG MATTER | |||
Inorganic | Lipunan | ||
| 1 | Submicroelementary | Biyolohikal macromolecular | Indibidwal |
| 2 | Microelementary | Cellular | Pamilya |
| 3 | Nuclear | Microorganic | Mga koponan |
| 4 | Atomic | Mga organo at tisyu | Malaking pangkat ng lipunan (mga klase, bansa) |
| 5 | Molekular | Katawan sa kabuuan | Estado (civil society) |
| 6 | Macro level | Populasyon | Mga sistema ng estado |
| 7 | Mega level (mga planeta, star-planetary system, galaxy) | Biocenosis | Sangkatauhan |
| 8 | Antas ng meta (metagalaxies) | Biosphere | Noosphere |
Ang bawat isa sa mga saklaw ng layunin ng realidad ay kinabibilangan ng ilang magkakaugnay na antas ng istruktura. Sa loob ng mga antas na ito, nangingibabaw ang mga relasyon sa koordinasyon, at sa pagitan ng mga antas, nangingibabaw ang mga subordination.
Ang isang sistematikong pag-aaral ng mga materyal na bagay ay nagsasangkot hindi lamang sa pagtatatag ng mga paraan upang ilarawan ang mga ugnayan, koneksyon at istraktura ng maraming elemento, kundi pati na rin ang pagtukoy sa mga ito na bumubuo ng system, ibig sabihin, tinitiyak nila ang hiwalay na paggana at pag-unlad ng system. Diskarte sa mga sistema sa mga materyal na pormasyon ay ipinapalagay ang posibilidad na maunawaan ang sistemang pinag-uusapan sa mas mataas na antas. Ang sistema ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng isang hierarchical na istraktura, iyon ay, ang sunud-sunod na pagsasama ng isang mas mababang antas ng sistema sa isang mas mataas na antas ng sistema. Kaya, ang istraktura ng bagay sa antas ng walang buhay na kalikasan (inorganic) ay kinabibilangan ng mga elementarya na particle, atomo, molekula (mga bagay ng microworld, macrobodies at mga bagay ng megaworld: mga planeta, galaxy, metagalaxy system, atbp.). Ang isang metagalaxy ay madalas na kinikilala sa buong Uniberso, ngunit ang Uniberso ay nauunawaan sa napakalawak na kahulugan ng salita na ito ay magkapareho sa buong materyal na mundo at gumagalaw na bagay, na maaaring magsama ng maraming metagalaxies at iba pang mga sistema ng kosmiko.
Nakabalangkas din ang wildlife. Tinutukoy nito ang antas ng biyolohikal at antas ng lipunan. Kasama sa biological level ang mga sublevel:
Macromolecules (nucleic acids, DNA, RNA, protina);
Antas ng cellular;
Microorganic (mga single-celled na organismo);
Mga organo at tisyu ng katawan sa kabuuan;
Populasyon;
Biocenotic;
Biosphere.
Ang mga pangunahing konsepto ng antas na ito sa huling tatlong sublevel ay ang mga konsepto ng biotope, biocenosis, biosphere, na nangangailangan ng paliwanag.
Ang biotope ay isang koleksyon (komunidad) ng parehong species (halimbawa, isang pakete ng mga lobo), na maaaring mag-interbreed at gumawa ng kanilang sariling uri (populasyon).
Ang biocenosis ay isang koleksyon ng mga populasyon ng mga organismo kung saan ang mga basurang produkto ng ilan ay ang mga kondisyon para sa pagkakaroon ng iba pang mga organismo na naninirahan sa isang lugar ng lupa o tubig.
Ang biosphere ay isang pandaigdigang sistema ng buhay, na bahagi ng geographic na kapaligiran (ibabang bahagi ng atmospera, itaas na bahagi ng lithosphere at hydrosphere), na siyang tirahan ng mga buhay na organismo, na nagbibigay ng mga kondisyon na kinakailangan para sa kanilang kaligtasan (temperatura, lupa. , atbp.), na nabuo bilang resulta ng mga biocenoses ng interaksyon.
Ang pangkalahatang batayan ng buhay sa antas ng biyolohikal - organikong metabolismo (pagpapalit ng bagay, enerhiya at impormasyon sa kapaligiran) ay nagpapakita ng sarili sa alinman sa mga natukoy na sublevel:
Sa antas ng mga organismo, ang metabolismo ay nangangahulugan ng asimilasyon at dissimilation sa pamamagitan ng intracellular transformations;
Sa antas ng ecosystem (biocenosis), ito ay binubuo ng isang kadena ng pagbabagong-anyo ng isang sangkap na una ay na-asimilasyon ng mga organismo ng prodyuser sa pamamagitan ng mga organismo ng mamimili at mga organismong naninira na kabilang sa iba't ibang uri;
Sa antas ng biosphere, ang isang pandaigdigang sirkulasyon ng bagay at enerhiya ay nangyayari sa direktang pakikilahok ng mga kadahilanan sa isang cosmic scale.
Sa isang tiyak na yugto ng pag-unlad ng biosphere, ang mga espesyal na populasyon ng mga nabubuhay na nilalang ay lumitaw, na, salamat sa kanilang kakayahang magtrabaho, ay nakabuo ng isang natatanging antas - panlipunan. Ang aktibidad sa lipunan sa aspeto ng istruktura ay nahahati sa mga sublevel: mga indibidwal, pamilya, iba't ibang mga koponan (pang-industriya), mga pangkat ng lipunan, atbp.
Ang antas ng istruktura ng aktibidad sa lipunan ay nasa hindi maliwanag na mga linear na relasyon sa bawat isa (halimbawa, ang antas ng mga bansa at ang antas ng mga estado). Paghahabi iba't ibang antas sa loob ng lipunan, ito ay nagbibigay ng ideya ng pangingibabaw ng pagkakataon at kaguluhan sa aktibidad ng lipunan. Ngunit ang isang maingat na pagsusuri ay nagpapakita ng pagkakaroon ng mga pangunahing istruktura sa loob nito - ang mga pangunahing larangan ng buhay panlipunan, na kung saan ay ang materyal at produksyon, panlipunan, pampulitika, espirituwal na mga globo, na may sariling mga batas at istruktura. Ang lahat ng mga ito ay, sa isang tiyak na kahulugan, subordinated sa loob ng socio-economic formation, malalim na nakabalangkas at tinutukoy ang genetic na pagkakaisa ng panlipunang pag-unlad sa kabuuan. Kaya, ang alinman sa tatlong mga lugar ng materyal na katotohanan ay nabuo mula sa isang bilang ng mga tiyak na antas ng istruktura, na nasa mahigpit na pagkakasunud-sunod sa loob ng isang partikular na lugar ng katotohanan. Ang paglipat mula sa isang lugar patungo sa isa pa ay nauugnay sa komplikasyon at pagtaas sa bilang ng mga nabuong kadahilanan na nagsisiguro sa integridad ng mga sistema. Sa loob ng bawat antas ng istruktura ay may mga relasyon ng subordination (kabilang sa antas ng molekular ang antas ng atomic, at hindi kabaliktaran). Ang mga pattern ng mga bagong antas ay hindi mababawasan sa mga pattern ng mga antas sa batayan kung saan sila lumitaw, at nangunguna para sa isang naibigay na antas ng organisasyon ng bagay. Structural organization, i.e. ang sistematiko ay ang paraan ng pagkakaroon ng bagay.
Konklusyon
Sa modernong agham, ang paraan ng pagsusuri sa istruktura ay malawakang ginagamit, na isinasaalang-alang ang sistematikong katangian ng mga bagay na pinag-aaralan. Pagkatapos ng lahat, ang istraktura ay ang panloob na pagkaputol ng materyal na pag-iral, ang paraan ng pagkakaroon ng bagay.
Ang mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay ay itinayo ayon sa prinsipyo ng isang pyramid: ang pinakamataas na antas ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga mas mababang antas. Ang mas mababang antas ay ang batayan ng pagkakaroon ng bagay. Kung wala ang mga antas na ito, ang karagdagang pagtatayo ng "pyramid of matter" ay imposible. Ang mas mataas (kumplikadong) antas ay nabuo sa pamamagitan ng ebolusyon - unti-unting lumilipat mula sa simple hanggang sa kumplikado. Ang mga antas ng istruktura ng bagay ay nabuo mula sa isang tiyak na hanay ng mga bagay ng anumang uri at nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na paraan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kanilang mga sangkap na bumubuo.
Ang lahat ng mga bagay ng buhay at walang buhay na kalikasan ay maaaring katawanin sa anyo ng ilang mga sistema na may mga tiyak na tampok at katangian na nagpapakilala sa kanilang antas ng organisasyon. Isinasaalang-alang ang antas ng organisasyon, maaaring isaalang-alang ng isa ang hierarchy ng mga istruktura ng organisasyon ng mga materyal na bagay ng animate at walang buhay na kalikasan. Ang nasabing hierarchy ng mga istruktura ay nagsisimula sa elementarya na mga particle, na kumakatawan sa paunang antas ng organisasyon ng bagay, at nagtatapos sa mga buhay na organisasyon at komunidad - ang pinakamataas na antas ng organisasyon.
Ang konsepto ng mga antas ng istruktura ng buhay na bagay ay kinabibilangan ng mga ideya ng sistematiko at ang nauugnay na organikong integridad ng mga buhay na organismo. Gayunpaman, ang kasaysayan ng teorya ng mga sistema ay nagsimula sa isang mekanikal na pag-unawa sa organisasyon ng buhay na bagay, ayon sa kung saan ang lahat ng mas mataas ay nabawasan sa mas mababa: mga proseso ng buhay - sa isang hanay ng mga pisikal at kemikal na reaksyon, at ang organisasyon ng katawan - upang ang pakikipag-ugnayan ng mga molekula, mga selula, mga tisyu, mga organo, atbp.
Bibliograpiya
1. Danilova V.S. Pangunahing konsepto ng modernong natural na agham: Proc. manwal para sa mga unibersidad. – M., 2000. – 256 p.
2. Naydysh V.M. Mga konsepto ng modernong natural na agham: Textbook.. Ed. Ika-2, binago at karagdagang – M.; Alpha-M; INFRA-M, 2004. – 622 p.
3. Ruzavin G.I. Mga konsepto ng modernong natural na agham: Textbook para sa mga unibersidad. – M., 2003. – 287 p.
4. Ang konsepto ng modernong natural na agham: Ed. Propesor S.I. Samygina, Serye "Mga Textbook at mga pantulong sa pagtuturo" - ika-4 na ed., binago. at karagdagang – Rostov n/a: “Phoenix”.2003 -448c.
5. Dubnischeva T.Ya. Ang konsepto ng modernong natural na agham: isang aklat-aralin para sa mga mag-aaral. unibersidad / ika-6 na ed., naitama. at karagdagang –M; Publishing center "Academy", -20006.-608c.
Ang konsepto ng bagay (hyle) ay unang natagpuan sa Plato. Ang bagay sa kanyang pag-unawa ay isang tiyak na substrate (materyal) na walang mga katangian, kung saan nabuo ang mga katawan ng iba't ibang laki at hugis; ito ay walang anyo, hindi tiyak, pasibo. Kasunod nito, ang bagay, bilang panuntunan, ay nakilala sa isang tiyak na sangkap o mga atomo. Habang umuunlad ang agham at pilosopiya, ang konsepto ng bagay ay unti-unting nawawala ang mga konkretong katangian nito at nagiging mas abstract. Ito ay inilaan upang yakapin ang walang katapusang pagkakaiba-iba ng lahat ng bagay na talagang umiiral at hindi mababawasan sa kamalayan.
Sa dialectical-materyalistang pilosopiya, ang bagay ay tinukoy bilang isang layunin na katotohanan, na ibinigay sa atin sa mga sensasyon, na umiiral nang independiyenteng ng kamalayan ng tao at sinasalamin nito. Ang kahulugan na ito ay ang pinaka-tinatanggap sa modernong pilosopikal na panitikan ng Russia. Ang bagay ay ang tanging sangkap na umiiral. Ito ay walang hanggan at walang hanggan, hindi nilikha at hindi nasisira, hindi mauubos at patuloy na gumagalaw, may kakayahang mag-organisa at magmuni-muni. Ito ay umiiral - causa sui, ang sanhi ng sarili nito (B. Spinoza). Ang lahat ng mga katangiang ito (substantiality, inexhaustibility, indestructibility, movement, eternity) ay hindi mapaghihiwalay sa bagay at samakatuwid ay tinatawag na mga katangian nito. Hindi mapaghihiwalay sa bagay ang mga anyo nito - espasyo at oras.
Ang bagay ay isang kumplikadong organisasyon ng sistema. Ayon sa modernong siyentipikong data, ang dalawang malalaking pangunahing antas ay maaaring makilala sa istraktura ng bagay (ang prinsipyo ng paghahati ay ang pagkakaroon ng buhay): inorganic matter (walang buhay na kalikasan) at organikong bagay (living nature).
Kasama sa di-organikong kalikasan ang mga sumusunod na antas ng istruktura:
1. Ang mga elementarya na particle ay ang pinakamaliit na particle ng pisikal na bagay (photon, protons, neutrino, atbp.), na ang bawat isa ay may sariling antiparticle. Sa kasalukuyan, higit sa 300 elementarya na mga particle (kabilang ang mga antiparticle) ay kilala, kabilang ang tinatawag na "mga virtual na particle" na umiiral sa mga intermediate na estado sa napakaikling panahon. Isang katangiang katangian ng elementarya na mga particle
- kakayahan para sa magkaparehong pagbabago.
2. Ang atom ay ang pinakamaliit na butil ng elemento ng kemikal na nagpapanatili ng mga katangian nito. Binubuo ito ng isang core at isang electron shell. Ang nucleus ng isang atom ay binubuo ng mga proton at neutron.
3. Ang kemikal na elemento ay isang koleksyon ng mga atomo na may parehong nuclear charge. Mayroong 107 kilalang elemento ng kemikal (19 na nakuha sa artipisyal na paraan), kung saan ang lahat ng mga sangkap ng walang buhay at buhay na kalikasan ay binubuo.
4. Molecule - ang pinakamaliit na particle ng isang substance na mayroon ng lahat nito mga katangian ng kemikal. Binubuo ng mga atomo na konektado ng mga bono ng kemikal.
5. Ang mga planeta ay ang pinakamalalaking katawan sa Solar System, na gumagalaw sa mga elliptical orbit sa paligid ng Araw.
6. Mga sistema ng planeta.
7. Ang mga bituin ay maningning na gas (plasma) na mga bola, katulad ng Araw: naglalaman ang mga ito ng halos lahat ng bagay ng Uniberso. Ang mga ito ay nabuo mula sa isang kapaligiran ng gas-dust (pangunahin mula sa hydrogen at helium).
8. Ang mga kalawakan ay mga higanteng sistema ng bituin, hanggang sa daan-daang bilyong bituin, lalo na ang ating Galaxy (Milky Way), na naglalaman ng higit sa 100 bilyong bituin.
9. Sistema ng mga kalawakan.
Ang organikong kalikasan (biosphere, buhay) ay may mga sumusunod na antas (mga uri ng self-organization):
1. Precellular level - desonucleic acid, ribonucleic acid, protina. Ang huli - ang mga high-molecular na organikong sangkap, na binuo mula sa 20 amino acid, ay bumubuo (kasama ang mga nucleic acid) ang batayan ng aktibidad ng buhay ng lahat ng mga organismo.
2. Ang cell ay isang elementarya na sistema ng pamumuhay, ang batayan ng istraktura at mahahalagang aktibidad ng lahat ng mga halaman at hayop.
3. Multicellular organisms ng flora at fauna
- mga indibidwal o kanilang pinagsama-samang.
4. Populasyon - isang koleksyon ng mga indibidwal ng parehong species na sumasakop sa isang tiyak na espasyo para sa isang mahabang panahon at reproduces sarili nito sa isang malaking bilang ng mga henerasyon.
5. Biocenosis - isang koleksyon ng mga halaman, hayop at microorganism na naninirahan sa isang partikular na lugar ng lupa o anyong tubig.
6. Biogeocenosis (ecosystem) - isang homogenous na lugar ng ibabaw ng lupa, isang solong natural na complex na nabuo ng mga buhay na organismo at kanilang tirahan.
Sa laki, nahahati ang bagay sa tatlong antas:
1. Macroworld - isang hanay ng mga bagay na ang mga sukat ay maihahambing sa sukat ng karanasan ng tao: ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa milimetro, sentimetro, kilometro, at oras - sa mga segundo, minuto, oras, taon.
2. Microworld - ang mundo ng napakaliit, hindi direktang nakikitang mga micro-object, ang spatial na dimensyon nito ay kinakalkula hanggang sa 10 (-8) - hanggang 16 (-16) cm, at ang buhay mula sa infinity hanggang 10 (- 24) segundo.
3. Ang Megaworld ay isang mundo ng napakalaking cosmic na kaliskis at bilis, ang distansya kung saan sinusukat sa light years (at ang bilis ng liwanag ay 3,000,000 km/s), at ang buhay ng mga bagay sa kalawakan ay sinusukat sa milyun-milyon at bilyun-bilyong taon.
Ito ang pananaw ng materyalismo. Hindi tulad ng mga materyalista, itinatanggi ng mga idealista ang bagay bilang isang layunin na katotohanan. Para sa mga pansariling ideyalista (Berkeley, Mach), ang bagay ay isang "kumplikado ng mga sensasyon" para sa mga layunin na idealista (Plato, Hegel) ito ay isang produkto ng espiritu, ang "ibang nilalang" ng isang ideya.
3. Kilusan at mga pangunahing anyo nito. Space at oras.
Sa pinakamalawak na kahulugan, ang paggalaw na inilalapat sa bagay ay "pagbabago sa pangkalahatan"; kabilang dito ang lahat ng mga pagbabagong nagaganap sa mundo. Ang mga ideya tungkol sa kilusan bilang pagbabago ay nagmula sa sinaunang pilosopiya at binuo sa dalawang pangunahing linya - materyalistiko at idealistiko.
Naiintindihan ng mga idealista ang paggalaw hindi bilang mga pagbabago sa layunin ng realidad, ngunit bilang mga pagbabago sa pandama na persepsyon, ideya, at kaisipan. Kaya, ang isang pagtatangka ay ginawa upang isipin ang paggalaw nang walang bagay. Binibigyang-diin ng materyalismo ang katangiang katangian ng kilusan na may kaugnayan sa bagay (ang hindi pagkakahiwalay nito mula rito) at ang primacy ng paggalaw ng bagay na may kaugnayan sa mga pagbabago sa espiritu. Kaya, ipinagtanggol ni F. Bacon ang ideya na ang bagay ay puno ng aktibidad at malapit na nauugnay sa paggalaw bilang likas na pag-aari nito.
Ang paggalaw ay isang katangian, isang mahalagang pag-aari ng bagay na malapit silang magkakaugnay at hindi umiiral nang wala ang isa't isa. Gayunpaman, sa kasaysayan ng kaalaman ay may mga pagtatangka na alisin ang katangiang ito mula sa bagay. Kaya, ang mga tagasuporta ng "energeticism" - isang trend sa pilosopiya at natural na agham na lumitaw sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. - unang bahagi ng ika-20 siglo sinubukan nilang bawasan ang lahat ng natural na phenomena sa mga pagbabago ng enerhiya na walang materyal na batayan, i.e. upang paghiwalayin ang paggalaw (at ang enerhiya ay isang pangkalahatang sukat ng dami ng iba't ibang anyo ng paggalaw ng bagay) mula sa bagay. Ang enerhiya ay binigyang-kahulugan bilang isang purong espirituwal na kababalaghan, at ang "espirituwal na sangkap" na ito ay ipinahayag bilang batayan ng lahat ng bagay na umiiral.
Ang konsepto na ito ay hindi tugma sa batas ng konserbasyon ng pagbabagong-anyo ng enerhiya, ayon sa kung saan ang enerhiya sa kalikasan ay hindi nagmumula sa wala at hindi nawawala; maaari lamang itong magbago mula sa isang anyo patungo sa isa pa. Samakatuwid, ang paggalaw ay hindi masisira at hindi mapaghihiwalay sa bagay.
Ang bagay ay malapit na nauugnay sa paggalaw, at ito ay umiiral sa anyo ng mga tiyak na anyo nito. Ang mga pangunahing ay: mekanikal, pisikal, kemikal, biyolohikal at panlipunan. Ang pag-uuri na ito ay unang iminungkahi ni F. Engels, ngunit sa kasalukuyan ay sumailalim ito sa isang tiyak na detalye at paglilinaw. Kaya, ngayon may mga opinyon na ang mga independiyenteng anyo ng paggalaw ay geological, kapaligiran, planetary, computer, atbp.
Ang modernong agham ay bumubuo ng ideya na ang mekanikal na paggalaw ay hindi nauugnay sa anumang partikular na antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay. Ito ay sa halip isang aspeto, isang tiyak na cross-section na nagpapakilala sa pakikipag-ugnayan ng ilang mga antas. Naging kinakailangan din na makilala ang pagitan ng quantum mechanical motion, na nagpapakilala sa interaksyon ng elementarya na mga particle at atom, at ang macromechanical motion ng macrobodies.
Ang mga ideya tungkol sa biyolohikal na anyo ng paggalaw ng bagay ay lubos na pinayaman. Ang mga ideya tungkol sa mga pangunahing carrier ng materyal ay nilinaw. Bilang karagdagan sa mga molekula ng protina, ang mga acid ng DNA at RNA ay nakahiwalay bilang molekular na carrier ng buhay.
Kapag nailalarawan ang mga anyo ng paggalaw ng bagay at ang kanilang pagkakaugnay, kailangang tandaan ang mga sumusunod:
1. Ang bawat anyo ay tiyak sa husay, ngunit lahat sila ay magkakaugnay at, sa ilalim ng naaangkop na mga kondisyon, ay maaaring biglang maging magkaribal.
2. Ang mga payak (mas mababang) anyo ay ang batayan ng mas mataas at mas kumplikadong mga anyo.
3. Ang mas matataas na anyo ng paggalaw ay kinabibilangan ng mga mas mababang anyo sa isang binagong anyo. Ang huli ay pangalawa kaugnay sa mas mataas na anyo, na may sariling mga batas.
4. Hindi katanggap-tanggap mas mataas na anyo bawasan sa pinakamababa. Kaya, sinubukan ng mga tagasuporta ng mekanismo (XVII-XIX na siglo) na ipaliwanag ang lahat ng mga phenomena ng kalikasan at lipunan lamang sa tulong ng mga batas ng klasikal na mekanika. Ang mekanismo ay isang anyo ng reductionism, ayon sa kung saan ang mas matataas na anyo ng organisasyon (halimbawa, biyolohikal at panlipunan) ay maaaring gawing mas mababa (halimbawa, pisikal o kemikal) at ganap na ipaliwanag lamang ng mga batas ng huli (halimbawa, panlipunan Darwinismo).
Ang paggalaw bilang "pagbabago sa pangkalahatan" ay nahahati hindi lamang sa mga pangunahing anyo nito, kundi pati na rin sa mga uri. Ang dami ay ang panlabas na katiyakan ng isang bagay (laki nito, dami, sukat, bilis, atbp.);
ito ay isang pagbabagong nangyayari sa isang bagay nang hindi ito binabago nang radikal (halimbawa, isang taong naglalakad). Ang kalidad ay isang radikal na pagbabago ng panloob na istraktura ng isang bagay, ang kakanyahan nito (halimbawa, isang butterfly doll, dough-bread). Ang isang espesyal na uri ng paggalaw ay pag-unlad. Ang pag-unlad ay nauunawaan bilang isang hindi maibabalik, progresibo, dami at husay na pagbabago sa isang bagay o kababalaghan (halimbawa, buhay ng tao, paggalaw ng kasaysayan, pag-unlad ng agham). Maaaring mayroong isang komplikasyon ng istraktura, isang pagtaas sa antas ng organisasyon ng isang bagay o kababalaghan, na kadalasang nailalarawan bilang pag-unlad. Kung ang paggalaw ay nangyayari sa kabaligtaran na direksyon - mula sa mas perpektong mga anyo hanggang sa hindi gaanong perpekto, kung gayon ito ay regression. Ang agham ng pag-unlad sa buong anyo nito ay dialectics.
Space at oras. Ang espasyo ay isang anyo ng pagkakaroon ng bagay, na nagpapahayag ng lawak, istraktura, pagkakasunud-sunod ng magkakasamang buhay at pagkakatugma ng mga materyal na bagay.
Ang oras ay isang anyo ng pagkakaroon ng bagay, na nagpapahayag ng tagal ng pagkakaroon ng mga materyal na bagay at ang pagkakasunud-sunod ng mga pagbabagong nagaganap sa mga bagay.
Ang oras at espasyo ay malapit na magkakaugnay. Ang nangyayari sa kalawakan ay nangyayari nang sabay-sabay sa oras, at kung ano ang nangyayari sa oras ay nangyayari sa kalawakan.
Sa kasaysayan ng pilosopiya at agham, dalawang pangunahing konsepto ng espasyo at oras ang lumitaw:
1. Isinasaalang-alang ng malaking konsepto ang espasyo at oras bilang mga espesyal na independiyenteng entity na umiiral sa tabi at hiwalay ng mga materyal na bagay. Ang espasyo ay nabawasan sa isang walang katapusang kawalan ("isang kahon na walang mga pader") na naglalaman ng lahat ng mga katawan, oras sa "dalisay" na tagal. Ang ideyang ito, na binuo sa pangkalahatang anyo ni Democritus, ay nakatanggap ng lohikal na konklusyon nito sa konsepto ni Newton ng ganap na espasyo at oras, na naniniwala na ang kanilang mga pag-aari ay hindi nakasalalay sa likas na katangian ng mga materyal na proseso na nagaganap sa mundo.
2. Itinuturing ng relational na konsepto ang espasyo at oras hindi bilang mga espesyal na entidad na independiyente sa bagay, ngunit bilang mga anyo ng pagkakaroon ng mga bagay at kung wala ang mga bagay na ito ay wala sila sa kanilang sarili (Aristotle, Leibniz, Hegel).
Ang matibay at relasyonal na mga konsepto ay hindi natatanging nauugnay sa isang materyalistiko o idealistikong interpretasyon ng mundo na parehong binuo sa isa o sa iba pang batayan. Ang dialectical materialist na konsepto ng espasyo at oras ay
nabuo sa loob ng balangkas ng pamanggit na diskarte.
Ang espasyo at oras, bilang mga anyo ng pag-iral ng bagay, ay may parehong mga katangian na karaniwan sa kanila at mga katangiang katangian ng bawat isa sa mga anyo na ito. Ang kanilang mga unibersal na katangian ay kinabibilangan ng: kawalang-kinikilingan at kalayaan mula sa kamalayan ng tao, ang kanilang hindi maihihiwalay na koneksyon sa isa't isa at sa gumagalaw na bagay, quantitative at qualitative infinity, kawalang-hanggan. Tinutukoy ng espasyo ang lawak ng bagay, ang istraktura nito, at ang interaksyon ng mga elemento sa mga materyal na sistema. Ito ay isang kailangang-kailangan na kondisyon para sa pagkakaroon ng anumang materyal na bagay. Ang espasyo ng tunay na pag-iral ay three-dimensional, homogenous at isotropic. Ang homogeneity ng espasyo ay nauugnay sa kawalan ng mga puntos na "napili" dito sa anumang paraan. Ang isotropy ng espasyo ay nangangahulugan ng pagkakapantay-pantay ng alinman sa mga posibleng direksyon dito.
Tinutukoy ng panahon ang materyal na pag-iral bilang walang hanggan at hindi nasisira sa kabuuan nito. Ang oras ay one-dimensional (mula sa kasalukuyan hanggang sa hinaharap), asymmetrical at hindi maibabalik.
Ang pagpapakita ng oras at espasyo ay naiiba sa iba't ibang anyo ang mga paggalaw, samakatuwid, kamakailan ay nakikilala ang biyolohikal, sikolohikal, panlipunan at iba pang mga espasyo at panahon.
Kaya, halimbawa, ang sikolohikal na oras ay nauugnay sa kanyang mga estado ng kaisipan, mga saloobin, atbp. Ang oras sa isang partikular na sitwasyon ay maaaring "mabagal" o, sa kabaligtaran, "mabilis" ito; Ito ay isang subjective na kahulugan ng oras.
Ang biological time ay nauugnay sa biorhythms ng mga buhay na organismo, na may cycle ng araw at gabi, kasama ang mga season at cycle ng solar activity. Pinaniniwalaan din na mayroong maraming mga biological na espasyo (halimbawa, mga lugar ng pamamahagi ng ilang mga organismo o kanilang mga populasyon).
Ang oras ng lipunan, na nauugnay sa pag-unlad ng sangkatauhan, kasama ang kasaysayan, ay maaari ring pabilisin at pabagalin ang takbo nito. Ang pagbilis na ito ay partikular na katangian ng ikadalawampu siglo na may kaugnayan sa pag-unlad ng siyensya at teknolohikal. Ang rebolusyong pang-agham at teknolohikal ay literal na nag-compress ng panlipunang espasyo at hindi kapani-paniwalang pinabilis ang paglipas ng panahon, na nagbibigay ng isang paputok na katangian sa pag-unlad ng mga prosesong sosyo-ekonomiko. Ang planeta ay naging maliit at masikip para sa sangkatauhan sa kabuuan, at ang oras ng paglipat mula sa isang dulo patungo sa kabilang dulo ay sinusukat na ngayon sa mga oras, na sadyang hindi maiisip kahit noong nakaraang siglo.
Noong ikadalawampu siglo, batay sa mga pagtuklas sa natural at eksaktong mga agham, nalutas ang pagtatalo sa pagitan ng dalawang konseptong ito. Nanalo ang relational. Kaya, si N. Lobachevsky ay dumating sa konklusyon sa kanyang non-Euclidean geometry na ang mga katangian ng espasyo ay hindi palaging pareho at hindi nagbabago, ngunit nagbabago sila depende sa pinaka-pangkalahatang katangian ng bagay. Ayon sa teorya ng relativity
A. Einstein, ang mga spatiotemporal na katangian ng mga katawan ay nakasalalay sa bilis ng kanilang paggalaw (i.e., sa mga tagapagpahiwatig ng bagay). Ang mga spatial na dimensyon ay nababawasan sa direksyon ng paggalaw habang ang bilis ng katawan ay lumalapit sa bilis ng liwanag sa vacuum (300,000 km/s), at ang mga proseso ng oras sa mabilis na paggalaw ng mga sistema ay bumagal. Pinatunayan din niya na bumagal ang oras malapit sa malalaking katawan, gaya ng ginagawa nito sa gitna ng mga planeta. Ang epektong ito ay mas kapansin-pansin kung mas malaki ang masa ng mga celestial body.
Kaya, ang teorya ng relativity ni A. Einstein ay nagpakita ng isang hindi maihihiwalay na koneksyon sa pagitan ng bagay, espasyo at oras.
Sa klasikal na natural na agham, at, higit sa lahat, sa natural na agham ng huling siglo, ang doktrina ng mga prinsipyo ng istrukturang organisasyon ng bagay ay kinakatawan ng klasikal na atomismo. Ito ay sa atomismo na ang teoretikal na paglalahat na nagmula sa bawat isa sa mga agham ay sarado. Ang mga ideya ng atomism ay nagsilbing batayan para sa synthesis ng kaalaman at ang orihinal na fulcrum nito. Sa ngayon, sa ilalim ng impluwensya ng mabilis na pag-unlad ng lahat ng mga lugar ng natural na agham, ang klasikal na atomismo ay sumasailalim sa masinsinang pagbabago. Ang pinakamahalaga at malawak na makabuluhang pagbabago sa aming mga ideya tungkol sa mga prinsipyo ng istrukturang organisasyon ng bagay ay ang mga pagbabagong ipinahayag sa kasalukuyang pag-unlad ng mga sistematikong ideya.
Ang pangkalahatang pamamaraan ng hierarchical step structure ng bagay, na nauugnay sa pagkilala sa pagkakaroon ng medyo independyente at matatag na mga antas, nodal point sa isang serye ng mga dibisyon ng bagay, ay nagpapanatili ng puwersa at heuristic na kahulugan nito. Ayon sa pamamaraang ito, ang mga discrete na bagay ng isang tiyak na antas ng bagay, na pumapasok sa mga tiyak na pakikipag-ugnayan, ay nagsisilbing mga paunang sa pagbuo at pag-unlad ng panimula ng mga bagong uri ng mga bagay na may iba't ibang mga katangian at anyo ng pakikipag-ugnayan. Kasabay nito, ang higit na katatagan at kalayaan ng orihinal, medyo elementarya na mga bagay ay tumutukoy sa paulit-ulit at nagpapatuloy na mga katangian, relasyon at pattern ng mga bagay sa mas mataas na antas. Ang posisyon na ito ay pareho para sa mga sistema ng iba't ibang kalikasan.
Ang istruktura at sistematikong organisasyon ng bagay ay kabilang sa pinakamahalagang katangian nito, na nagpapahayag ng kaayusan ng pagkakaroon ng bagay at ang mga tiyak na anyo kung saan ito nagpapakita ng sarili.
Ang istraktura ng bagay ay karaniwang nauunawaan bilang istraktura nito sa macrocosm, i.e. pagkakaroon sa anyo ng mga molekula, atomo, elementarya na mga particle, atbp. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang tao ay isang macroscopic na nilalang at ang mga macroscopic na kaliskis ay pamilyar sa kanya, samakatuwid ang konsepto ng istraktura ay karaniwang nauugnay sa iba't ibang mga micro-object.
Ngunit kung isasaalang-alang natin ang bagay sa kabuuan, ang konsepto ng istruktura ng bagay ay sasaklawin din ng mga macroscopic na katawan, lahat ng cosmic system ng megaworld, at sa anumang arbitrarily large space-time scale. Mula sa puntong ito, ang konsepto ng "istraktura" ay ipinakita sa katotohanan na ito ay umiiral sa anyo ng isang walang katapusang iba't ibang mga integral na sistema, malapit na magkakaugnay, pati na rin sa kaayusan ng istraktura ng bawat sistema. Ang ganitong istraktura ay walang katapusan sa dami at husay na termino.
Ang mga pagpapakita ng structural infinity ng matter ay:
- hindi pagkaubos ng mga bagay at proseso ng microworld;
– kawalang-hanggan ng espasyo at oras;
– kawalang-hanggan ng mga pagbabago at pag-unlad ng mga proseso.
Sa buong iba't ibang anyo ng layunin na katotohanan, tanging ang may hangganang rehiyon ng materyal na mundo ang palaging nananatiling empirically accessible, na ngayon ay umaabot sa isang sukat mula 10 -15 hanggang 10 28 cm, at sa oras - hanggang sa 2 × 10 9 taon.
Ang istruktura at sistematikong organisasyon ng bagay ay kabilang sa pinakamahalagang katangian nito. Ipinapahayag nila ang kaayusan ng pagkakaroon ng bagay at ang mga tiyak na anyo kung saan ito nagpapakita mismo.
Ang materyal na mundo ay iisa: ang ibig nating sabihin ay ang lahat ng bahagi nito - mula sa walang buhay na mga bagay hanggang sa mga nabubuhay na nilalang, mula sa celestial na katawan hanggang sa tao bilang isang miyembro ng lipunan - ay kahit papaano ay konektado.
Ang isang sistema ay isang bagay na magkakaugnay sa isang tiyak na paraan at napapailalim sa mga nauugnay na batas.
Ang kaayusan ng isang set ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mga regular na relasyon sa pagitan ng mga elemento ng system, na nagpapakita ng sarili sa anyo ng mga batas ng istrukturang organisasyon. Ang lahat ng mga natural na sistema ay may panloob na kaayusan, na nagmumula bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan at ang natural na pag-unlad ng sarili ng bagay. Ang panlabas ay tipikal para sa mga artipisyal na sistema na nilikha ng tao: teknikal, produksyon, konseptwal, atbp.
Ang mga antas ng istruktura ng bagay ay nabuo mula sa isang tiyak na hanay ng mga bagay ng anumang klase at nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na uri ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kanilang mga sangkap na bumubuo.
Ang mga pamantayan para sa pagtukoy ng iba't ibang antas ng istruktura ay ang mga sumusunod:
– spatiotemporal na kaliskis;
- isang hanay ng mga mahahalagang katangian;
- mga tiyak na batas ng paggalaw;
– ang antas ng kamag-anak na pagiging kumplikado na nagmumula sa proseso ng makasaysayang pag-unlad ng bagay sa isang naibigay na lugar ng mundo;
- ilang iba pang mga palatandaan.
Ang kasalukuyang kilalang mga antas ng istruktura ng bagay ay maaaring uriin ayon sa mga katangian sa itaas sa mga sumusunod na lugar.
1. Microworld. Kabilang dito ang:
– elementarya na mga particle at atomic nuclei - lugar ng pagkakasunud-sunod ng 10 – 15 cm;
– mga atomo at molekula 10 –8 -10 –7 cm.
Ang microworld ay mga molecule, atoms, elementary particles - ang mundo ng napakaliit, hindi direktang nakikitang micro-object, ang spatial na pagkakaiba-iba nito ay kinakalkula mula 10 -8 hanggang 10 -16 cm, at ang buhay ay mula sa infinity hanggang 10 -24 s.
2. Macroworld: macroscopic na katawan 10 –6 -10 7 cm.
Ang macroworld ay ang mundo ng mga matatag na anyo at dami na naaayon sa mga tao, pati na rin ang mga mala-kristal na complex ng mga molekula, organismo, komunidad ng mga organismo; ang mundo ng mga macro-object, ang sukat nito ay maihahambing sa sukat ng karanasan ng tao: ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa milimetro, sentimetro at kilometro, at oras - sa mga segundo, minuto, oras, taon.
Ang megaworld ay mga planeta, star complex, galaxy, metagalaxies - isang mundo ng napakalaking cosmic na kaliskis at bilis, ang distansya kung saan sinusukat sa light years, at ang buhay ng mga bagay sa kalawakan ay sinusukat sa milyun-milyon at bilyun-bilyong taon.
At bagama't ang mga antas na ito ay may sariling mga partikular na batas, ang micro-, macro- at mega-worlds ay malapit na magkakaugnay.
3. Megaworld: mga sistema ng espasyo at walang limitasyong mga kaliskis hanggang 1028 cm.
Nailalarawan ang iba't ibang antas ng bagay iba't ibang uri mga koneksyon.
Sa mga kaliskis na 10-13 cm mayroong malakas na pakikipag-ugnayan, ang integridad ng core ay sinisiguro ng mga puwersang nuklear.
Ang integridad ng mga atomo, molekula, at macrobodies ay sinisiguro ng electromagnetic forces.
Sa isang cosmic scale - mga puwersa ng gravitational.
Habang lumalaki ang laki ng mga bagay, bumababa ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan. Kung kukuha ka ng enerhiya pakikipag-ugnayan ng gravitational bawat yunit, kung gayon ang pakikipag-ugnayan ng electromagnetic sa isang atom ay magiging 1039 beses na mas malaki, at ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga nucleon - ang mga particle na bumubuo sa nucleus - ay magiging 1041 beses na mas malaki. Ang mas maliit ang laki ng mga materyal na sistema, mas matatag ang kanilang mga elemento na magkakaugnay.
Ang paghahati ng bagay sa mga antas ng istruktura ay kamag-anak. Sa magagamit na mga sukat ng espasyo-oras, ang istruktura ng bagay ay ipinakikita sa sistematikong organisasyon nito, pagkakaroon sa anyo ng maraming hierarchically interacting system, mula sa elementarya na mga particle hanggang sa Metagalaxy.
Sa pagsasalita tungkol sa structurality - ang panloob na dismemberment ng materyal na pag-iral, mapapansin na gaano man kalawak ang saklaw ng pananaw sa mundo ng agham, malapit itong nauugnay sa pagtuklas ng higit pa at higit pang mga bagong istrukturang pormasyon. Halimbawa, kung mas maaga ang pananaw sa Uniberso ay limitado sa Galaxy, pagkatapos ay pinalawak sa isang sistema ng mga kalawakan, ngayon ang Metagalaxy ay pinag-aaralan bilang isang espesyal na sistema na may mga partikular na batas, panloob at panlabas na pakikipag-ugnayan.
Sa modernong agham, ang paraan ng pagsusuri sa istruktura ay malawakang ginagamit, na isinasaalang-alang ang sistematikong katangian ng mga bagay na pinag-aaralan. Pagkatapos ng lahat, ang istraktura ay ang panloob na pagkaputol ng materyal na pag-iral, ang paraan ng pagkakaroon ng bagay. Ang mga antas ng istruktura ng bagay ay nabuo mula sa isang tiyak na hanay ng mga bagay ng anumang uri at nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na paraan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kanilang mga sangkap na bumubuo na may kaugnayan sa tatlong pangunahing mga saklaw ng layunin na katotohanan, ang mga antas na ito ay ganito ang hitsura (Talahanayan 1).
Talahanayan 1 – Mga antas ng istruktura ng bagay
|
Di-organikong kalikasan |
Mabuhay ang kalikasan |
Lipunan |
|
Submicroelementary |
Biological macromolecular |
Indibidwal |
|
Microelementary |
Cellular |
Pamilya |
|
Nuclear |
Microorganic |
Mga koponan |
|
Atomic |
Mga organo at tisyu |
Malaking pangkat ng lipunan (mga klase, bansa) |
|
Molekular |
Katawan sa kabuuan |
Estado (civil society) |
|
Macro level |
Populasyon |
Mga sistema ng estado |
|
Mega level (mga planeta, star-planetary system, galaxy) |
Biocenosis |
Sangkatauhan sa kabuuan |
|
Mega level (metagalaxies) |
Biosphere |
Noosphere |
Ang bawat isa sa mga saklaw ng layunin ng realidad ay kinabibilangan ng ilang magkakaugnay na antas ng istruktura. Sa loob ng mga antas na ito, ang mga relasyon sa koordinasyon ay nangingibabaw, at sa pagitan ng mga antas, ang mga relasyon sa subordination ay nangingibabaw.
Ang isang sistematikong pag-aaral ng mga materyal na bagay ay nagsasangkot hindi lamang sa pagtatatag ng mga paraan upang ilarawan ang mga ugnayan, koneksyon at istraktura ng maraming elemento, kundi pati na rin ang pagtukoy sa mga ito na bumubuo ng system, i.e. tiyakin ang hiwalay na paggana at pag-unlad ng system. Ang isang sistematikong diskarte sa mga materyal na pormasyon ay nagpapahiwatig ng posibilidad na maunawaan ang sistemang pinag-uusapan sa mas mataas na antas. Ang sistema ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng isang hierarchical na istraktura, i.e. sunud-sunod na pagsasama ng isang mas mababang antas ng sistema sa isang mas mataas na antas ng sistema.
Kaya, ang istraktura ng bagay sa antas ng walang buhay na kalikasan (inorganic) ay kinabibilangan ng mga elementarya na particle, atomo, molekula (mga bagay ng microworld, macrobodies at mga bagay ng megaworld: mga planeta, galaxy, metagalaxy system, atbp.). Ang isang metagalaxy ay madalas na kinikilala sa buong Uniberso, ngunit ang Uniberso ay nauunawaan sa napakalawak na kahulugan ng salita na ito ay magkapareho sa buong materyal na mundo at gumagalaw na bagay, na maaaring magsama ng maraming metagalaxies at iba pang mga sistema ng kosmiko.
Nakabalangkas din ang wildlife. Tinutukoy nito ang antas ng biyolohikal at antas ng lipunan. Kasama sa biological level ang mga sublevel:
- macromolecules (nucleic acid, DNA, RNA, protina);
- antas ng cellular;
– microorganic (mga single-celled na organismo);
– mga organo at tisyu ng katawan sa kabuuan;
- populasyon;
- biocenotic;
– biosphere.
Ang mga pangunahing konsepto ng antas na ito sa huling tatlong sublevel ay ang mga konsepto ng biotope, biocenosis, biosphere, na nangangailangan ng paliwanag.
Ang biotope ay isang koleksyon (komunidad) ng mga indibidwal ng parehong species (halimbawa, isang grupo ng mga lobo) na maaaring mag-interbreed at magparami ng kanilang sariling uri (populasyon).
Ang biocenosis ay isang koleksyon ng mga populasyon ng mga organismo kung saan ang mga basurang produkto ng ilan ay ang mga kondisyon para sa pagkakaroon ng iba pang mga organismo na naninirahan sa isang lugar ng lupa o tubig.
Ang biosphere ay isang pandaigdigang sistema ng buhay, na bahagi ng heograpikal na kapaligiran (ibabang bahagi ng atmospera, itaas na bahagi ng lithosphere at hydrosphere), na siyang tirahan ng mga buhay na organismo, na nagbibigay ng mga kondisyon na kinakailangan para sa kanilang kaligtasan (temperatura, lupa, atbp.), na nabuo bilang resulta ng mga biocenoses ng interaksyon.
Ang pangkalahatang batayan ng buhay sa antas ng biyolohikal - organikong metabolismo (pagpapalit ng bagay, enerhiya at impormasyon sa kapaligiran) - ay nagpapakita ng sarili sa alinman sa mga natukoy na sublevel:
– sa antas ng mga organismo, ang metabolismo ay nangangahulugan ng asimilasyon at dissimilation sa pamamagitan ng intracellular transformations;
– sa antas ng mga ekosistema (biocenosis), ito ay binubuo ng isang kadena ng mga pagbabagong-anyo ng isang sangkap na una ay na-asimilasyon ng mga organismo ng producer sa pamamagitan ng mga organismo ng consumer at mga organismong maninira na kabilang sa iba't ibang mga species;
– sa antas ng biosphere, nangyayari ang pandaigdigang sirkulasyon ng bagay at enerhiya na may direktang partisipasyon ng mga salik sa cosmic scale.
Sa isang tiyak na yugto ng pag-unlad ng biosphere, ang mga espesyal na populasyon ng mga nabubuhay na nilalang ay lumitaw, na, salamat sa kanilang kakayahang magtrabaho, ay nakabuo ng isang natatanging antas - panlipunan. Ang realidad ng lipunan sa aspeto ng istruktura ay nahahati sa mga sublevel: mga indibidwal, pamilya, iba't ibang mga koponan (pang-industriya), mga grupong panlipunan, atbp.
Ang antas ng istruktura ng aktibidad sa lipunan ay nasa hindi maliwanag na mga linear na relasyon sa bawat isa (halimbawa, ang antas ng mga bansa at ang antas ng mga estado). Ang pagsasama-sama ng iba't ibang antas sa loob ng lipunan ay nagbibigay ng ideya ng pangingibabaw ng pagkakataon at kaguluhan sa aktibidad ng lipunan. Ngunit ang isang maingat na pagsusuri ay nagpapakita ng pagkakaroon ng mga pangunahing istruktura sa loob nito - ang mga pangunahing larangan ng buhay panlipunan, na kung saan ay ang materyal at produksyon, panlipunan, pampulitika, espirituwal na mga globo, na may sariling mga batas at istruktura. Ang lahat ng mga ito ay, sa isang tiyak na kahulugan, subordinated sa loob ng socio-economic formation, malalim na nakabalangkas at tinutukoy ang genetic na pagkakaisa ng panlipunang pag-unlad sa kabuuan.
Kaya, ang alinman sa tatlong mga lugar ng materyal na katotohanan ay nabuo mula sa isang bilang ng mga tiyak na antas ng istruktura, na nasa mahigpit na pagkakasunud-sunod sa loob ng isang partikular na lugar ng katotohanan.
Ang paglipat mula sa isang lugar patungo sa isa pa ay nauugnay sa komplikasyon at pagtaas sa bilang ng mga nabuong kadahilanan na nagsisiguro sa integridad ng mga sistema. Sa loob ng bawat antas ng istruktura ay may mga relasyon ng subordination (kabilang sa antas ng molekular ang antas ng atomic, at hindi kabaliktaran). Ang mga pattern ng mga bagong antas ay hindi mababawasan sa mga pattern ng mga antas sa batayan kung saan sila lumitaw, at nangunguna para sa isang naibigay na antas ng organisasyon ng bagay. Structural organization, i.e. ang sistematiko ay ang paraan ng pagkakaroon ng bagay.
2. TATLONG “IMAGES” NG BIOLOHIYA. TRADITIONAL O NATURALISTIC BIOLOGY
Maaari din nating pag-usapan ang tungkol sa tatlong pangunahing direksyon ng biology o, sa makasagisag na pagsasalita, tatlong larawan ng biology:
1. Tradisyonal o naturalistikong biology. Ang layunin ng pag-aaral nito ay ang buhay na kalikasan sa likas na kalagayan nito at hindi nahahati na integridad - ang "Temple of Nature," gaya ng tawag dito ni Erasmus Darwin. Ang mga pinagmulan ng tradisyunal na biology ay bumalik sa Middle Ages, bagaman medyo natural na alalahanin dito ang mga gawa ni Aristotle, na isinasaalang-alang ang mga isyu ng biology, biological na pag-unlad, at sinubukang i-systematize ang mga buhay na organismo ("ang hagdan ng Kalikasan"). Ang pagbuo ng biology sa isang independiyenteng agham - naturalistic biology - nagsimula noong ika-18 at ika-19 na siglo. Ang unang yugto ng naturalistic biology ay minarkahan ng paglikha ng mga klasipikasyon ng mga hayop at halaman. Kabilang dito ang kilalang klasipikasyon ng C. Linnaeus (1707 – 1778), na isang tradisyunal na sistematisasyon ng mundo ng halaman, gayundin ang pag-uuri ng J.-B. Lamarck, na naglapat ng evolutionary approach sa pag-uuri ng mga halaman at hayop. Ang tradisyunal na biology ay hindi nawala ang kahalagahan nito kahit ngayon. Bilang katibayan, binanggit nila ang posisyon ng ekolohiya sa mga biological science, gayundin sa buong natural na agham. Ang posisyon at awtoridad nito ay kasalukuyang napakataas, at ito ay pangunahing nakabatay sa mga prinsipyo ng tradisyonal na biology, dahil pinag-aaralan nito ang mga relasyon ng mga organismo sa isa't isa (biotic factor) at sa kapaligiran (abiotic factor).
2. Functional-chemical biology, na sumasalamin sa convergence ng biology sa eksaktong pisikal at kemikal na agham. Ang isang tampok ng physicochemical biology ay ang malawakang paggamit ng mga eksperimentong pamamaraan na ginagawang posible na pag-aralan ang mga bagay na may buhay sa submicroscopic, supramolecular at molekular na antas. Ang isa sa pinakamahalagang seksyon ng pisikal at kemikal na biology ay ang molecular biology - ang agham na nag-aaral sa istruktura ng mga macromolecule na sumasailalim sa buhay na bagay. Ang biology ay madalas na tinatawag na isa sa mga nangungunang agham ng ika-21 siglo.
Ang pinakamahalagang pang-eksperimentong pamamaraan na ginagamit sa physicochemical biology ay kinabibilangan ng paraan ng may label na (radioactive) atoms, mga pamamaraan ng X-ray diffraction analysis at electron microscopy, mga pamamaraan ng fractionation (halimbawa, paghihiwalay ng iba't ibang amino acids), ang paggamit ng mga computer, atbp.
3. Evolutionary biology. Ang sangay ng biology na ito ay nag-aaral ng mga pattern ng makasaysayang pag-unlad ng mga organismo. Sa kasalukuyan, ang konsepto ng ebolusyonismo ay naging, sa katunayan, isang plataporma kung saan nagaganap ang isang synthesis ng magkakaibang at espesyal na kaalaman. Ang batayan ng modernong evolutionary biology ay ang teorya ni Darwin. Kapansin-pansin din na si Darwin sa kanyang panahon ay pinamamahalaang makilala ang gayong mga katotohanan at mga pattern na may unibersal na kahalagahan, i.e. ang teoryang nilikha niya ay naaangkop sa pagpapaliwanag ng mga phenomena na nagaganap hindi lamang sa buhay, kundi pati na rin sa walang buhay na kalikasan. Sa kasalukuyan, ang evolutionary approach ay pinagtibay ng lahat ng natural na agham. Kasabay nito, ang evolutionary biology ay isang independiyenteng larangan ng kaalaman, na may sariling mga problema, pamamaraan ng pananaliksik at mga prospect ng pag-unlad.
Sa kasalukuyan, ang mga pagtatangka ay ginagawa upang synthesize ang tatlong direksyon na ito ("mga imahe") ng biology at upang bumuo ng isang independiyenteng disiplina - theoretical biology.
4. Teoretikal na biology. Ang layunin ng teoretikal na biology ay maunawaan ang pinakapangunahing at pangkalahatang mga prinsipyo, mga batas at ari-arian na pinagbabatayan ng buhay na bagay. Dito, ang iba't ibang pag-aaral ay naglagay ng iba't ibang opinyon sa tanong kung ano ang dapat maging pundasyon ng teoretikal na biology. Tingnan natin ang ilan sa kanila:
Axioms ng biology. B.M. Si Mednikov, isang kilalang teorista at eksperimento, ay nakakuha ng 4 na axiom na nagpapakilala sa buhay at nakikilala ito mula sa "di-buhay."
Axiom 1. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay dapat na binubuo ng isang phenotype at isang programa para sa pagbuo nito (genotype), na minana mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Hindi ang istraktura ang minana, ngunit ang paglalarawan ng istraktura at mga tagubilin para sa paggawa nito. Ang buhay batay sa isang genotype lamang o isang phenotype ay imposible, dahil sa kasong ito, imposibleng matiyak ang alinman sa pagpaparami sa sarili ng istraktura o pagpapanatili sa sarili nito. (D. Neumann, N. Wiener).
Axiom 2. Ang mga genetic na programa ay hindi muling lilitaw, ngunit ginagaya sa paraang matrix. Ang gene ng nakaraang henerasyon ay ginagamit bilang isang template kung saan binuo ang gene ng susunod na henerasyon. Ang buhay ay isang matrix na pagkopya na sinusundan ng self-assembly ng mga kopya (N.K. Koltsov).
Axiom 3. Sa proseso ng paghahatid mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon, ang mga genetic na programa, bilang isang resulta ng maraming mga kadahilanan, ay nagbabago nang sapalaran at hindi nakadirekta, at nagkataon lamang na ang mga pagbabagong ito ay nagiging adaptive. Ang pagpili ng mga random na pagbabago ay hindi lamang ang batayan ng ebolusyon ng buhay, kundi pati na rin ang dahilan para sa pagbuo nito, dahil walang mutations ang pagpili ay hindi kumikilos.
Axiom 4.
Sa panahon ng pagbuo ng phenotype, ang mga random na pagbabago sa mga genetic na programa ay pinarami, na ginagawang posible para sa kanila na mapili ng mga kadahilanan sa kapaligiran. Dahil sa pagtaas ng mga random na pagbabago sa mga phenotypes, ang ebolusyon ng buhay na kalikasan ay sa panimula ay hindi mahuhulaan (N.V. Timofeev-Resovsky).
E.S. Iniharap ni Bauer (1935) ang prinsipyo ng stable nonequilibrium ng mga sistema ng pamumuhay bilang pangunahing katangian ng buhay.
Itinuring ni L. Bertalanffy (1932) ang mga biyolohikal na bagay bilang mga bukas na sistema sa isang estado ng dinamikong ekwilibriyo.
E. Schrödinger (1945), B.P. Inisip ng mga Astaur ang paglikha ng teoretikal na biology sa imahe ng teoretikal na pisika.
Iniharap ni S. Lem (1968) ang isang cybernetic na interpretasyon ng buhay.
5. A.A. Iminungkahi ni Malinovsky (1960) ang mga pamamaraan ng matematika at sistema bilang batayan para sa teoretikal na biology.