Δομικά επίπεδα ύλης. Δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης

Σύμφωνα με τις σύγχρονες επιστημονικές απόψεις για τη φύση, όλα τα φυσικά αντικείμενα είναι ταξινομημένα, δομημένα, ιεραρχικά οργανωμένα συστήματα.

Στις φυσικές επιστήμες διακρίνονται δύο μεγάλες κατηγορίες υλικών συστημάτων: συστήματα άψυχης φύσης και συστήματα ζωντανής φύσης.

Στην άψυχη φύση, στοιχειώδη σωματίδια, άτομα, μόρια, πεδία, φυσικό κενό, μακροσκοπικά σώματα, πλανήτες και πλανητικά συστήματα, αστέρια και αστρικά συστήματα - γαλαξίες, συστήματα γαλαξιών - μεταγαλαξίας και μεγαγαλαξίας - το Σύμπαν διακρίνονται ως δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης .

Στην άγρια ​​ζωή, τα δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης περιλαμβάνουν συστήματα προκυτταρικού επιπέδου - νουκλεϊκά οξέα και πρωτεΐνες. τα κύτταρα ως ειδικό επίπεδο βιολογικής οργάνωσης, που αντιπροσωπεύονται με τη μορφή μονοκύτταρων οργανισμών και στοιχειωδών μονάδων ζωντανής ύλης. πολυκύτταροι οργανισμοί χλωρίδας και πανίδας· υπεροργανιστικές δομές, συμπεριλαμβανομένων των ειδών, των πληθυσμών και των βιοκαινώσεων, και, τέλος, η βιόσφαιρα ως ολόκληρη η μάζα της ζωντανής ύλης.

Στη φύση, όλα είναι αλληλένδετα, επομένως, είναι δυνατόν να διακρίνουμε τέτοια συστήματα που περιλαμβάνουν στοιχεία τόσο της ζωντανής όσο και της άψυχης φύσης - βιογεωκαινώσεις.

Οι φυσικές επιστήμες, έχοντας ξεκινήσει τη μελέτη του υλικού κόσμου με τα απλούστερα υλικά αντικείμενα που γίνονται άμεσα αντιληπτά από τον άνθρωπο, προχωρούν στη μελέτη των πιο περίπλοκων αντικειμένων των βαθιών δομών της ύλης, που ξεπερνούν τα όρια της ανθρώπινης αντίληψης και είναι ασύγκριτα. με τα αντικείμενα της καθημερινής εμπειρίας.

Εφαρμόζοντας μια συστηματική προσέγγιση, η φυσική επιστήμη δεν ξεχωρίζει απλώς τους τύπους υλικών συστημάτων, αλλά αποκαλύπτει τη σύνδεση και τη συσχέτιση τους.

Στην επιστήμη διακρίνονται τρία επίπεδα της δομής της ύλης.

1. Macroworld - ο κόσμος των μακροαντικειμένων, η διάσταση του οποίου είναι συγκρίσιμη με την κλίμακα της ανθρώπινης εμπειρίας: οι χωρικές ποσότητες εκφράζονται σε χιλιοστά, εκατοστά και χιλιόμετρα, και ο χρόνος - σε δευτερόλεπτα, λεπτά, ώρες, χρόνια.

2. Μικρόκοσμος - ο κόσμος των εξαιρετικά μικρών, μη άμεσα παρατηρήσιμων μικροαντικειμένων (στοιχειωδών σωματιδίων), η χωρική ποικιλομορφία των οποίων υπολογίζεται από 10 -8 έως 10 -16 cm, και η διάρκεια ζωής - από το άπειρο έως τα 10 -24 δευτερόλεπτα.

3. Ο Megaworld είναι ένας κόσμος με τεράστιες κοσμικές κλίμακες και ταχύτητες, η απόσταση στην οποία μετράται σε έτη φωτός (1 έτος φωτός = 0,3 Ps (parsec) = 206625 αστρ. μονάδες μήκους, 1 AU = 149,6 εκατομμύρια χλμ. - η απόσταση από τη Γη στον Ήλιο) και τη διάρκεια ζωής των διαστημικών αντικειμένων - εκατομμύρια και δισεκατομμύρια χρόνια.

Και παρόλο που αυτά τα επίπεδα έχουν τους δικούς τους συγκεκριμένους νόμους, οι μικρο-, οι μακρο- και οι μέγα-κόσμοι είναι στενά συνδεδεμένοι.

Μέθοδοι επιστημονικής γνώσης.

Μεθοδολογία- την επιστήμη της προέλευσης των μεθόδων, την ουσία και την αποτελεσματικότητά τους.

Μια μέθοδος είναι ένα σύνολο ενεργειών που έχουν σχεδιαστεί για να βοηθήσουν στην επίτευξη ενός επιθυμητού αποτελέσματος. Ο Γάλλος μαθηματικός και φιλόσοφος R. Descartes ήταν ο πρώτος που επεσήμανε τη σημασία της μεθόδου στη σύγχρονη εποχή στο έργο του «Λόγοι για τη Μέθοδο». Αλλά και νωρίτερα, ένας από τους ιδρυτές της εμπειρικής επιστήμης, ο F. Bacon, συνέκρινε τη μέθοδο της γνώσης με μια πυξίδα. Οι ικανότητες των ανθρώπων είναι διαφορετικές και για να πετύχεις πάντα, χρειάζεσαι ένα εργαλείο που θα εξισώνει τις πιθανότητες και θα δίνει τη δυνατότητα σε όλους να έχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα. Αυτό το εργαλείο είναι η επιστημονική μέθοδος.

Κάθε επιστήμη δεν έχει μόνο το δικό της ειδικό αντικείμενο μελέτης, αλλά και μια συγκεκριμένη μέθοδο που ενυπάρχει στο θέμα. Η ενότητα του θέματος και της μεθόδου της γνώσης τεκμηριώθηκε από τον Γερμανό φιλόσοφο Χέγκελ.

Σύμφωνα με τα επίπεδα της έρευνας, διακρίνονται εμπειρικές και θεωρητικές μέθοδοι.

Οι εμπειρικές μέθοδοι περιλαμβάνουν: παρατήρηση - σκόπιμη αντίληψη των φαινομένων της αντικειμενικής πραγματικότητας. περιγραφή - σταθεροποίηση μέσω φυσικής ή τεχνητής γλώσσας πληροφοριών για αντικείμενα. μέτρηση - ένα ποσοτικό χαρακτηριστικό των ιδιοτήτων των αντικειμένων. σύγκριση - σύγκριση αντικειμένων σύμφωνα με ορισμένες παρόμοιες ιδιότητες ή πλευρές. πείραμα - μια μελέτη κάτω από ειδικά δημιουργημένες και ελεγχόμενες συνθήκες, στην οποία πραγματοποιείται ενεργός επίδραση στο αντικείμενο με τη βοήθεια οργάνων και εγκαταστάσεων.

Οι θεωρητικές μέθοδοι περιλαμβάνουν: τυποποίηση - κατασκευή αφηρημένων μαθηματικών μοντέλων που αποκαλύπτουν την ουσία των μελετημένων διαδικασιών της πραγματικότητας. αξιωματοποίηση - η κατασκευή θεωριών που βασίζονται σε αξιώματα (δηλώσεις, η απόδειξη της αλήθειας των οποίων δεν απαιτείται). υποθετική-απαγωγική μέθοδος - η δημιουργία ενός συστήματος απαγωγικά διασυνδεδεμένων υποθέσεων, από τις οποίες προκύπτουν δηλώσεις για εμπειρικά γεγονότα.

Οι γενικές επιστημονικές μέθοδοι περιλαμβάνουν μεθόδους που εφαρμόζονται τόσο σε εμπειρικό όσο και σε θεωρητικό επίπεδο.

Οι κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν:

ανάλυση - η διαίρεση ενός ολιστικού θέματος στα συστατικά μέρη του (πλευρές, χαρακτηριστικά, ιδιότητες ή σχέσεις) με σκοπό την ολοκληρωμένη μελέτη τους.

σύνθεση - ο συνδυασμός προηγουμένως επιλεγμένων τμημάτων του θέματος σε ένα ενιαίο σύνολο.

αφαίρεση - απόσπαση της προσοχής από τις ιδιότητες και τις σχέσεις του υπό μελέτη φαινομένου, οι οποίες δεν είναι απαραίτητες για αυτήν τη μελέτη, ενώ ταυτόχρονα αναδεικνύονται οι ιδιότητες και οι σχέσεις ενδιαφέροντος.

γενίκευση - μια μέθοδος σκέψης, ως αποτέλεσμα της οποίας καθορίζονται οι γενικές ιδιότητες και τα σημάδια των αντικειμένων.

επαγωγή - μια μέθοδος έρευνας και μια μέθοδος συλλογιστικής στην οποία βασίζεται ένα γενικό συμπέρασμα βάσει συγκεκριμένων υποθέσεων.

έκπτωση - μια μέθοδος συλλογιστικής μέσω της οποίας προκύπτει αναγκαστικά συμπέρασμα συγκεκριμένης φύσης από γενικές προϋποθέσεις.

αναλογία - μια μέθοδος γνώσης, στην οποία, με βάση την ομοιότητα των αντικειμένων σε ορισμένα χαρακτηριστικά, συμπεραίνουν για την ομοιότητά τους σε άλλα χαρακτηριστικά.

μοντελοποίηση - η μελέτη ενός αντικειμένου (πρωτότυπου) δημιουργώντας και μελετώντας το αντίγραφό του (μοντέλο), αντικαθιστώντας το πρωτότυπο από ορισμένες πτυχές που ενδιαφέρουν τον ερευνητή.

ταξινόμηση - η διαίρεση όλων των θεμάτων που μελετώνται σε ξεχωριστές ομάδες σύμφωνα με κάποιο χαρακτηριστικό σημαντικό για τον ερευνητή (ειδικά χρησιμοποιείται συχνά στις περιγραφικές επιστήμες σε πολλά τμήματα της βιολογίας, της γεωλογίας, της γεωγραφίας, της κρυσταλλογραφίας κ.λπ.).

Παράδειγμα συγκεκριμένων επιστημονικών μεθόδων, που είναι πολυάριθμες σε κάθε επιστήμη, είναι η ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ, γνωστή σε όλους από το μάθημα της σχολικής χημείας «test litmus» κ.λπ.

Οι στατιστικές μέθοδοι έχουν αποκτήσει μεγάλη σημασία στη σύγχρονη επιστήμη. Σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε τις μέσες τιμές που χαρακτηρίζουν ολόκληρο το σύνολο των θεμάτων που μελετήθηκαν. «Χρησιμοποιώντας μια στατιστική μέθοδο, δεν μπορούμε να προβλέψουμε τη συμπεριφορά ενός ατόμου σε έναν πληθυσμό. Μπορούμε μόνο να προβλέψουμε την πιθανότητα ότι θα συμπεριφερθεί με κάποιο συγκεκριμένο τρόπο... Οι στατιστικοί νόμοι μπορούν να εφαρμοστούν μόνο σε μεγάλους πληθυσμούς, αλλά όχι στα μεμονωμένα άτομα που αποτελούν αυτούς τους πληθυσμούς.

Οι στατιστικές μέθοδοι ονομάζονται έτσι επειδή εφαρμόστηκαν για πρώτη φορά στη στατιστική. Αντίθετα, όλες οι άλλες μέθοδοι ονομάζονται δυναμικές, οι οποίες δίνουν αναμφισβήτητα αναμενόμενα αποτελέσματα της μελέτης (νόμοι του Νεύτωνα στην κλασική μηχανική).

Χαρακτηριστικό γνώρισμα της σύγχρονης φυσικής επιστήμης είναι ότι οι μέθοδοι έρευνας επηρεάζουν όλο και περισσότερο το αποτέλεσμά της (το λεγόμενο «πρόβλημα συσκευών» στην κβαντομηχανική).

Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ της μεθοδολογίας της επιστήμης ως δόγμα μεθόδων και της μεθοδολογίας ως περιγραφής της εφαρμογής συγκεκριμένων μεθόδων έρευνας.

χαρακτηριστικά γνωρίσματα της επιστήμης.

Όταν εξετάζουμε ένα τόσο πολύπλευρο φαινόμενο όπως η επιστήμη, μπορούμε να διακρίνουμε τρεις πτυχές του: τον κλάδο του πολιτισμού. ένας τρόπος γνώσης του κόσμου και ενός κοινωνικού θεσμού (η έννοια του κοινωνικού θεσμού σε αυτό το πλαίσιο περιλαμβάνει την οργάνωση επιστημονικής δραστηριότητας, δηλαδή όχι μόνο ανώτατα εκπαιδευτικά ιδρύματα, αλλά και επιστημονικές εταιρείες, ακαδημίες, εργαστήρια, δημοσίευση περιοδικών κ.λπ.) .

Όπως και άλλοι τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας, η επιστήμη έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά.

1. Καθολικότητα - η επιστήμη μεταδίδει τη γνώση που ισχύει για ολόκληρο το σύμπαν υπό τις συνθήκες υπό τις οποίες αποκτάται από τον άνθρωπο. Οι επιστημονικοί νόμοι λειτουργούν σε όλο το σύμπαν.

2. Κατακερματισμός - η επιστήμη δεν μελετά το ον ως σύνολο, αλλά θραύσματα της πραγματικότητας ή τις παραμέτρους του. η ίδια χωρίζεται σε διαφορετικούς κλάδους. Γενικά, η έννοια του είναι ως φιλοσοφική έννοια δεν είναι εφαρμόσιμη στην επιστήμη, η οποία είναι μια ιδιωτική γνώση. Κάθε επιστήμη ως τέτοια είναι μια συγκεκριμένη προβολή στον κόσμο, ένα είδος προβολέα που αναδεικνύει τις περιοχές που ενδιαφέρουν τους επιστήμονες αυτή τη στιγμή.

3. Εγκυρότητα - η επιστημονική γνώση είναι κατάλληλη για όλους τους ανθρώπους. η γλώσσα της επιστήμης καθορίζει ξεκάθαρα τους όρους, γεγονός που συμβάλλει στην ενοποίηση των ανθρώπων.

4. Απροσωπία - ούτε τα ατομικά χαρακτηριστικά ενός επιστήμονα, ούτε η εθνικότητα ή ο τόπος διαμονής του αντιπροσωπεύονται με οποιονδήποτε τρόπο στα τελικά αποτελέσματα της επιστημονικής γνώσης.

5. Συστηματική - η επιστήμη έχει μια ορισμένη δομή, και δεν είναι μια ασυνάρτητη συλλογή μερών.

6. Ημιτελή - αν και η επιστημονική γνώση επεκτείνεται επ 'αόριστον, δεν μπορεί να φτάσει στην απόλυτη αλήθεια, μετά την οποία δεν θα υπάρχει τίποτα για εξερεύνηση.

7. Συνέχεια - η νέα γνώση με συγκεκριμένο τρόπο και σύμφωνα με ορισμένους κανόνες συσχετίζεται με την παλιά γνώση.

8. Κριτική - πάντα πρόθυμη να αμφισβητήσει και να αναθεωρήσει τα αποτελέσματά σας.

9. Αξιοπιστία - τα επιστημονικά συμπεράσματα απαιτούν, επιτρέπουν και ελέγχονται σύμφωνα με ορισμένους, σαφώς διατυπωμένους κανόνες.

10. Μη ηθική - οι επιστημονικές αλήθειες είναι ουδέτερες από ηθική και ηθική άποψη και οι ηθικές εκτιμήσεις μπορούν να σχετίζονται είτε με τη δραστηριότητα απόκτησης γνώσης (η ηθική ενός επιστήμονα απαιτεί από αυτόν να είναι διανοητικά ειλικρινής και θαρραλέος στη διαδικασία αναζήτησης της αλήθειας) , ή στη δραστηριότητα της εφαρμογής του.

11. Ορθολογικότητα - απόκτηση γνώσεων με βάση ορθολογικές διαδικασίες. Οι συνιστώσες της επιστημονικής ορθολογικότητας είναι: η εννοιολογικότητα, δηλαδή η ικανότητα ορισμού όρων προσδιορίζοντας τις πιο σημαντικές ιδιότητες μιας δεδομένης κατηγορίας αντικειμένων. η συνέπεια, δηλαδή η χρήση των νόμων της τυπικής λογικής. ο λόγος, δηλ. την ικανότητα αποσύνθεσης επιστημονικών δηλώσεων στα συστατικά μέρη τους.

12. Ευαισθησία - τα επιστημονικά αποτελέσματα απαιτούν εμπειρική επαλήθευση με χρήση αντίληψης και μόνο μετά από αυτήν αναγνωρίζονται ως αξιόπιστα.

Αυτές οι ιδιότητες της επιστήμης σχηματίζουν 6 διαλεκτικά ζεύγη που συσχετίζονται μεταξύ τους: καθολικότητα - κατακερματισμός, γενική σημασία - απροσωπικότητα, συστηματικότητα - ατελότητα, συνέχεια - κρισιμότητα, αξιοπιστία - μη ηθική, ορθολογισμός - αισθησιασμός.

Επιπλέον, η επιστήμη χαρακτηρίζεται από τις δικές της ειδικές μεθόδους και δομή έρευνας, γλώσσας και εξοπλισμού. Όλα αυτά καθορίζουν τις ιδιαιτερότητες της επιστημονικής έρευνας και τη σημασία της επιστήμης.

Τα σημειωμένα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της επιστήμης καθιστούν δυνατή τη διάκρισή της από όλους τους άλλους κλάδους του πολιτισμού.

Η διαφορά μεταξύ επιστήμης και άλλων κλάδων του πολιτισμού.

Η διαφορά μεταξύ επιστήμης και μυστικισμού είναι

σε μια προσπάθεια να μην συγχωνευθεί με το αντικείμενο μελέτης, αλλά στη θεωρητική κατανόηση και αναπαραγωγή του.

Η επιστήμη διαφέρει από την τέχνη από τον ορθολογισμό, που δεν σταματά στο επίπεδο των εικόνων, αλλά φέρεται στο επίπεδο των θεωριών.

Σε αντίθεση με τη μυθολογία, η επιστήμη δεν επιδιώκει να εξηγήσει τον κόσμο ως σύνολο, αλλά να διατυπώσει τους νόμους της ανάπτυξης της φύσης που επιτρέπουν την εμπειρική επαλήθευση.

Αυτό που διακρίνει την επιστήμη από τη φιλοσοφία είναι ότι τα συμπεράσματά της επιτρέπουν την εμπειρική επαλήθευση και δεν απαντούν στην ερώτηση «γιατί;», αλλά στις ερωτήσεις «πώς;», «πώς;».

Η επιστήμη διαφέρει από τη θρησκεία στο ότι η λογική και η εμπιστοσύνη στην αισθητηριακή πραγματικότητα έχουν μεγαλύτερη σημασία σε αυτήν από την πίστη.

Σε σύγκριση με την ιδεολογία, οι επιστημονικές αλήθειες είναι γενικά έγκυρες και δεν εξαρτώνται από τα συμφέροντα ορισμένων τμημάτων της κοινωνίας.

Σε αντίθεση με την τεχνολογία, η επιστήμη δεν στοχεύει στη χρήση της γνώσης που αποκτήθηκε για τον κόσμο για να τον μεταμορφώσει, αλλά στην κατανόηση του κόσμου.

Η επιστήμη διαφέρει από τη συνηθισμένη συνείδηση ​​στη θεωρητική αφομοίωση της πραγματικότητας.

Παρόμοιες πληροφορίες.

1. Η έννοια της ύλης.

2. Ιδιότητες της ύλης.

3. Δομική οργάνωση της ύλης.

4. Επίπεδα οργάνωσης της φυσικής γνώσης.

Υλη.Η έννοια της «Ύλης» είναι διφορούμενη. Χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε ένα συγκεκριμένο ύφασμα. Μερικές φορές δίνεται ένα ειρωνικό νόημα, μιλώντας για «υψηλές υποθέσεις». Όλα τα αντικείμενα και τα φαινόμενα που περιβάλλουν ένα άτομο, παρά την ποικιλομορφία τους, έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: υπάρχουν όλα έξω από τη συνείδηση ​​ενός ατόμου και ανεξάρτητα από αυτήν, δηλ. είναι υλικά. Οι άνθρωποι ανακαλύπτουν συνεχώς όλο και περισσότερες νέες ιδιότητες των φυσικών σωμάτων, παράγοντας πολλά πράγματα που δεν υπάρχουν στη φύση, επομένως, η ύλη είναι ανεξάντλητη.

Η ύλη είναι άκτιστο και άφθαρτο, υπάρχει για πάντα και είναι απείρως ποικιλόμορφη στη μορφή των εκδηλώσεών της. Ο υλικός κόσμος είναι ένας. Όλα τα μέρη του - από τα άψυχα αντικείμενα μέχρι τα έμβια όντα, από τα ουράνια σώματα μέχρι τον άνθρωπο ως μέλος της κοινωνίας - συνδέονται με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Εκείνοι. όλα τα φαινόμενα στον κόσμο οφείλονται σε φυσικές υλικές συνδέσεις και αλληλεπιδράσεις, αιτιακές σχέσεις και νόμους της φύσης. Υπό αυτή την έννοια, δεν υπάρχει τίποτα υπερφυσικό και αντίθετο υλικό στον κόσμο. Η ανθρώπινη ψυχή και η συνείδηση ​​καθορίζονται επίσης από τις υλικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στον ανθρώπινο εγκέφαλο και αποτελούν την υψηλότερη μορφή αντανάκλασης του εξωτερικού κόσμου.

Ιδιότητες ύλης.

Συνοχή- χαρακτηριστικό γνώρισμα της υλικής πραγματικότητας. Το σύστημα είναι κάτι που συνδέεται με συγκεκριμένο τρόπο μεταξύ τους και υπόκειται στον αντίστοιχο νόμο. Μετάφραση από τα ελληνικά ένα σύστημα είναι ένα σύνολο που αποτελείται από μέρη, σύνδεση.

Τα συστήματα μπορεί να είναι αντικειμενικά υπάρχοντα και θεωρητικά ή εννοιολογικά, δηλ. υπάρχει μόνο στο ανθρώπινο μυαλό. Ένα σύστημα είναι ένα εσωτερικό ή εξωτερικό διατεταγμένο σύνολο διασυνδεδεμένων και αλληλεπιδρώντων στοιχείων. Αποτυπώνει την κυριαρχία της οργάνωσης στον κόσμο έναντι των χαοτικών αλλαγών. Όλα τα υλικά αντικείμενα του σύμπαντος έχουν μια εσωτερικά διατεταγμένη, συστημική οργάνωση. Η τάξη συνεπάγεται την παρουσία τακτικών σχέσεων μεταξύ των στοιχείων του συστήματος, η οποία εκδηλώνεται με τη μορφή νόμων δομικής οργάνωσης. Δομική οργάνωση, δηλ. σύστημα, είναι τρόπος ύπαρξης της ύλης.

Δομική -αυτός είναι ο εσωτερικός διαμελισμός της υλικής ύπαρξης. Η εσωτερική τάξη υπάρχει σε όλα τα φυσικά συστήματα που προκύπτουν ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των σωμάτων και της φυσικής αυτοανάπτυξης της ύλης, η εξωτερική τάξη είναι χαρακτηριστική των τεχνητών συστημάτων που δημιουργούνται από τον άνθρωπο: τεχνικά, βιομηχανικά, εννοιολογικά, πληροφοριακά κ.λπ. Οι απαρχές της ιδέας της δομικής φύσης του σύμπαντος ανήκουν στην αρχαία φιλοσοφία (ατομική του Δημόκριτου, του Επίκουρου, του Λουκρήτιου Κάρα).

Η έννοια της δομής της ύλης καλύπτει τα μακροσκοπικά σώματα, όλα τα κοσμικά συστήματα. Από αυτή την άποψη, η έννοια της «δομής» εκδηλώνεται στο γεγονός ότι υπάρχει με τη μορφή μιας άπειρης ποικιλίας ολοκληρωμένων συστημάτων, στενά διασυνδεδεμένων, στην τάξη της δομής κάθε συστήματος. Μια τέτοια δομή είναι άπειρη σε ποσοτικούς και ποιοτικούς όρους. Οι εκδηλώσεις του δομικού άπειρου της ύλης είναι:

1) ανεξάντλητο αντικειμένων και διεργασιών του μικροκόσμου.

2) άπειρο χώρου και χρόνου.

3) άπειρο αλλαγών και εξέλιξη διαδικασιών.

Μόνο μια πεπερασμένη περιοχή του υλικού κόσμου είναι εμπειρικά προσβάσιμη σε ένα άτομο: σε κλίμακα από 10 -15 έως 10 28 cm, και χρονικά - έως 2 * 10 9 χρόνια.

Δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης. Στη σύγχρονη φυσική επιστήμη, αυτή η δόμηση της ύλης έχει διαμορφωθεί σε μια επιστημονικά τεκμηριωμένη έννοια της συστημικής οργάνωσης του κόσμου. Τα δομικά επίπεδα της ύλης σχηματίζονται από κάποιο είδος και χαρακτηρίζονται από έναν ειδικό τύπο αλληλεπίδρασης μεταξύ των συστατικών τους στοιχείων. Τα κριτήρια για τη διάκριση διαφορετικών δομικών επιπέδων είναι τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

1) χωροχρονικές κλίμακες.

2) ένα σύνολο από τις πιο σημαντικές ιδιότητες και νόμους της αλλαγής

3) ο βαθμός σχετικής πολυπλοκότητας που προέκυψε στη διαδικασία της ιστορικής ανάπτυξης της ύλης σε μια δεδομένη περιοχή του κόσμου.

Η διαίρεση της ύλης σε δομικά επίπεδα είναι σχετική. Σε προσιτές χωροχρονικές κλίμακες, η δομή της ύλης εκδηλώνεται στη συστημική της οργάνωση, ύπαρξη με τη μορφή ενός πλήθους ιεραρχικά αλληλεπιδρώντων συστημάτων από τα στοιχειώδη σωματίδια μέχρι τον Μεταγαλαξία.

Κάθε μία από τις σφαίρες της αντικειμενικής πραγματικότητας περιλαμβάνει έναν αριθμό αλληλένδετων δομικών επιπέδων. Σε αυτά τα επίπεδα κυριαρχούν οι σχέσεις συντονισμού και μεταξύ των επιπέδων οι δευτερεύουσες.

Ιεραρχία δομικών στοιχείων της ύλης.Η σύγχρονη φυσική σταδιακά, βήμα προς βήμα, άνοιξε έναν εντελώς νέο κόσμο φυσικών αντικειμένων - μικρόκοσμος ή ο κόσμος των μικροσκοπικών σωματιδίων, τα οποία χαρακτηρίζονται από κυρίως κβαντικές ιδιότητες. Η συμπεριφορά και οι ιδιότητες των φυσικών σωμάτων, που αποτελούνται από μικροσωματίδια και αποτελούν τον μακρόκοσμο, περιγράφονται από την κλασική φυσική.Σε δύο εντελώς διαφορετικά αντικείμενα - τον μικρόκοσμο και τον μακρόκοσμο, μπορεί κανείς να προσθέσει μέγα κόσμος - ο κόσμος των αστεριών, των γαλαξιών και του σύμπαντος,βρίσκεται έξω από τη γη.

Η ύλη κατανέμεται σε όλο το σύμπαν ανομοιογενώς. Τα δομικά στοιχεία της ύλης συνδυάζονται σε ολοκληρωμένα συστήματα, οι αλληλεπιδράσεις εντός των οποίων είναι ισχυρότερες και πιο σημαντικές από τις αλληλεπιδράσεις των στοιχείων του συστήματος με το περιβάλλον του. Με τη σειρά τους, τα υλικά συστήματα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, συνάπτοντας σχέσεις υποταγής και σχηματίζοντας μια ιεραρχία φυσικών συστημάτων. Τα κύρια βήματα σε αυτήν την ιεραρχία είναι μικρόκοσμος, μακρόκοσμοςΚαι μεγακόσμος.

Η αντικειμενική πραγματικότητα αποτελείται από τρεις βασικούς τομείς: ανόργανη φύση, άγρια ​​ζωή, κοινωνία. Για παράδειγμα, κατά την ταξινόμηση του ανόργανου τύπου, διακρίνονται στοιχειώδη σωματίδια και πεδία, ατομικοί πυρήνες, άτομα, μόρια, μακροσκοπικά σώματα και γεωλογικοί σχηματισμοί.

Διακρίνονται τρία δομικά επίπεδα:

1. μεγακόσμος – ο κόσμος του διαστήματος (πλανήτες, σύμπλοκα αστεριών, γαλαξίες, μεταγαλαξίες και απεριόριστες κλίμακες έως 10 28 cm).

2. μακρόκοσμος - ο κόσμος των σταθερών μορφών και διαστάσεων ανάλογων με ένα άτομο (καθώς και κρυσταλλικά σύμπλοκα μορίων, οργανισμών, κοινοτήτων οργανισμών, δηλαδή μακροσκοπικά σώματα 10 -6 - 10 7 cm).

3. μικρόκοσμος - ο κόσμος των ατόμων και των στοιχειωδών σωματιδίων, όπου δεν ισχύει η αρχή "αποτελείται από" (η περιοχή είναι περίπου 10 -15 cm).

Κατά την αξιολόγηση του μεγαλείου της κλίμακας του σύμπαντος, τίθεται πάντα το κλασικό φιλοσοφικό ερώτημα: είναι το σύμπαν πεπερασμένο ή άπειρο; Η έννοια του άπειρου χρησιμοποιείται κυρίως από μαθηματικούς και φιλοσόφους. Οι πειραματιστές φυσικοί, που έχουν κατακτήσει τις πειραματικές μεθόδους και τις τεχνικές μέτρησης, λαμβάνουν πάντα πεπερασμένες τιμές των μετρούμενων μεγεθών. Η μεγάλη σημασία της επιστήμης και, ειδικότερα, της σύγχρονης φυσικής έγκειται στο γεγονός ότι μέχρι τώρα πολλά ποσοτικά χαρακτηριστικά αντικειμένων έχουν ήδη αποκτηθεί όχι μόνο στον μακρο- και στον μικρόκοσμο, αλλά και στον μέγα-κόσμο.

Οι χωρικές κλίμακες του Σύμπαντος μας και τα μεγέθη των κύριων υλικών σχηματισμών, συμπεριλαμβανομένων των μικροαντικειμένων, μπορούν να αναπαρασταθούν από τον ακόλουθο πίνακα, όπου τα μεγέθη δίνονται σε μέτρα (για λόγους απλότητας, δίνονται μόνο οι τάξεις των αριθμών, δηλαδή οι κατά προσέγγιση αριθμοί εντός μία παραγγελία):

Μπορεί να φανεί από αυτά τα δεδομένα ότι η αναλογία του μεγαλύτερου προς το μικρότερο διαθέσιμο μέγεθος για το σημερινό πείραμα είναι 44 τάξεις μεγέθους. Με την ανάπτυξη της επιστήμης, αυτή η στάση αυξάνεται συνεχώς και θα συνεχίσει να αυξάνεται καθώς συσσωρεύονται νέες γνώσεις για τον υλικό κόσμο γύρω μας. Μικρόκοσμος είναι το Σύμπαν, που θεωρείται σε μια κλίμακα τόσο μικρή που είναι ασύγκριτη με το μέγεθος του ανθρώπινου σώματος. Η συμπεριφορά των μικροσκοπικών αντικειμένων καθορίζεται κυρίως από την κβαντική και τη θερμική διακυμάνσεις (σπάσιμο συμμετρίας).

Macroworld - αυτό είναι το Σύμπαν, που θεωρείται σε μια κλίμακα περισσότερο ή λιγότερο ανάλογη με το μέγεθος του ανθρώπινου σώματος (από ένα ζωντανό κύτταρο σε ένα βουνό). Η συμπεριφορά των μακροσκοπικών αντικειμένων περιγράφεται καλά από τους νόμους της κλασικής μηχανικής και ηλεκτροδυναμικής.

Megaworld - αυτό είναι το Σύμπαν, που θεωρείται σε μια κλίμακα τόσο μεγάλη που είναι ασύγκριτη με το μέγεθος του ανθρώπινου σώματος. Η βαρυτική αλληλεπίδραση κυριαρχεί στον μεγακόσμο. Στην κλίμακα της, οι νόμοι της γενικής θεωρίας της σχετικότητας γίνονται ουσιαστικοί. Τα κύρια δομικά στοιχεία της ύλης στον μεγακόσμο είναι γαλαξίεςκαι τις συλλογές τους. Οι γαλαξίες είναι τεράστια αστρικά συστήματα που αποτελούνται από δισεκατομμύρια αστέρια. Κάθε αστέρι ανήκει σε κάποιο γαλαξία. Δεν υπάρχουν αστέρια στον διαγαλαξιακό χώρο.

Σε διαφορετικά δομικά επίπεδα της ύλης, συναντάμε ειδικές εκδηλώσεις χωροχρονικών σχέσεων, με διαφορετικούς τύπους κίνησης. Ο μικρόκοσμος περιγράφεται από τους νόμους της κβαντικής μηχανικής. Οι νόμοι της κλασικής μηχανικής λειτουργούν στον μακρόκοσμο. Ο Megaworld συνδέεται με τους νόμους της θεωρίας της σχετικότητας και της σχετικιστικής κοσμολογίας.

Τα διαφορετικά επίπεδα ύλης χαρακτηρίζονται από διαφορετικούς τύπους συνδέσεων:

1) σε κλίμακα 10 -13 cm - ισχυρές αλληλεπιδράσεις, η ακεραιότητα του πυρήνα εξασφαλίζεται από πυρηνικές δυνάμεις.

2) η ακεραιότητα των ατόμων, των μορίων, των μακροσωμάτων παρέχεται από ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις.

3) σε κοσμική κλίμακα - από βαρυτικές δυνάμεις.

Καθώς το μέγεθος αυξάνεται, η ενέργεια αλληλεπίδρασης μειώνεται. Όσο μικρότερες είναι οι διαστάσεις των συστημάτων υλικών, τόσο πιο έντονα διασυνδέονται τα στοιχεία τους.

Μέσα σε κάθε ένα από τα δομικά επίπεδα υπάρχουν σχέσεις υποταγή (το μοριακό επίπεδο περιλαμβάνει το ατομικό επίπεδο, όχι το αντίστροφο). Οποιαδήποτε ανώτερη μορφή προκύπτει με βάση την κατώτερη, την περιλαμβάνει σε μια επιφανειακή μορφή. Αυτό ουσιαστικά σημαίνει ότι η ιδιαιτερότητα των ανώτερων μορφών μπορεί να γίνει γνωστή μόνο με βάση το περιεχόμενο της ανώτερης μορφής ύλης σε σχέση με αυτήν. Οι νόμοι των νέων επιπέδων δεν μπορούν να αναχθούν στους νόμους των επιπέδων βάσει των οποίων προέκυψαν και οδηγούν σε ένα δεδομένο επίπεδο οργάνωσης. Επιπλέον, η μεταφορά των ιδιοτήτων των υψηλότερων επιπέδων ύλης στα χαμηλότερα είναι παράνομη. Κάθε επίπεδο ύλης έχει τις δικές του ποιοτικές ιδιαιτερότητες. Στο υψηλότερο επίπεδο της ύλης, οι κατώτερες μορφές της παρουσιάζονται όχι σε καθαρή μορφή, αλλά σε συνθετική (αφαιρούμενη) μορφή.

Τα δομικά επίπεδα της ύλης αλληλεπιδρούν μεταξύ τους ως μέρος και ως σύνολο. Η αλληλεπίδραση του μέρους και του όλου έγκειται στο ότι το ένα προϋποθέτει το άλλο, είναι ένα και δεν μπορούν να υπάρξουν το ένα χωρίς το άλλο. Δεν υπάρχει σύνολο χωρίς μέρος, και δεν υπάρχουν μέρη χωρίς ένα σύνολο. Το μέρος αποκτά το νόημά του μόνο μέσω του συνόλου, όπως το όλο είναι η αλληλεπίδραση των μερών. Στην αλληλεπίδραση του μέρους και του όλου, ο καθοριστικός ρόλος ανήκει στο σύνολο. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι τα μέρη στερούνται της ιδιαιτερότητάς τους. Ο καθοριστικός ρόλος του συνόλου προϋποθέτει όχι παθητικό, αλλά ενεργητικό ρόλο των μερών, με στόχο τη διασφάλιση της κανονικής ζωής του σύμπαντος στο σύνολό του. Υποταγμένα στο γενικό σύστημα του συνόλου, τα μέρη διατηρούν τη σχετική ανεξαρτησία και αυτονομία τους. Αφενός λειτουργούν ως συστατικά του συνόλου και αφετέρου αποτελούν οι ίδιοι ένα είδος αναπόσπαστων δομών, συστημάτων.

Τα οργανικά ως τύπος συστήματος υλικών έχουν επίσης διάφορα επίπεδα οργάνωσής τους:

1) Το προκυτταρικό επίπεδο περιλαμβάνει DNA, RNA, νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες.

2) κυτταρικοί - ανεξάρτητα υπάρχοντες μονοκύτταροι οργανισμοί.

3) πολυκύτταρα - όργανα και ιστοί, λειτουργικά συστήματα (νευρικό, κυκλοφορικό), οργανισμοί (φυτά και ζώα).

4) ο οργανισμός στο σύνολό του.

5) πληθυσμοί (βιότοπος) - κοινότητες ατόμων του ίδιου είδους που συνδέονται με μια κοινή γονιδιακή δεξαμενή (μπορούν να διασταυρωθούν και να παράγουν το δικό τους είδος) μια αγέλη λύκων σε ένα δάσος, μια αγέλη ψαριών σε μια λίμνη, μια μυρμηγκοφωλιά , ένας θάμνος; βιοκένωση - ένα σύνολο πληθυσμών οργανισμών στους οποίους τα απόβλητα ορισμένων γίνονται οι προϋποθέσεις για τη ζωή και την ύπαρξη άλλων που κατοικούν σε μια χερσαία ή υδάτινη περιοχή. Για παράδειγμα, σε ένα δάσος, πληθυσμοί φυτών που ζουν σε αυτό, καθώς και ζώα, μύκητες, λειχήνες και μικροοργανισμοί αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα ολοκληρωμένο σύστημα.

6) βιόσφαιρα - ένα παγκόσμιο σύστημα ζωής, εκείνο το τμήμα του γεωγραφικού περιβάλλοντος (κάτω μέρος της ατμόσφαιρας, ανώτερο τμήμα της λιθόσφαιρας και υδρόσφαιρα), που είναι ο βιότοπος των ζωντανών οργανισμών, που παρέχει τις απαραίτητες συνθήκες για την επιβίωσή τους (θερμοκρασία, χώμα, κ.λπ.) που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων βιοκαινώσεων.

Η γενική βάση της ζωής σε βιολογικό επίπεδο είναι ο οργανικός μεταβολισμός (ανταλλαγή ύλης, ενέργειας, πληροφοριών με το περιβάλλον), ο οποίος εκδηλώνεται σε οποιοδήποτε από τα διακεκριμένα υποεπίπεδα:

1) στο επίπεδο των οργανισμών, μεταβολισμός σημαίνει αφομοίωση και αφομοίωση μέσω ενδοκυτταρικών μετασχηματισμών.

2) στο επίπεδο της βιοκένωσης, αποτελείται από μια αλυσίδα μετασχηματισμών μιας ουσίας που αφομοιώθηκε αρχικά από τα όργανα παραγωγής μέσω οργανισμών καταναλωτών και οργανισμών καταστροφέων που ανήκουν σε διαφορετικά είδη.

3) στο επίπεδο της βιόσφαιρας υπάρχει παγκόσμια κυκλοφορία ύλης και ενέργειας με άμεση συμμετοχή παραγόντων κοσμικής κλίμακας.

Μέσα στη βιόσφαιρα, αρχίζει να αναπτύσσεται ένα ειδικό είδος υλικού συστήματος, το οποίο διαμορφώνεται λόγω της ικανότητας ειδικών πληθυσμών ζωντανών όντων να εργάζονται - της ανθρώπινης κοινότητας.

Η κοινωνική πραγματικότητα περιλαμβάνει υποεπίπεδα: ατομικό, οικογένεια, ομάδα, συλλογικό, κοινωνική ομάδα, τάξεις, έθνη, κράτος, σύστημα κρατών, κοινωνία στο σύνολό της. Η κοινωνία υπάρχει μόνο χάρη στη δραστηριότητα των ανθρώπων. Το δομικό επίπεδο της κοινωνικής πραγματικότητας βρίσκεται σε διφορούμενες γραμμικές σχέσεις μεταξύ τους (για παράδειγμα, το επίπεδο του έθνους και το επίπεδο του κράτους). Η διαπλοκή διαφορετικών επιπέδων της δομής της κοινωνίας δεν σημαίνει απουσία τάξης και δομής στην κοινωνία. Στην κοινωνία, μπορεί κανείς να ξεχωρίσει θεμελιώδεις δομές - τις κύριες σφαίρες της δημόσιας ζωής: υλικές και παραγωγικές, κοινωνικές, πολιτικές, πνευματικές κ.λπ., οι οποίες έχουν τους δικούς τους νόμους και δομές. Όλοι τους υπό μια ορισμένη έννοια υποτάσσονται, δομούνται και καθορίζουν τη γενετική ενότητα της κοινωνίας στο σύνολό της. Έτσι, οποιαδήποτε από τις περιοχές της αντικειμενικής πραγματικότητας διαμορφώνεται από έναν αριθμό συγκεκριμένων δομικών επιπέδων που βρίσκονται σε αυστηρή σειρά σε μια συγκεκριμένη περιοχή της πραγματικότητας. Η μετάβαση από τη μια περιοχή στην άλλη συνδέεται με την επιπλοκή και την αύξηση του συνόλου των διαμορφωμένων παραγόντων που διασφαλίζουν την ακεραιότητα των συστημάτων, δηλ. η εξέλιξη των υλικών συστημάτων προχωρά προς την κατεύθυνση από το απλό στο σύνθετο, από το χαμηλότερο στο υψηλότερο.

Δομικά επίπεδα ύλης.

Επίπεδα οργάνωσης της φυσικής γνώσης.Η γνώση μας για τη φύση συσσωρεύεται και αναπτύσσεται όχι τυχαία, αλλά σε μια αυστηρή ακολουθία, που καθορίζεται από την ιεραρχία των επιπέδων οργάνωσης της ύλης. Η φύση είναι εγγενώς μία και η διαίρεση της γνώσης για αυτήν σε χωριστούς φυσικούς κλάδους, για παράδειγμα, χημεία ή φυσική, είναι συχνά αρκετά αυθαίρετη: οι φυσικές ιδέες αντικατοπτρίζονται στην εξήγηση των χημικών διεργασιών και στη μελέτη των χημικών μετατροπών ουσιών μεταξύ τους. οδηγεί τους φυσικούς να ανακαλύψουν νέους φυσικούς νόμους και φαινόμενα, όπως η ανακάλυψη της υπεραγωγιμότητας σε υψηλή θερμοκρασία ή η ανακάλυψη σολιτόνια .

Αυτό οφείλεται, καταρχάς, στην ύπαρξη κοινού αντικειμένου μελέτης για χημικούς και φυσικούς – ουσίες. Αλλά υπάρχουν επίσης σημαντικές διαφορές μεταξύ αυτών των δύο επιστημών: πρώτον, το εύρος των αντικειμένων μελέτης της φυσικής σε σύγκριση με τη χημεία είναι ευρύτερο - από τον μικρόκοσμο έως την κλίμακα του Σύμπαντος. Δεύτερον, οι νόμοι της φυσικής είναι πιο καθολικοί και εφαρμόζονται σε μια ολόκληρη σειρά φυσικών φαινομένων. Αυτό αποδεικνύεται από την ανάπτυξη ενός μεγάλου αριθμού σχετικών επιστημών - φυσική χημεία, γεωφυσική, βιοφυσική, αστροφυσικήκαι τα λοιπά. Σε αυτές τις επιστήμες, οι επιστήμονες προσπαθούν να εξηγήσουν τα χημικά, βιολογικά και όλα τα άλλα φυσικά φαινόμενα και διαδικασίες με όρους βασικών φυσικών νόμων.

Περιγράψτε τα φαινόμενα και τις διαδικασίες της φύσης φαινομενολογικές επιστήμες . Ο σκοπός μιας τέτοιας γνώσης είναι να περιγράψει φυσικά φαινόμενα σε μακροσκοπικό επίπεδο, δηλ. σε επίπεδο προσιτό στις ανθρώπινες αισθήσεις. Ωστόσο, η σύγχρονη πειραματική επιστήμη, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων έρευνας και τον πιο πρόσφατο εξοπλισμό: ηλεκτρονικά μικροσκόπια, τομογράφους NMR, φασματοσκοπικό εξοπλισμό υψηλής ανάλυσης, συμπεριλαμβανομένων φασματικών ακτίνων Χ και άλλες σύγχρονες ερευνητικές μεθόδους, σας επιτρέπει να εμβαθύνετε στο υπό μελέτη θέμα - να κατέβει από το μακρο επίπεδο σε μικροεπίπεδα .

Υπάρχει μια ορισμένη ιεραρχία της γνώσης, όταν περιγράφονται πολύπλοκα φαινόμενα και διαδικασίες από τη σκοπιά απλούστερων και πιο οικείων. Θυμηθείτε για άλλη μια φορά το σχήμα των συνδέσεων των φυσικών, χημικών και βιολογικών επιστημών που είναι ήδη γνωστό σε εσάς:

ΦΥΣΙΚΗ ---> ΧΗΜΕΙΑ ----> ΒΙΟΛΟΓΙΑ

Αλλά αυτή η σύνδεση δεν είναι ένα καθαρά μηχανικό σχήμα που εφευρέθηκε από κάποιον, αντικατοπτρίζει την ιεραρχία της οργάνωσης της ύλης που υπάρχει πραγματικά στη φύση:

ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ---> ΑΤΟΜΟ --> ΜΟΡΙΟ ->

ΜΑΚΡΟΜΟΡΙΟ --> ΥΠΕΡΜΟΡΙΑΚΕΣ ΣΥΜΠΛΟΚΕΣ -->

ΚΥΤΤΑΡΙΚΑ ΟΡΓΑΝΙΛΙΑ -----> ΖΩΝΤΑΝΟ ΚΥΤΤΑΡΟ

Οποιαδήποτε διαίρεση του κόσμου στα συστατικά μέρη του είναι υπό όρους, όπως και κάθε όριο που χωρίζει τα μέρη του. Οι έννοιες και τα σχήματα είναι συμβατικά, τα οποία είναι σημαντικά για εμάς ως κάτι που βρίσκεται στη βάση της σύμβασης που δημιουργήσαμε, η οποία στη συνέχεια κυριαρχεί στη φαντασία μας σύμφωνα με την αρχή του αλφαβήτου που δημιουργήσαμε. Αλλά ακριβώς από αυτό δημιουργείται ένα αρμονικό σύστημα γλώσσας και εννοιών που επιβεβαιώνει την ενότητα της δομής της, την ενότητα του Κόσμου, που αποτελείται από έναν περιορισμένο αριθμό ατόμων στον Περιοδικό Νόμο.

Η συνήθης διαίρεση του κόσμου σε μικροκόσμους και μακροκόσμους είναι επίσης υπό όρους, αφού οι διαφορές μεταξύ των αντικειμένων αυτών των ιεραρχικών επιπέδων είναι πολύ μεγάλες. Επομένως, θα προτείνουμε ένα άλλο σύστημα, αφού μας φαίνεται καλύτερο. Άλλοι θα βρουν σε αυτό κάτι που θα τους αναγκάσει να φτιάξουν το δικό τους, το οποίο θα τους φαίνεται πιο κατάλληλο για τις ανάγκες του ερευνητή στη λεπτομέρειά του για να κατανοήσουν την εικόνα του Κόσμου.

Κάτω από τη δομή (από τη λατινική λέξη δομή - δομή, τάξη, διάταξη) νοείται η φυσική χωρική διάταξη του ατόμου στο σύνολό του, ως ένα σύνολο σταθερών συνδέσεων των στοιχειωδών μερών του αντικειμένου, διασφαλίζοντας την ακεραιότητα και την ταυτότητά του με τον εαυτό του. , η διατήρηση των βασικών ιδιοτήτων του υπό την επίδραση εσωτερικών και εξωτερικών δυνάμεων.

Η δομή του σύμπαντος, για παράδειγμα, αντιπροσωπεύεται από μια κανονική χωρική διάταξη και σταθερές συνδέσεις γαλαξιών, σμήνη γαλαξιών κ.λπ. Η δομή των γαλαξιών αποτελείται από τακτικά τοποθετημένες σε αυτούς και σταθερές συνδέσεις αστεριών και αστρικών σμηνών. Η δομή ενός αστρικού συστήματος (για παράδειγμα, του Ηλιακού Συστήματος) είναι μια κανονική διάταξη και σταθερότητα των συνδέσεων πλανητών, αστεροειδών κ.λπ. Η δομή της ζωντανής και της μη ζωντανής ύλης είναι μια κανονική χωρική διάταξη και σταθερότητα των δεσμών ατόμων και μορίων. Η δομή του ατόμου χαρακτηρίζεται από την κανονική διάταξη και σταθερότητα των δεσμών των σωματιδίων που βρίσκονται γύρω από τον πυρήνα και μέσα σε αυτόν.

Οι βασικές αρχές του συστήματος είναι:

η ακεραιότητά του (η θεμελιώδης μη αναγωγιμότητα των ιδιοτήτων του συστήματος στο άθροισμα των ιδιοτήτων των στοιχείων του).

δομικότητα (κανονικότητα των συνδέσεων και των σχέσεων των στοιχείων του συστήματος).

την αλληλεξάρτηση του συστήματος από τις συλλογικές εσωτερικές (δομικά καθορισμένες) δυνάμεις και ιδιότητες του περιβάλλοντος·

υποταγή ή ιεραρχία (κάθε στοιχείο του συστήματος μπορεί να θεωρηθεί ως υποσύστημα των ιδιοτήτων του συστήματος ενός άλλου επιπέδου).

την πολλαπλότητα των περιγραφών κάθε συστήματος με βάση το σύνολο των υποσυστημάτων που το αποτελούν, ιδιότητες, σχέσεις αυτών των ιδιοτήτων.

Τα δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης μπορούν να αναπαρασταθούν από ένα διάγραμμα, πίνακας 2.1.5-1.

Πίνακας 2.1.5-1

Όπως μπορούμε να δούμε, μια τέτοια διαίρεση σε επτά ιεραρχικά επίπεδα του κόσμου είναι υπό όρους, όπως και τα όρια των υποδιαιρέσεων υπό όρους. Τα σύνορα είναι ένας κόσμος συμβάσεων που αλλάζουν υπό την επίδραση της γνώσης του πραγματικού κόσμου. Για παράδειγμα, τα όρια του μικρόκοσμου και του μακρόκοσμου στην υπάρχουσα ιεραρχία καθορίζονται από την ικανότητα επίλυσης του ματιού. Με τη βοήθεια των δημιουργηθέντων τεχνικών μέσων, οργάνων και άλλων φυσικών συσκευών, ένα άτομο μπόρεσε να εξετάσει τη δομή του μικρόκοσμου, του μακρόκοσμου και του μεγακόσμου. Η παρουσία ενός υπερκόσμου, ως συνόλου συμπάντων που αλληλεπιδρούν, υποτίθεται από την έννοια του πλήθους κόσμων, που προτάθηκε από τον D. Bruno. Ως εκ τούτου, τα υποσυστήματα του υλικού κόσμου που μας περιβάλλουν συνθέτουν ένα ενιαίο σύστημα ή δομή του Υπερκόσμου, άπειρου χωροχρόνου.

Η προϋπόθεση και η αναγκαιότητα διαίρεσης του κόσμου στα συστατικά στοιχεία του προέρχεται από την ανάγκη να γνωρίσουμε τον κόσμο τμηματικά και ως σύνολο. Στη διαδικασία της γνώσης, οι ιδέες για τα όρια των διαιρέσεων διευρύνονται. Για παράδειγμα, τα όρια του μεσόκοσμου στη διαδικασία ανάπτυξης ενός ατόμου και της συνείδησής του διευρύνονται επίσης συνεχώς. Στην αυγή του ανθρώπινου πολιτισμού, είναι ο ίδιος και ο κόσμος του φυσικού περιβάλλοντος που τον περιβάλλει. Αργότερα εμφανίζονται τεχνητά εργαλεία, μηχανές που δημιούργησε ο ίδιος ο άνθρωπος. Στη συνέχεια, ένα άτομο πηγαίνει στο πλησιέστερο διάστημα και η περιβάλλουσα πραγματικότητα είναι τα αντικείμενα του διαστήματος κοντά στη Γη, και στη συνέχεια, στο μακρινό μέλλον, ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Δηλαδή, σταδιακά ο μεσόκοσμος επεκτείνει τα όριά του στα αντικείμενα του μακρόκοσμου. Με την ανάπτυξη των διαστημικών ταξιδιών εκτός του ηλιακού συστήματος, ο μεγακόσμος μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως αντικείμενο του γύρω κόσμου. Το Pioneer 10, ένα ανθρώπινο δημιούργημα, έχει ξεπεράσει το ηλιακό σύστημα και βρίσκεται ήδη στη δομή του Γαλαξία μας - του γαλαξία μας.

Παραδόξως, το ανθρώπινο μυαλό είναι επίσης σε θέση να δημιουργήσει έναν εικονικό κόσμο στον οποίο μπορεί να ταξιδέψει, να απολαύσει ανακαλύψεις, να υποφέρει, να αγαπήσει και να μισήσει. Το όριο μεταξύ του εικονικού και του πραγματικού κόσμου είναι επίσης υπό όρους και φευγαλέα, στο βαθμό που μπορούμε γρήγορα να περάσουμε από τις θεωρητικές συζητήσεις για τη δομή του κόσμου σε πρακτικές υλοποιήσεις ιδεών που βασίζονται στην εμπειρία.

Εντυπωσιακό είναι και το γεγονός του αδιαχωριστού ζώσης και άβιης ύλης σε όλα τα επίπεδα της οργάνωσής της. «Ζωντανός - από τους ζωντανούς!». Αυτή είναι η αρχή Pasteur-Reddy. Όμως το ζωντανό προέκυψε από το μη ζωντανό και είναι απόρροια της εξέλιξης του μη ζωντανού!

Εάν υπάρχει ένας μικρόκοσμος, ένας μεσόκοσμος και ένας μακρόκοσμος ζωντανής ύλης, τότε λογικά ο Γαλαξίας (ο γαλαξίας μας), που έχει ζωή στο ηλιακό σύστημα, είναι ο ίδιος φορέας ζωής. Τέτοιοι συλλογισμοί θα μας οδηγήσουν στην ιδέα ότι η ζωή ανήκει σε ολόκληρο το σύμπαν. Ήταν με την έλευση της νοημοσύνης στη Γη που ο Μεταγαλαξίας πέρασε σε μια νέα ποιότητα - έγινε ευφυής.

Τα συστατικά στοιχεία του ζωντανού (άτομα, μόρια) είναι το καθένα ξεχωριστά μη ζωντανή ύλη. Εάν ένα ζωντανό πράγμα αποσυναρμολογηθεί σε άτομα, τότε είναι αδύνατο να δημιουργηθεί ένα ζωντανό πράγμα με την επακόλουθη λειτουργία της συναρμολόγησης ατόμων. Αυτό απαιτεί ολόκληρη την ιστορία της εξέλιξης του ζωντανού και μη ζωντανού πραγματικού περιβάλλοντος κόσμου του σύμπαντος. Αυτό είναι ένα από τα παράδοξα της διαίρεσης του κόσμου στα ζωντανά και στα μη ζωντανά συστατικά του. Αντίθετα, πρέπει να υποθέσουμε ότι όλη η ύλη στο σύμπαν είναι απλώς διαποτισμένη από στοιχεία ικανά για τη δική τους αυτοοργάνωση που ονομάζεται ζωή, παρά να διαχωρίσουν τις έννοιες του ζωντανού και του μη ζώντος. Το ίδιο το σύμπαν είναι μια αναπτυσσόμενη και συνεχώς βελτιούμενη ενότητα απείρως μικρού (κάτι) και απείρως μεγάλου (τα πάντα).

Η ύλη δομείται όχι μόνο από την κίνηση, τον χώρο, τον χρόνο, τη μορφή, αλλά και από τη διάσταση, το επίπεδο οργάνωσης. Αλλά αν η κίνηση, ο χώρος και ο χρόνος στον υλικό κόσμο είναι ένα απαραίτητο χαρακτηριστικό της συνύπαρξης, τότε το επίπεδο οργάνωσης της ύλης είναι μια αρχή ταξινόμησης που είναι βολική για να διαμελίσει (συνθλίψει) τα σημάδια της ύπαρξης του υλικού κόσμου με σκοπό την η διακριτή του γνωστική με διαδοχική προσέγγιση από το συγκεκριμένο στο γενικό ή το αντίστροφο.

Τα ιεραρχικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης στις φυσικές επιστήμες είναι διαφορετικά. Στον οργανικό κόσμο χωρίζονται σε τάξεις, τύπους, ομάδες, οικογένειες, γένη, είδη. Στον ανόργανο κόσμο, τα ιεραρχικά επίπεδα αντιστοιχούν σε συμπλέγματα, σχηματισμούς, πετρώματα, ορυκτά είδη κ.λπ. Επιπλέον, τα όρια αυτής της διαίρεσης, επαναλαμβάνουμε, είναι πολύ αυθαίρετα και καθορίζονται από την ανάγκη λήψης πληροφοριών για μια δομημένη μονάδα (μέρος), μελετώντας τις ιδιότητες της οποίας, μεταφράζοντάς την σε τετραδιάστατο χώρο, μπορούμε να καταλάβουμε πώς τακτοποιείται το σύνολο.

Ιεραρχία (από το ελληνικό ιερό - ιερό και αρχέ - εξουσία). Η διάταξη ενός συνόλου στοιχείων κατά σειρά από την υψηλότερη στη χαμηλότερη κατάταξη. Μια μέθοδος διευθέτησης πολύπλοκων συστημάτων, στην οποία οι σύνδεσμοι του συστήματος κατανέμονται σε διάφορα επίπεδα σύμφωνα με ένα δεδομένο κριτήριο.

Δύο ιεραρχικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης - ο μικρόκοσμος και ο μακρόκοσμος (μικρόκοσμος και μακρόκοσμος) έχουν από καιρό οριοθετηθεί από τις φυσικές επιστήμες, αφού οι μορφές κίνησης εκδηλώνονται σε αυτές με ελαφρώς διαφορετικό τρόπο. Νέες αλληλεπιδράσεις εμφανίζονται. Αλλά ακόμη και αυτή η διαίρεση του υλικού κόσμου είναι υπό όρους. Γιατί ο μακρόκοσμος αποτελείται από τη δομημένη ουσία του μικρόκοσμου που εκπέμπει άπειρα στο χωροχρόνο όλη την υπάρχουσα και μελλοντική ποικιλία φαινομένων, καταστάσεων, κινήσεων αντικειμένων.

Ήδη στην αρχαιότητα υπήρχε μια ιδέα του μικρο- και του μακρόκοσμου. Ο μικρόκοσμος είναι ο κόσμος του ανθρώπου, ο μακρόκοσμος είναι ολόκληρη η Φύση. Είναι, σαν να λέγαμε, ζωντανά όντα που δημιουργήθηκαν σύμφωνα με ένα ενιαίο μοντέλο και είναι προικισμένα με μία ψυχή... Ήδη στην αρχαιότητα υπήρχε η αρχή ότι ένα άτομο είναι το μέτρο όλων των πραγμάτων, αφού οι άνθρωποι έβλεπαν την αρμονία στη δομή του το σώμα του, και αυτή η αρμονία μεταφέρθηκε στον κόσμο που μέτρησαν μέσα από τις αναλογίες του ανθρώπινου σώματος. Έτσι δημιουργήθηκε ένα από τα θαύματα του κόσμου, ο Παρθενώνας, πάνω από τη λύση της αρμονίας της οποίας τόσο καιρό παλεύουν οικοδόμοι και αρχιτέκτονες.

Μικρόκοσμος και μακρόκοσμος (από τα ελληνικά, ο μεγάλος κόσμος - το σύμπαν και ο μικρός κόσμος - άνθρωπος). Οι φυσικοί φιλόσοφοι του 16ου αιώνα, ιδιαίτερα ο Παράκελσος, θεώρησαν το σύμπαν ως ανθρώπινο οργανισμό σε διευρυμένη μορφή, και τον άνθρωπο ως σύμπαν σε μικρογραφία, και συμπέραναν από αυτό ότι υπάρχει η ίδια σύνδεση μεταξύ του σύμπαντος και του ανθρώπου όπως μεταξύ των μελών του ένας σωματικός οργανισμός και γιατί, για παράδειγμα, τα αστέρια μπορούν να επηρεάσουν τη μοίρα ενός ατόμου.

Η αλληλουχία διάταξης των αντικειμένων στο Σύμπαν σύμφωνα με τα δομικά επίπεδα της ύλης (SML) υποδηλώνει την ύπαρξη μιας δομικής οργάνωσης πολύπλοκων πολυεπίπεδων συστημάτων. Εκδηλώνεται με την ταξινόμηση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ SMS από την υψηλότερη προς τη χαμηλότερη σειρά. Προτάθηκε στο έργο του Β.Π. Ivanova, πίνακας 2.1.5-2.

Με βάση τη γενική αρχή της ενότητας της παγκόσμιας τάξης, η σύγχρονη επιστήμη, βασισμένη σε πειραματικά επιτεύγματα, περιγράφει την ύλη στην περιοχή από 1∙10 -18 έως 1∙10 26 m. Εκδηλώνεται τόσο με τη μορφή συγκεκριμένων αντικειμένων όσο και το περιβάλλον.

Η αναζήτηση θεμελιωδών προτύπων που θα καθιστούσαν δυνατή τη δομή του κόσμου με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι δυνατή η πρόβλεψη οποιουδήποτε ιστορικού επιπέδου της οργάνωσής του συνεχίζεται. Με την ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής, ο κόσμος παρουσιάστηκε ξαφνικά ως ο «Ιπτάμενος Ολλανδός», όταν αποδείχθηκε ότι ήταν αδύνατο να καθοριστούν με σαφήνεια τα πραγματικά του όρια είτε στο χώρο είτε στο χρόνο. Μέσα στα όρια που είναι τόσο απαραίτητα για εμάς στον οικείο σε μας μακρόκοσμο λόγω της δυαδικότητας της φύσης του μικρόκοσμου. Ο κόσμος στον χώρο του μικροκόσμου αποδείχτηκε ότι ήταν «λερωμένος» και τα όριά του έμοιαζαν τόσο υπό όρους που κατέστη απαραίτητο να καταφύγουμε σε εικονικά σωματίδια για να περιγράψουμε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των σωματιδίων του, η «γέννηση» των οποίων θα συνέπιπτε ταυτόχρονα με "θάνατος". Και επιπλέον, κατάφεραν να αποτελέσουν τον κρίκο μετάδοσης μιας τέτοιας αλληλεπίδρασης.

Σύμφωνα με τον B.P. Ivanov, η ύλη αποδεικνύεται ότι «δεν λερώνεται», αλλά ομαδοποιείται στο διάστημα με έναν συγκεκριμένο τρόπο. Το σύστημα της ύλης αποτελείται από έναν θρόμβο (πυρήνα) και το φυσικό πεδίο που τον περιβάλλει, τα οποία βρίσκονται σε ορισμένες σχέσεις και συνδέσεις μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα είδος ακεραιότητας (ενότητας). Ένα τέτοιο σύστημα ύλης ονομάζεται από αυτόν η οργανωτική μορφή της ύλης (OFM) ή ένα εντοπισμένο αντικείμενο του σύμπαντος. Ο συγγραφέας στη δομή της ύλης κάνει μια αναλογία μεταξύ της δομής των σωματιδίων, των ατόμων, των αστεριών, των γαλαξιών. Δηλαδή, σε οποιοδήποτε επίπεδο οργάνωσης της ύλης, είτε είναι ένα σωματίδιο, ένα άτομο, ένα αστέρι ή ένας γαλαξίας, υπάρχει σίγουρα ένας πυρήνας και ένα φυσικό πεδίο, ενωμένα σε ένα ενιαίο σύστημα της οργανωτικής μορφής της ύλης, που είναι η θεμελιώδης μονάδα ολόκληρου του γνωστού σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένου του σύμπαντος.

Η ομάδα οργανωμένων μορφών ύλης που έχουν μια κοινή ιδιότητα, για παράδειγμα, το ηλεκτρικό φορτίο των πυρήνων των ατόμων των στοιχείων του πίνακα του D.I. Mendeleev, ο συγγραφέας συνδυάζει σε ένα δομικό επίπεδο ύλης (SML).

Περιέχει ολόκληρο το σύνολο των SMS στην ακόλουθη ιεραρχία, που αποτελείται από στοιχεία:

• στοιχειώδη σωματίδια?
• πυρήνες?
• άτομα;
• μόρια?
• κρύσταλλα?
• σκόνη;
• μικρομετεωροειδή;
• μετεωροειδή?
• κομήτες?
• αστεροειδείς?
• πλανήτες?
• αστέρια? σμήνη αστεριών?
• σφαιρικά σμήνη?
• γαλαξίες?
• σμήνη γαλαξιών?
• υπερσμήνη γαλαξιών.

Μεταγαλαξίας.

• Αυτή είναι επίσης μια πολύ υπό όρους ιεραρχία. Δεδομένου ότι μπορεί να συμπληρωθεί, για παράδειγμα, με μια διαδοχική σειρά:
• ένας κρύσταλλος του οποίου το μοναδιαίο κύτταρο αποτελείται από άτομα ή ιόντα που μεταφράζονται κατά κρυσταλλογραφικές κατευθύνσεις·
• ορυκτό (αποτελούμενο από ένα σύνολο ατόμων, ιόντων, μορίων).
• βράχος (ως συνδυασμός διαφόρων ορυκτών που το αποτελούν).
• σκόνη (ως συλλογή κρυστάλλων, ορυκτών, πετρωμάτων διαφορετικής σύνθεσης) κ.λπ.
• σχηματισμοί, ως κοινότητα γεωλογικών σωμάτων, συνδυασμένων με παραγενετικό, γενετικό ή με άλλο τρόπο, αποτελούμενο από πετρώματα, μεταλλεύματα, ορυκτά κ.λπ.

Τα υλικά αντικείμενα του γαλαξία είναι επίσης σχετικιστικά αντικείμενα των λεγόμενων μαύρων τρυπών κ.λπ.

Ωστόσο, ένα συγκεκριμένο μοτίβο μπορεί να εντοπιστεί στην προτεινόμενη ιεραρχία του B.P. Ivanov. Μεταξύ των δομικών επιπέδων της ύλης, παρατηρούνται αλματικές αλλαγές στα γενικευμένα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους, που επέτρεψαν στον συγγραφέα να χρησιμοποιήσει το μοντέλο της «κβαντικής κλίμακας» σε αυτήν την ιεραρχία, στα σκαλοπάτια της οποίας βρίσκονται τα δομικά επίπεδα της ύλης.

Μέσα σε ένα βήμα, το δομικό επίπεδο της ύλης σύμφωνα με τον B.P. Ivanov αποτελείται από τρία υποεπίπεδα. Σε κάθε υποεπίπεδο, παρατηρείται τακτική επανάληψη των ιδιοτήτων των αντικειμένων καθώς η ακτίνα του πυρήνα του OFM αυξάνεται λόγω της επταπλάσιας διακλάδωσης. Η ιδιότητα της δομής στην ιεραρχία SMS κληρονομείται από τα δομικά επίπεδα των κατώτερων επιπέδων. Για παράδειγμα, ο Μεταγαλαξίας αποτελείται από υπερσμήνη γαλαξιών, οποιοσδήποτε γαλαξίας, με τη σειρά του, αποτελείται από αστρικά σμήνη και ούτω καθεξής. μέχρι τα στοιχειώδη σωματίδια. Δηλαδή, η βάση της ύλης είναι η έννοια ενός στοιχειώδους μέρους, που επαναλαμβάνεται, μεταδίδεται στον χωροχρόνο, με αποτέλεσμα να διαμορφώνεται το σύνολο: η ουσία και η δομή του κόσμου.

Δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης σύμφωνα με τον B.P. Ivanov

Πίνακας 2.1.5-2

Σύμφωνα με τα παραπάνω πινακοποιημένα στοιχεία του B.P.Ivanov, το όριο του μικρόκοσμου (του εσωτερικού κόσμου) και του μακρόκοσμου καθορίζεται από τον αριθμό μετά τα .0., .0.1 κ.λπ. Ο μικρόκοσμος περιελάμβανε έτσι δομές που κυμαίνονταν από σωματίδια χαλικιού, άμμο, λάσπη και μικρότερες διαστάσεις. Το πλεονέκτημα της παραπάνω δομικής ιεραρχίας που βασίζεται στην ιδέα της οργανωτικής μορφής της ύλης έγκειται στη δυνατότητα προσδιορισμού των διακριτών ορίων της διάστασης του υλικού κόσμου διαιρώντας με έναν συντελεστή ομοιότητας ίσο με τον αριθμό 128 (για τον μικρόκοσμο ) και πολλαπλασιάζοντας με τον ίδιο συντελεστή (για τον μακρόκοσμο). Έτσι, σύμφωνα με τον Β.Π. Ο Ivanov είναι αρκετά διακριτός και προσφέρεται για οριακή δόμηση, αλλά στα όρια των μικροδομών, οι ιδιότητές τους αλλάζουν απότομα.

Ο μακρόκοσμος για τη Γη σε αυτή την ταξινόμηση ξεκινά με το διάστημα κοντά στη Γη και εκτείνεται σε ολόκληρο το εξωτερικό μέρος του σύμπαντος.

Η ιεραρχική προσέγγιση του B.P. Ivanov είναι καλή για την περιγραφή της επιστημονικής εικόνας του κόσμου. Θα μπερδέψει κάπως τον λαϊκό ως προς το ότι μια τέτοια διαίρεση του υλικού κόσμου, αν και καλύπτει όλη την ποικιλομορφία των τακτικά μεταβαλλόμενων ιδιοτήτων και δομών του, δεν καθιστά δυνατό να ξεχωρίσουμε μεταφορικά την ιεραρχική υποταγή με την οποία συνήθως ασχολείται η ανθρώπινη συνείδηση. . Συχνά μετρά όχι με έναν αριθμό, αλλά με μια σχετική κλίμακα, την ικανότητα να επιλύει το μάτι ή την επίγνωση της διάστασης στο επίπεδο των αισθήσεων.

Στην έννοια της «κβαντικής γέννησης του σύμπαντος», που προτάθηκε το 1973 από τους PI Fomin και E. Trion, οι αιτιώδεις σχέσεις σε όλα τα δομικά επίπεδα του Κόσμου παρατηρούνται στην «αρχική» κατάσταση του σύμπαντος, που ήταν ένα φυσικό κενό . Και η αιτία της κοσμολογικής διαστολής που παρατηρείται αυτή τη στιγμή θα μπορούσε να είναι η αντιβαρυτική ικανότητα του κενού, προκαλώντας απώθηση μεταξύ των σωματιδίων της ύλης που «εισάγονται» σε αυτό. Και για αυτόν η πίεση είναι αρνητική: p = - ε. Ωστόσο, το κύριο εμπόδιο της κβαντικής γέννησης του σύμπαντος είναι η ανάγκη να εξηγηθεί γιατί φαίνεται ισότροπο όταν διαστέλλεται από μια κατάσταση ιδιομορφίας.

Η πρώτη γενιά κοσμολογικών μοντέλων αντιστοιχούσε σε μια ομοιογενή και ισότροπη κατανομή της ύλης, δηλαδή δεν περιέγραφε την πραγματική κατανομή της ύλης, αλλά υπολογιζόταν κατά μέσο όρο σε κύτταρα, το μέγεθος των οποίων είναι της τάξης των διαγαλαξιακών αποστάσεων, με αρχική ιδιομορφία - κατάσταση με άπειρη πυκνότητα. Η εξέλιξη του κόσμου σε αυτά τα μοντέλα εξαρτάται από τη συνολική πυκνότητα της ύλης ρ στην παρούσα εποχή. Και αν σ< ρ крит. (~10 -25 г/см 3), то пространство бесконечно («открытый мир») и наблюдающееся ныне космологическое расширение неограниченно; в случае ρ >ρ crit. – ο χώρος είναι πεπερασμένος και η διαστολή, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, θα πρέπει να αντικατασταθεί από συστολή («κλειστός κόσμος»). Ανοιχτός ή κλειστός, στο πλαίσιο αυτών των μοντέλων, ο Κόσμος (Μεταγαλαξίας) δεν είναι επί του παρόντος ξεκάθαρος, αφού σύγχρονες εκτιμήσεις παρατήρησης δείχνουν ότι ρ/ρ crit ~1.

Η δεύτερη γενιά κοσμολογικών μοντέλων. Λαμβάνοντας υπόψη τις ανομοιογένειες της πραγματικής κατανομής της ύλης στον Μεταγαλαξία οδήγησε σε μια ελαφρώς διαφορετική εικόνα της εξέλιξής του. Αυτά τα μοντέλα έρχονται σε αντίθεση με την παρατηρούμενη παγκόσμια ισοτροπία της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου μικροκυμάτων (υπόβαθρο). Διότι οποιαδήποτε αυθαίρετα μικρή απόκλιση από την ισοτροπία αυξάνεται γρήγορα με τη διαστολή του σύμπαντος και δεν μπορεί να ανοίξει ισοτροπικά στο διάστημα, αφού η διαστολή είναι ταχύτερη από αυτή που διαδίδεται η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Τα μοντέλα τρίτης γενιάς προβλέπουν την «πρωταρχική κβαντοποίηση» των παραμέτρων του μοντέλου (προσέγγιση στο πλήρες κβαντικό μοντέλο του κόσμου). Ωστόσο, τα μοντέλα της τρίτης και δεύτερης γενιάς δεν επιτρέπουν την εξήγηση της ισοτροπίας του Μεταγαλαξία, συμπεριλαμβανομένης της ισοτροπίας του CMB, με εξαίρεση τις διακυμάνσεις του - το διπολικό στοιχείο.

Ποια είναι η έννοια της «ύλης»; Ποιες είναι οι ιδιότητες της ύλης;

Υλη- μια αντικειμενική πραγματικότητα που δίνεται σε ένα άτομο στις αισθήσεις του και υπάρχει ανεξάρτητα από αυτόν. Αυτό είναι ένα είδος ουσίας, η βάση όλων των υπαρχόντων αντικειμένων και συστημάτων, οι ιδιότητές τους, οι μεταξύ τους συνδέσεις και οι μορφές κίνησης, δηλ. από τι είναι φτιαγμένος ο κόσμος.

Η δομή της ύλης- η ύπαρξη μιας άπειρης ποικιλίας ολοκληρωμένων συστημάτων είναι στενά διασυνδεδεμένα.

Ιδιότητες ύλης, οι καθολικές μορφές της ύπαρξής του είναι η κίνηση, ο χώρος και ο χρόνος, που δεν υπάρχουν έξω από την ύλη. Με τον ίδιο τρόπο, δεν μπορούν να υπάρχουν υλικά αντικείμενα που να μην έχουν χωροχρονικές ιδιότητες.

Χώρος- η αντικειμενική πραγματικότητα, η μορφή ύπαρξης της ύλης, χαρακτηρίζεται από το μήκος και τη δομή των υλικών αντικειμένων (φαινομένων) στη σχέση τους με άλλα αντικείμενα και φαινόμενα.

χρόνος- η αντικειμενική πραγματικότητα, η μορφή ύπαρξης της ύλης χαρακτηρίζεται από τη διάρκεια και τη συνέπεια της ύπαρξης υλικών αντικειμένων και φαινομένων στη σχέση τους με άλλα υλικά αντικείμενα και φαινόμενα.

Ξεχώρισε ο Φρίντριχ Ένγκελς πέντε μορφές κίνησης της ύλης: φυσική; χημική ουσία; βιολογικός; κοινωνικός; μηχανικός.

Καθολικές ιδιότητεςθέμα είναι:

άφθαρτο και άφθαρτο

αιωνιότητα ύπαρξης στο χρόνο και άπειρο στο χώρο

Η ύλη χαρακτηρίζεται πάντα από κίνηση και αλλαγή, αυτοανάπτυξη, μετατροπή κάποιων καταστάσεων σε άλλες

ντετερμινισμός όλων των φαινομένων

αιτιότητα - η εξάρτηση φαινομένων και αντικειμένων από δομικές σχέσεις σε υλικά συστήματα και εξωτερικές επιρροές, από τις αιτίες και τις συνθήκες που τις προκαλούν

αντανάκλαση - εκδηλώνεται σε όλες τις διαδικασίες, αλλά εξαρτάται από τη δομή των συστημάτων που αλληλεπιδρούν και τη φύση των εξωτερικών επιρροών. Η ιστορική εξέλιξη της ιδιότητας του προβληματισμού οδηγεί στην εμφάνιση της υψηλότερης μορφής της - της αφηρημένης σκέψης

Οι παγκόσμιοι νόμοι ύπαρξης και ανάπτυξης της ύλης:

Ο νόμος της ενότητας και της πάλης των αντιθέτων

Ο Νόμος της Μετάβασης των Ποσοτικών Μεταβολών σε Ποιοτικές

Νόμος άρνησης άρνησης

δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης σε άψυχη φύση.

Σε κάθε δομικό επίπεδο της ύλης υπάρχουν ειδικές (αναδυόμενες) ιδιότητεςλείπει σε άλλα επίπεδα. Μέσα σε κάθε ένα από τα δομικά επίπεδα υπάρχουν σχέσεις υποταγής, για παράδειγμα, το μοριακό επίπεδο περιλαμβάνει το ατομικό επίπεδο και όχι το αντίστροφο. Οποιαδήποτε ανώτερη μορφή προκύπτει με βάση την κατώτερη, την περιλαμβάνει σε μια επιφανειακή μορφή. Αυτό σημαίνει, ουσιαστικά, ότι η ιδιαιτερότητα των ανώτερων μορφών μπορεί να γίνει γνωστή μόνο με βάση μια ανάλυση των δομών των κατώτερων μορφών. Και αντίστροφα, η ουσία μιας μορφής κατώτερης τάξης μπορεί να γίνει γνωστή μόνο με βάση το περιεχόμενο μιας ανώτερης μορφής ύλης σε σχέση με αυτήν.

Στις φυσικές επιστήμες διακρίνονται δύο μεγάλες κατηγορίες υλικών συστημάτων: τα συστήματα άψυχη φύση και συστήματα άγριας ζωής. ΣΕ άψυχη φύσηΤα δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης είναι:

1) κενό (πεδία με ελάχιστη ενέργεια), 2) πεδία και στοιχειώδη σωματίδια, 3) άτομα, 4) μόρια, μακροσώματα, 5) πλανήτες και πλανητικά συστήματα, 6) αστέρια και συστήματα αστέρων, 7) γαλαξίας, 8) μεταγαλαξίας, 9 )Σύμπαν.

Στην άγρια ​​ζωή, διακρίνονται δύο πιο σημαντικά δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης - βιολογικό και κοινωνικό. Το βιολογικό επίπεδο περιλαμβάνει:

προκυτταρικό επίπεδο (πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα).

• το κύτταρο ως «τούβλο» των ζωντανών και μονοκύτταρων οργανισμών.
• πολυκύτταρος οργανισμός, τα όργανα και οι ιστοί του·
• πληθυσμός - ένα σύνολο ατόμων του ίδιου είδους που καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή, διασταυρώνονται ελεύθερα μεταξύ τους και είναι εν μέρει ή πλήρως απομονωμένα από άλλες ομάδες του είδους τους.
• βιοκένωση - ένα σύνολο πληθυσμών στους οποίους τα απόβλητα ορισμένων αποτελούν τις προϋποθέσεις για την ύπαρξη άλλων οργανισμών που κατοικούν σε μια ορισμένη περιοχή της ξηράς ή του νερού.
• βιόσφαιρα - η ζωντανή ύλη του πλανήτη (το σύνολο όλων των ζωντανών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων).

Σε ένα ορισμένο στάδιο στην ανάπτυξη της ζωής στη Γη, προέκυψε ο νους, χάρη στον οποίο εμφανίστηκε ένα κοινωνικό δομικό επίπεδο ύλης. Σε αυτό το επίπεδο, υπάρχουν: ατομικό, οικογενειακό, συλλογικό, κοινωνική ομάδα, τάξη και έθνος, κράτος, πολιτισμός, η ανθρωπότητα στο σύνολό της.

δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης στη ζωντανή φύση.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες επιστημονικές απόψεις για τη φύση, όλα τα φυσικά αντικείμενα είναι ταξινομημένα, δομημένα, ιεραρχικά οργανωμένα συστήματα. Στις φυσικές επιστήμες διακρίνονται δύο μεγάλες κατηγορίες υλικών συστημάτων: συστήματα άψυχης φύσης και συστήματα ζωντανής φύσης.

Στη ζωντανή φύση, τα δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης περιλαμβάνουν συστήματα προκυτταρικού επιπέδου - νουκλεϊκά οξέα και πρωτεΐνες. τα κύτταρα ως ειδικό επίπεδο βιολογικής οργάνωσης, που αντιπροσωπεύονται με τη μορφή μονοκύτταρων οργανισμών και στοιχειωδών μονάδων ζωντανής ύλης. πολυκύτταροι οργανισμοί χλωρίδας και πανίδας· πάνω από τις οργανικές δομές, συμπεριλαμβανομένων των ειδών, των πληθυσμών και των βιοκαινώσεων, και, τέλος, τη βιόσφαιρα ως ολόκληρη τη μάζα της ζωντανής ύλης. Στη φύση, όλα είναι αλληλένδετα, επομένως, είναι δυνατόν να διακρίνουμε τέτοια συστήματα που περιλαμβάνουν στοιχεία τόσο της ζωντανής όσο και της άψυχης φύσης - βιογεωκαινώσεις.

Οι φυσικές επιστήμες, έχοντας ξεκινήσει τη μελέτη του υλικού κόσμου με τα απλούστερα υλικά αντικείμενα που γίνονται άμεσα αντιληπτά από τον άνθρωπο, προχωρούν στη μελέτη των πιο περίπλοκων αντικειμένων των βαθιών δομών της ύλης που υπερβαίνουν την ανθρώπινη αντίληψη και είναι ασύγκριτα με τα αντικείμενα της Καθημερινή εμπειρία Εφαρμόζοντας μια συστηματική προσέγγιση, η φυσική επιστήμη δεν ξεχωρίζει απλώς τους τύπους υλικών συστημάτων και αποκαλύπτει τη σύνδεση και τη συσχέτισή τους. Στην επιστήμη, υπάρχουν τρία επίπεδα της δομής της ύλης - ο μακρόκοσμος, ο μικρόκοσμος και ο μεγακόσμος.

1. Δομικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης

Στην πιο γενική της μορφή, η ύλη είναι ένα άπειρο σύνολο όλων των αντικειμένων και συστημάτων που συνυπάρχουν στον κόσμο, το σύνολο των ιδιοτήτων, των συνδέσεων, των σχέσεων και των μορφών κίνησης τους. Ταυτόχρονα, περιλαμβάνει όχι μόνο όλα τα άμεσα παρατηρήσιμα αντικείμενα και σώματα της φύσης, αλλά και όλα όσα δεν μας δίνονται σε αισθήσεις. Όλος ο κόσμος γύρω μας είναι μια κινούμενη ύλη στις απείρως ποικίλες μορφές και εκδηλώσεις της, με όλες τις ιδιότητες, τις συνδέσεις και τις σχέσεις. Σε αυτόν τον κόσμο, όλα τα αντικείμενα έχουν εσωτερική τάξη και συστημική οργάνωση. Η τάξη εκδηλώνεται στην τακτική κίνηση και αλληλεπίδραση όλων των στοιχείων της ύλης, λόγω της οποίας συνδυάζονται σε συστήματα. Ολόκληρος ο κόσμος, επομένως, εμφανίζεται ως ένα ιεραρχικά οργανωμένο σύνολο συστημάτων, όπου κάθε αντικείμενο είναι ταυτόχρονα ανεξάρτητο σύστημα και στοιχείο ενός άλλου, πιο σύνθετου συστήματος.

Σύμφωνα με τη σύγχρονη φυσική-επιστημονική εικόνα του κόσμου, όλα τα φυσικά αντικείμενα είναι επίσης ταξινομημένα, δομημένα, ιεραρχικά οργανωμένα συστήματα. Με βάση μια συστηματική προσέγγιση της φύσης, όλη η ύλη χωρίζεται σε δύο μεγάλες κατηγορίες υλικών συστημάτων - την άψυχη και τη ζωντανή φύση. Στο σύστημα της άψυχης φύσης, τα δομικά στοιχεία είναι: στοιχειώδη σωματίδια, άτομα, μόρια, πεδία, μακροσκοπικά σώματα, πλανήτες και πλανητικά συστήματα, αστέρια και αστρικά συστήματα, γαλαξίες, μεταγαλαξίες και το Σύμπαν συνολικά. Αντίστοιχα, στην άγρια ​​ζωή, τα κύρια στοιχεία είναι πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα, κύτταρα, μονοκύτταροι και πολυκύτταροι οργανισμοί, όργανα και ιστοί, πληθυσμοί, βιοκαινώσεις, ζωντανή ύλη του πλανήτη.

Ταυτόχρονα, τόσο η άψυχη όσο και η ζωντανή ύλη περιλαμβάνουν έναν αριθμό διασυνδεδεμένων δομικών επιπέδων. Η δομή είναι ένα σύνολο συνδέσμων μεταξύ των στοιχείων του συστήματος. Επομένως, κάθε σύστημα αποτελείται όχι μόνο από υποσυστήματα και στοιχεία, αλλά και από διάφορες συνδέσεις μεταξύ τους. Μέσα σε αυτά τα επίπεδα, οι οριζόντιοι (συντονιστικοί) σύνδεσμοι είναι οι κύριοι, και μεταξύ των επιπέδων - κάθετοι (υποταγή). Ο συνδυασμός οριζόντιων και κάθετων συνδέσεων καθιστά δυνατή τη δημιουργία μιας ιεραρχικής δομής του Σύμπαντος, στην οποία το κύριο χαρακτηριστικό προσόντων είναι το μέγεθος ενός αντικειμένου και η μάζα του, καθώς και η σχέση τους με ένα άτομο. Με βάση αυτό το κριτήριο, διακρίνονται τα ακόλουθα επίπεδα ύλης: μικρόκοσμος, μακρόκοσμος και μεγακόσμος.

Ο μικρόκοσμος είναι η περιοχή των εξαιρετικά μικρών, άμεσα μη παρατηρήσιμων υλικών μικροαντικειμένων, η χωρική διάσταση των οποίων υπολογίζεται στην περιοχή από 10 -8 έως 10 -16 cm και η διάρκεια ζωής - από το άπειρο έως τα 10-24 δευτερόλεπτα. Αυτό περιλαμβάνει πεδία, στοιχειώδη σωματίδια, πυρήνες, άτομα και μόρια.

Ο μακρόκοσμος είναι ο κόσμος των υλικών αντικειμένων, ανάλογης κλίμακας με ένα άτομο και τις φυσικές του παραμέτρους. Σε αυτό το επίπεδο, τα χωρικά μεγέθη εκφράζονται σε χιλιοστά, εκατοστά, μέτρα και χιλιόμετρα και ο χρόνος εκφράζεται σε δευτερόλεπτα, λεπτά, ώρες, ημέρες και χρόνια. Στην πρακτική πραγματικότητα, ο μακρόκοσμος αντιπροσωπεύεται από μακρομόρια, ουσίες σε διάφορες καταστάσεις συσσωμάτωσης, ζωντανούς οργανισμούς, τον άνθρωπο και τα προϊόντα της δραστηριότητάς του, δηλ. μακροσώματα.

Ο Μεγακόσμος είναι μια σφαίρα τεράστιων κοσμικών κλιμάκων και ταχυτήτων, η απόσταση στην οποία μετράται σε αστρονομικές μονάδες, έτη φωτός και παρσέκες, και ο χρόνος ύπαρξης των διαστημικών αντικειμένων είναι εκατομμύρια και δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό το επίπεδο ύλης περιλαμβάνει τα μεγαλύτερα υλικά αντικείμενα: αστέρια, γαλαξίες και τα σμήνη τους.

Κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα έχει τα δικά του συγκεκριμένα μοτίβα, μη αναγώγιμα μεταξύ τους. Αν και και οι τρεις αυτές σφαίρες του κόσμου είναι στενά συνδεδεμένες μεταξύ τους.

Η δομή του μέγα κόσμου

Τα κύρια δομικά στοιχεία του μεγα-κόσμου είναι οι πλανήτες και τα πλανητικά συστήματα. αστέρια και αστρικά συστήματα που σχηματίζουν γαλαξίες. συστήματα γαλαξιών που σχηματίζουν μεταγαλαξίες.

Οι πλανήτες είναι μη φωτεινά ουράνια σώματα, κοντά σε σχήμα μπάλας, που περιστρέφονται γύρω από τα αστέρια και αντανακλούν το φως τους. Λόγω της εγγύτητάς τους με τη Γη, οι πιο μελετημένοι είναι οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος, που κινούνται γύρω από τον ήλιο σε ελλειπτικές τροχιές. Αυτή η ομάδα πλανητών περιλαμβάνει και τη Γη μας, που βρίσκεται σε απόσταση 150 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο.

Τα αστέρια είναι φωτεινά (αέρια) διαστημικά αντικείμενα που σχηματίζονται από περιβάλλον αερίου-σκόνης (κυρίως υδρογόνο και ήλιο) ως αποτέλεσμα βαρυτικής συμπύκνωσης. Τα αστέρια χωρίζονται μεταξύ τους με μεγάλες αποστάσεις και έτσι απομονώνονται το ένα από το άλλο. Αυτό σημαίνει ότι τα αστέρια πρακτικά δεν συγκρούονται μεταξύ τους, αν και η κίνηση καθενός από αυτά καθορίζεται από τη βαρυτική δύναμη που δημιουργείται από όλα τα αστέρια του Γαλαξία. Ο αριθμός των αστεριών στον γαλαξία είναι περίπου ένα τρισεκατομμύριο. Οι πιο πολυάριθμοι από αυτούς είναι νάνοι, οι μάζες των οποίων είναι περίπου 10 φορές μικρότερες από τη μάζα του Ήλιου. Ανάλογα με τη μάζα του άστρου, στη διαδικασία της εξέλιξης γίνονται είτε λευκοί νάνοι, είτε αστέρες νετρονίων, είτε μαύρες τρύπες.

Ένας λευκός νάνος είναι ένας ηλεκτρονιακός αστέρας που σχηματίζεται όταν ένα αστέρι στο τελευταίο στάδιο της εξέλιξής του έχει μάζα μικρότερη από 1,2 ηλιακές μάζες. Η διάμετρος ενός λευκού νάνου είναι ίση με τη διάμετρο της Γης μας, η θερμοκρασία φτάνει περίπου ένα δισεκατομμύριο βαθμούς και η πυκνότητα είναι 10 t / cm 3, δηλ. εκατοντάδες φορές την πυκνότητα της γης.

Τα αστέρια νετρονίων προκύπτουν στο τελικό στάδιο της εξέλιξης των αστεριών με μάζα 1,2 έως 2 ηλιακές μάζες. Η υψηλή θερμοκρασία και πίεση σε αυτά δημιουργούν συνθήκες για το σχηματισμό μεγάλου αριθμού νετρονίων. Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνει χώρα μια πολύ γρήγορη συμπίεση του άστρου, κατά την οποία ξεκινά μια ταχεία πορεία πυρηνικών αντιδράσεων στα εξωτερικά του στρώματα. Σε αυτή την περίπτωση, απελευθερώνεται τόση πολλή ενέργεια που συμβαίνει μια έκρηξη με μια διασπορά του εξωτερικού στρώματος του άστρου. Οι εσωτερικές του περιοχές συρρικνώνονται ραγδαία. Το υπόλοιπο αντικείμενο ονομάζεται αστέρι νετρονίων επειδή αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια. Τα αστέρια νετρονίων ονομάζονται επίσης πάλσαρ.

Οι μαύρες τρύπες είναι αστέρια στο τελικό στάδιο της ανάπτυξής τους, η μάζα των οποίων ξεπερνά τις 2 ηλιακές μάζες και έχουν διάμετρο 10 έως 20 km. Οι θεωρητικοί υπολογισμοί έχουν δείξει ότι έχουν γιγαντιαία μάζα (10 15 g) και ένα ασυνήθιστα ισχυρό βαρυτικό πεδίο. Πήραν το όνομά τους επειδή δεν έχουν λάμψη, αλλά λόγω του βαρυτικού τους πεδίου αιχμαλωτίζουν από το διάστημα όλα τα κοσμικά σώματα και την ακτινοβολία που δεν μπορούν να βγουν από αυτά πίσω, φαίνονται να πέφτουν μέσα τους (τραβιούνται σαν μια τρύπα). Λόγω της ισχυρής βαρύτητας, κανένα υλικό σώμα που έχει συλληφθεί δεν μπορεί να υπερβεί τη βαρυτική ακτίνα του αντικειμένου και ως εκ τούτου φαίνονται «μαύρα» στον παρατηρητή.

Αστρικά συστήματα (αστρικά σμήνη) - ομάδες αστεριών που διασυνδέονται με βαρυτικές δυνάμεις, που έχουν κοινή προέλευση, παρόμοια χημική σύνθεση και περιλαμβάνουν έως και εκατοντάδες χιλιάδες μεμονωμένα αστέρια. Υπάρχουν διάσπαρτα αστρικά συστήματα, όπως οι Πλειάδες στον αστερισμό του Ταύρου. Τέτοια συστήματα δεν έχουν τη σωστή μορφή. Είναι πάνω από χίλια γνωστά

αστρικά συστήματα. Επιπλέον, τα αστρικά συστήματα περιλαμβάνουν σφαιρικά αστρικά σμήνη, τα οποία περιλαμβάνουν εκατοντάδες χιλιάδες αστέρια. Οι βαρυτικές δυνάμεις διατηρούν αστέρια σε τέτοια σμήνη για δισεκατομμύρια χρόνια. Οι επιστήμονες γνωρίζουν επί του παρόντος περίπου 150 σφαιρικά σμήνη.

Οι γαλαξίες είναι συλλογές αστρικών σμηνών. Η έννοια του «γαλαξία» στη σύγχρονη ερμηνεία σημαίνει τεράστια αστρικά συστήματα. Αυτός ο όρος (από το ελληνικό "γάλα, γαλακτώδες") εισήχθη σε χρήση για να αναφέρεται στο αστρικό μας σύστημα, το οποίο είναι μια φωτεινή λωρίδα με μια γαλακτώδη απόχρωση που εκτείνεται σε ολόκληρο τον ουρανό και επομένως ονομάζεται Γαλαξίας.

Συμβατικά, σύμφωνα με την εμφάνισή τους, οι γαλαξίες μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους. Η πρώτη ομάδα (περίπου 80%) περιλαμβάνει σπειροειδείς γαλαξίες. Αυτό το είδος έχει έναν ξεχωριστό πυρήνα και σπειροειδή "μανίκια". Ο δεύτερος τύπος (περίπου 17%) περιλαμβάνει ελλειπτικούς γαλαξίες, δηλ. αυτά που έχουν σχήμα έλλειψης. Ο τρίτος τύπος (περίπου 3%) περιλαμβάνει γαλαξίες ακανόνιστου σχήματος που δεν έχουν διακριτό πυρήνα. Επιπλέον, οι γαλαξίες διαφέρουν ως προς το μέγεθος, τον αριθμό των αστεριών και τη φωτεινότητα. Όλοι οι γαλαξίες βρίσκονται σε κατάσταση κίνησης, και η απόσταση μεταξύ τους αυξάνεται συνεχώς, δηλ. υπάρχει μια αμοιβαία απομάκρυνση (υποχώρηση) των γαλαξιών μεταξύ τους.

Το ηλιακό μας σύστημα ανήκει στον γαλαξία Milky Way, ο οποίος περιλαμβάνει τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια αστέρια και επομένως ανήκει στην κατηγορία των γιγάντιων γαλαξιών. Έχει πεπλατυσμένο σχήμα, στο κέντρο του οποίου υπάρχει ένας πυρήνας με σπειροειδή «μανίκια» που εκτείνονται από αυτόν. Η διάμετρος του Γαλαξία μας είναι περίπου 100 χιλιάδες και το πάχος είναι 10 χιλιάδες έτη φωτός. Ο γείτονάς μας είναι το νεφέλωμα της Ανδρομέδας.

Μεταγαλαξίας - ένα σύστημα γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένων όλων των γνωστών διαστημικών αντικειμένων.

Δεδομένου ότι ο μέγα κόσμος ασχολείται με μεγάλες αποστάσεις, έχουν αναπτυχθεί οι ακόλουθες ειδικές μονάδες για τη μέτρηση αυτών των αποστάσεων:

έτος φωτός - η απόσταση που διανύει μια ακτίνα φωτός σε ένα χρόνο με ταχύτητα 300.000 km / s, δηλ. ένα έτος φωτός είναι 10 τρισεκατομμύρια χλμ.

μια αστρονομική μονάδα είναι η μέση απόσταση από τη Γη στον Ήλιο, 1 AU. ίσο με 8,3 λεπτά φωτός. Αυτό σημαίνει ότι οι ακτίνες του ήλιου, που αποσπώνται από τον Ήλιο, φτάνουν στη Γη σε 8,3 λεπτά.

parsec - μονάδα μέτρησης των κοσμικών αποστάσεων εντός και μεταξύ των αστρικών συστημάτων. 1pk - 206 265 a.u., δηλ. περίπου ίσο με 30 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα, ή 3,3 έτη φωτός.

Η δομή του μακρόκοσμου

Κάθε δομικό επίπεδο ύλης στην ανάπτυξή του υπακούει σε συγκεκριμένους νόμους, αλλά ταυτόχρονα δεν υπάρχουν αυστηρά και άκαμπτα όρια μεταξύ αυτών των επιπέδων, όλα είναι στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Τα όρια του μικρο- και του μακρο-κόσμου είναι κινητά· δεν υπάρχει ξεχωριστός μικρόκοσμος και ξεχωριστός μακρόκοσμος. Φυσικά, τα μακρο-αντικείμενα και τα μεγα-αντικείμενα δημιουργούνται από μικροαντικείμενα. Ωστόσο, ας ξεχωρίσουμε τα πιο σημαντικά αντικείμενα του μακρόκοσμου.

Η κεντρική έννοια του μακρόκοσμου είναι η έννοια της ύλης, η οποία στην κλασική φυσική, που είναι η φυσική του μακρόκοσμου, διαχωρίζεται από το πεδίο. Η ύλη είναι ένας τύπος ύλης που έχει μάζα ηρεμίας. Υπάρχει για εμάς με τη μορφή φυσικών σωμάτων που έχουν κάποιες κοινές παραμέτρους - ειδικό βάρος, θερμοκρασία, θερμοχωρητικότητα, μηχανική αντοχή ή ελαστικότητα, θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα, μαγνητικές ιδιότητες κ.λπ. Όλες αυτές οι παράμετροι μπορούν να ποικίλλουν σε ένα ευρύ φάσμα, τόσο από τη μια ουσία στην άλλη όσο και για την ίδια ουσία, ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες.

Η δομή του μικροκόσμου

Στο γύρισμα του XIX-XX αιώνα. Έγιναν ριζικές αλλαγές στη φυσική-επιστημονική εικόνα του κόσμου, που προκλήθηκαν από τις τελευταίες επιστημονικές ανακαλύψεις στον τομέα της φυσικής και επηρέασαν τις θεμελιώδεις ιδέες και συμπεριφορές της. Ως αποτέλεσμα των επιστημονικών ανακαλύψεων, οι παραδοσιακές ιδέες της κλασικής φυσικής σχετικά με την ατομική δομή της ύλης διαψεύστηκαν. Η ανακάλυψη του ηλεκτρονίου σήμαινε την απώλεια της κατάστασης του ατόμου ως ενός δομικά αδιαίρετου στοιχείου της ύλης και, επομένως, έναν ριζικό μετασχηματισμό των κλασικών ιδεών για την αντικειμενική πραγματικότητα. Νέες ανακαλύψεις επέτρεψαν:

αποκαλύπτουν την ύπαρξη στην αντικειμενική πραγματικότητα όχι μόνο του μακρο- αλλά και του μικροκόσμου.

επιβεβαιώστε την ιδέα της σχετικότητας της αλήθειας, η οποία είναι μόνο ένα βήμα στο δρόμο προς τη γνώση των θεμελιωδών ιδιοτήτων της φύσης.

να αποδείξει ότι η ύλη δεν αποτελείται από ένα «αδιαίρετο πρωταρχικό στοιχείο» (άτομο), αλλά από μια άπειρη ποικιλία φαινομένων, τύπων και μορφών ύλης και τις αλληλεπιδράσεις τους.

Η έννοια των στοιχειωδών σωματιδίων. Η μετάβαση της γνώσης της φυσικής επιστήμης από το ατομικό επίπεδο στο επίπεδο των στοιχειωδών σωματιδίων οδήγησε τους επιστήμονες στο συμπέρασμα ότι οι έννοιες και οι αρχές της κλασικής φυσικής δεν μπορούν να εφαρμοστούν στη μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων των μικρότερων σωματιδίων της ύλης (μικρο-αντικείμενα). όπως ηλεκτρόνια, πρωτόνια, νετρόνια, άτομα, που σχηματίζουν έναν αόρατο μας μικρόκοσμο. Λόγω των ειδικών φυσικών δεικτών, οι ιδιότητες των αντικειμένων του μικροκόσμου είναι εντελώς διαφορετικές από τις ιδιότητες των αντικειμένων του μακρόκοσμου που είναι γνωστές σε εμάς και του μακρινού μεγακόσμου. Ως εκ τούτου προέκυψε η ανάγκη να εγκαταλείψουμε τις συνήθεις ιδέες που μας επιβάλλουν αντικείμενα και φαινόμενα του μακρόκοσμου. Η αναζήτηση νέων τρόπων περιγραφής μικροαντικειμένων συνέβαλε στη δημιουργία της έννοιας των στοιχειωδών σωματιδίων.

Σύμφωνα με αυτή την έννοια, τα κύρια στοιχεία της δομής του μικρόκοσμου είναι τα μικροσωματίδια της ύλης, τα οποία δεν είναι ούτε άτομα ούτε ατομικοί πυρήνες, δεν περιέχουν άλλα στοιχεία και έχουν τις απλούστερες ιδιότητες. Τέτοια σωματίδια ονομάζονταν στοιχειώδη, δηλ. το απλούστερο, χωρίς συστατικά μέρη.

Αφού διαπιστώθηκε ότι το άτομο δεν είναι το τελευταίο «τούβλο» του σύμπαντος, αλλά είναι κατασκευασμένο από απλούστερα στοιχειώδη σωματίδια, η αναζήτησή τους πήρε την κύρια θέση στην έρευνα των φυσικών. Η ιστορία της ανακάλυψης των θεμελιωδών σωματιδίων ξεκίνησε στα τέλη του 19ου αιώνα, όταν το 1897 ο Άγγλος φυσικός J. Thomson ανακάλυψε το πρώτο στοιχειώδες σωματίδιο, το ηλεκτρόνιο. Η ιστορία της ανακάλυψης όλων των γνωστών σήμερα στοιχειωδών σωματιδίων περιλαμβάνει δύο στάδια.

Το πρώτο στάδιο πέφτει στα 30-50. 20ος αιώνας Στις αρχές της δεκαετίας του 1930. το πρωτόνιο και το φωτόνιο ανακαλύφθηκαν, το 1932 - το νετρόνιο, και τέσσερα χρόνια αργότερα - το πρώτο αντισωματίδιο - το ποζιτρόνιο, το οποίο είναι ίσο σε μάζα με το ηλεκτρόνιο, αλλά έχει θετικό φορτίο. Μέχρι το τέλος αυτής της περιόδου, 32 στοιχειώδη σωματίδια έγιναν γνωστά και κάθε νέο σωματίδιο συνδέθηκε με την ανακάλυψη μιας θεμελιωδώς νέας σειράς φυσικών φαινομένων.

Το δεύτερο στάδιο έλαβε χώρα τη δεκαετία του 1960, όταν ο συνολικός αριθμός των γνωστών σωματιδίων ξεπέρασε τα 200. Σε αυτό το στάδιο, οι επιταχυντές φορτισμένων σωματιδίων έγιναν το κύριο μέσο ανακάλυψης και μελέτης στοιχειωδών σωματιδίων. Στη δεκαετία 1970-80. η ροή των ανακαλύψεων νέων στοιχειωδών σωματιδίων εντάθηκε και οι επιστήμονες άρχισαν να μιλούν για οικογένειες στοιχειωδών σωματιδίων. Αυτή τη στιγμή, περισσότερα από 350 στοιχειώδη σωματίδια είναι γνωστά στην επιστήμη, τα οποία διαφέρουν ως προς τη μάζα, το φορτίο, το σπιν, τη διάρκεια ζωής και μια σειρά από άλλα φυσικά χαρακτηριστικά.

Όλα τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν κάποιες κοινές ιδιότητες. Ένα από αυτά είναι η ιδιότητα της δυαδικότητας κύματος-σωματιδίου, δηλ. η παρουσία σε όλα τα μικροαντικείμενα τόσο των ιδιοτήτων ενός κύματος όσο και των ιδιοτήτων μιας ουσίας.

Μια άλλη κοινή ιδιότητα είναι ότι σχεδόν όλα τα σωματίδια (εκτός από ένα φωτόνιο και δύο μεσόνια) έχουν τα δικά τους αντισωματίδια. Τα αντισωματίδια είναι στοιχειώδη σωματίδια που είναι παρόμοια με τα σωματίδια από όλες τις απόψεις, αλλά διαφέρουν σε αντίθετα σημάδια ηλεκτρικού φορτίου και μαγνητική ροπή. Μετά την ανακάλυψη μεγάλου αριθμού αντισωματιδίων, οι επιστήμονες άρχισαν να μιλούν για την πιθανότητα ύπαρξης αντιύλης και ακόμη και αντικόσμου. Όταν η ύλη έρχεται σε επαφή με την αντιύλη, συμβαίνει εκμηδένιση - ο μετασχηματισμός των σωματιδίων και των αντισωματιδίων σε φωτόνια και μεσόνια υψηλών ενεργειών (η ύλη μετατρέπεται σε ακτινοβολία).

Μια άλλη σημαντική ιδιότητα των στοιχειωδών σωματιδίων είναι η καθολική αλληλομετατρεψιμότητα τους. Αυτή η ιδιότητα δεν υπάρχει ούτε στον μακροοικονομικό ούτε στον μέγα κόσμο.

2. Ανάπτυξη δομικής χημείας

Πολυάριθμα πειράματα για τη μελέτη των ιδιοτήτων των χημικών στοιχείων στο πρώτο μισό του XIX αιώνα. οδήγησε τους επιστήμονες στην πεποίθηση ότι οι ιδιότητες των ουσιών και η ποιοτική ποικιλομορφία τους καθορίζονται όχι μόνο από τη σύνθεση των στοιχείων, αλλά και από τη δομή των μορίων τους. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, η εργοστασιακή παραγωγή είχε αντικατασταθεί από την εργοστασιακή παραγωγή, βασισμένη στην τεχνολογία μηχανών και σε μια ευρεία βάση πρώτων υλών. Στη χημική παραγωγή άρχισε να επικρατεί η επεξεργασία τεράστιων μαζών ουσιών φυτικής και ζωικής προέλευσης. Η ποιοτική ποικιλομορφία αυτών των ουσιών είναι εκπληκτικά μεγάλη - εκατοντάδες χιλιάδες χημικές ενώσεις, η σύνθεση των οποίων, ωστόσο, είναι εξαιρετικά ομοιόμορφη, καθώς αποτελούνται από πολλά οργανογόνα στοιχεία. Αυτά είναι ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο, το θείο, το άζωτο, ο φώσφορος. Μια εξήγηση για την ασυνήθιστα μεγάλη ποικιλία οργανικών ενώσεων με τόσο κακή στοιχειακή σύνθεση βρέθηκε στα φαινόμενα που έλαβαν τα ονόματα ισομερισμός και πολυμερισμός. Αυτή ήταν η αρχή του δεύτερου επιπέδου ανάπτυξης της χημικής γνώσης, που ονομάστηκε δομική χημεία.

Η δομική χημεία έχει γίνει ένα υψηλότερο επίπεδο σε σχέση με το δόγμα της σύνθεσης της ύλης. Ταυτόχρονα, η χημεία από μια κατεξοχήν αναλυτική επιστήμη μετατράπηκε σε συνθετική επιστήμη. Το κύριο επίτευγμα αυτού του σταδίου στην ανάπτυξη της χημείας ήταν η δημιουργία μιας σύνδεσης μεταξύ της δομής των μορίων και της αντιδραστικότητας των ουσιών.

Ο ίδιος ο όρος «δομική χημεία» είναι μια έννοια υπό όρους. Πρώτα απ 'όλα, συνεπάγεται ένα τέτοιο επίπεδο χημικής γνώσης στο οποίο, συνδυάζοντας άτομα διαφόρων χημικών στοιχείων, είναι δυνατό να δημιουργηθούν δομικοί τύποι οποιασδήποτε χημικής ένωσης. Η εμφάνιση της δομικής χημείας σήμαινε ότι υπήρχε η ευκαιρία για στοχευμένο ποιοτικό μετασχηματισμό ουσιών, τη δημιουργία ενός σχήματος για τη σύνθεση οποιωνδήποτε χημικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων προηγουμένως άγνωστων.

Τα θεμέλια της δομικής χημείας τέθηκαν από τον J. Dalton, ο οποίος έδειξε ότι κάθε χημική ουσία είναι μια συλλογή μορίων που αποτελείται από έναν ορισμένο αριθμό ατόμων ενός, δύο ή τριών χημικών στοιχείων. Τότε ο I. Berzelius πρότεινε την ιδέα ότι ένα μόριο δεν είναι ένας απλός σωρός ατόμων, αλλά μια ορισμένη διατεταγμένη δομή ατόμων που διασυνδέονται με ηλεκτροστατικές δυνάμεις. Όπως έδειξε αργότερα ο χημικός C. Gerard, αυτή η δήλωση δεν ήταν πάντα αληθινή, επομένως, στα μέσα του 19ου αιώνα. η δομή των μορίων παρέμενε αινιγματική.

Το 1857, ο Γερμανός χημικός A. Kekule δημοσίευσε τις παρατηρήσεις του σχετικά με τις ιδιότητες ορισμένων στοιχείων που μπορούν να αντικαταστήσουν τα άτομα υδρογόνου σε μια σειρά από ενώσεις, και εισήγαγε έναν νέο όρο - συγγένεια.Άρχισε να υποδηλώνει τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που μπορεί να αντικαταστήσει ένα δεδομένο χημικό στοιχείο. Ο αριθμός των μονάδων συγγένειας που είναι εγγενείς σε ένα δεδομένο χημικό στοιχείο ονομάστηκε από τον Kekule vagennostyo.Όταν τα άτομα συνδυάστηκαν σε ένα μόριο, οι μονάδες ελεύθερης συγγένειας έκλεισαν. Έτσι, η έννοια της «μοριακής δομής» περιορίστηκε στην κατασκευή οπτικών σχημάτων τύπων που χρησίμευαν ως οδηγός για τους χημικούς στην πρακτική τους εργασία, δείχνοντας ποιες αρχικές ουσίες έπρεπε να ληφθούν για να ληφθεί το τελικό προϊόν.

Η δομική χημεία καθιστά δυνατή την οπτική επίδειξη του σθένους των χημικών στοιχείων ως τον αριθμό των μονάδων συγγένειας που είναι εγγενείς σε ένα άτομο: =C=; -ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ-; Ν-. Συνδυάζοντας άτομα διαφόρων χημικών στοιχείων με τις μονάδες συγγένειάς τους, μπορεί κανείς να δημιουργήσει τους δομικούς τύπους οποιασδήποτε χημικής ένωσης. Και αυτό σημαίνει ότι ένας χημικός μπορεί, κατ 'αρχήν, να δημιουργήσει ένα σχέδιο για τη σύνθεση οποιασδήποτε χημικής ένωσης - τόσο ήδη γνωστή όσο και όχι ακόμη ανακαλυφθείσα. Δηλαδή, ένας χημικός μπορεί να προβλέψει την παραγωγή μιας άγνωστης ένωσης και να ελέγξει την πρόβλεψή του με σύνθεση.

Δυστυχώς, τα σχέδια του Kekule δεν μπορούσαν πάντα να γίνουν πράξη. Συχνά η αντίδραση που εφευρέθηκε από τους χημικούς, η οποία θα έπρεπε να είχε οδηγήσει στην παραγωγή μιας ουσίας με τον επιθυμητό δομικό τύπο, δεν συνέβαινε. Αυτό οφειλόταν στο γεγονός ότι τέτοια επίσημα συστήματα δεν λάμβαναν υπόψη την αντιδραστικότητα των ουσιών που εμπλέκονται στη χημική αντίδραση.

Επομένως, το πιο σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη της δομικής χημείας ήταν η δημιουργία θεωρίες της χημικής δομής των οργανικών ενώσεωνΟ Ρώσος χημικός A.M. Μπουτλέροφ. Ο Butlerov, ακολουθώντας τον Kekule, αναγνώρισε ότι ο σχηματισμός μορίων από άτομα συμβαίνει λόγω του κλεισίματος των ελεύθερων μονάδων συγγένειας, αλλά ταυτόχρονα έδειξε με ποια ενέργεια (μεγαλύτερη ή μικρότερη) αυτή η συγγένεια συνδέει τις ουσίες μεταξύ τους. Με άλλα λόγια, ο Butlerov, για πρώτη φορά στην ιστορία της χημείας, επέστησε την προσοχή στην ενεργειακή ανισότητα των διαφορετικών χημικών δεσμών. Αυτή η θεωρία κατέστησε δυνατή την κατασκευή των δομικών τύπων οποιασδήποτε χημικής ένωσης, καθώς έδειξε την αμοιβαία επίδραση των ατόμων στη δομή του μορίου και μέσω αυτής εξηγούσε τη χημική δραστηριότητα ορισμένων ουσιών και την παθητικότητα άλλων. Επιπλέον, έδειξε την παρουσία ενεργών κέντρων και ενεργών ομάδων στη δομή των μορίων.

Τον ΧΧ αιώνα. η δομική χημεία αναπτύχθηκε περαιτέρω. Συγκεκριμένα, αποσαφηνίστηκε η έννοια της δομής, με την οποία άρχισαν να κατανοούν τη σταθερή τάξη ενός ποιοτικά αμετάβλητου συστήματος. Η έννοια εισήχθη επίσης ατομική δομή- ένας σταθερός συνδυασμός του πυρήνα και των ηλεκτρονίων που τον περιβάλλουν, τα οποία βρίσκονται σε ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση μεταξύ τους, και ΕΛΙΑ δερματος κυκλική δομή- συνδυασμοί περιορισμένου αριθμού ατόμων που έχουν κανονική διάταξη στο χώρο και συνδέονται μεταξύ τους με χημικό δεσμό χρησιμοποιώντας ηλεκτρόνια σθένους.

Με βάση τα επιτεύγματα της δομικής χημείας, οι ερευνητές έχουν αποκτήσει εμπιστοσύνη στη θετική έκβαση των πειραμάτων στον τομέα της οργανικής σύνθεσης. Ο ίδιος ο όρος «οργανική σύνθεση» εμφανίστηκε τη δεκαετία του 1860-1880. και άρχισε να ορίζει ένα ολόκληρο πεδίο της επιστήμης, που ονομάστηκε έτσι σε αντίθεση με το γενικό πάθος για την ανάλυση των φυσικών ουσιών. Αυτή η περίοδος στη χημεία έχει ονομαστεί η θριαμβευτική πομπή της οργανικής σύνθεσης. Οι χημικοί δήλωναν περήφανα τις απεριόριστες δυνατότητές τους, υποσχόμενοι να συνθέσουν από άνθρακα, νερό και αέρα όλα τα πιο περίπλοκα σώματα, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών, ορμονών κ.λπ. Και η πραγματικότητα φαινόταν να επιβεβαιώνει αυτές τις δηλώσεις: στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. ο αριθμός των οργανικών ενώσεων λόγω των νεοσύστατων αυξήθηκε από μισό εκατομμύριο σε δύο εκατομμύρια.

Την εποχή αυτή εμφανίστηκαν διάφορες αζωχρωστικές για την κλωστοϋφαντουργία, διάφορα σκευάσματα για φαρμακείο, ρεγιόν κ.λπ. Πριν από αυτό, τέτοια υλικά εξορύσσονταν σε περιορισμένες ποσότητες και με τεράστιο κόστος χαμηλής παραγωγικότητας, κυρίως γεωργικής, εργασίας.

Η σύγχρονη δομική χημεία έχει επιτύχει εξαιρετικά αποτελέσματα. Η σύνθεση νέων οργανικών ουσιών καθιστά δυνατή την απόκτηση χρήσιμων και πολύτιμων υλικών που δεν υπάρχουν στη φύση. Έτσι, χιλιάδες κιλά ασκορβικού οξέος (βιταμίνη C), πολλά νέα φάρμακα συντίθενται ετησίως στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων αβλαβών αντιβιοτικών, φαρμάκων κατά της υπέρτασης, του πεπτικού έλκους κ.λπ.

Το τελευταίο επίτευγμα στη δομική χημεία είναι η ανακάλυψη μιας εντελώς νέας κατηγορίας οργανομεταλλικών ενώσεων, οι οποίες, λόγω της δομής τους σε δύο στρώσεις, ονομάζονται ενώσεις «σάντουιτς». Το μόριο αυτής της ουσίας είναι δύο πλάκες ενώσεων υδρογόνου και άνθρακα, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα άτομο ενός μετάλλου.

Η έρευνα στον τομέα της σύγχρονης δομικής χημείας κινείται σε δύο πολλά υποσχόμενες κατευθύνσεις:

σύνθεση κρυστάλλων με μέγιστη προσέγγιση στο ιδανικό πλέγμα για τη λήψη υλικών με υψηλούς τεχνικούς δείκτες: μέγιστη αντοχή, θερμική σταθερότητα, ανθεκτικότητα στη λειτουργία κ.λπ.

δημιουργία κρυστάλλων με προ-προγραμματισμένα ελαττώματα κρυσταλλικού πλέγματος για την παραγωγή υλικών με καθορισμένες ηλεκτρικές, μαγνητικές και άλλες ιδιότητες.

Κάθε ένα από αυτά τα προβλήματα έχει τις δικές του προκλήσεις. Έτσι, για να λυθεί το πρώτο πρόβλημα, είναι απαραίτητο να παρατηρηθούν τέτοιες συνθήκες για την ανάπτυξη κρυστάλλων που θα απέκλειαν την επίδραση όλων των εξωτερικών παραγόντων στη διαδικασία, συμπεριλαμβανομένου του βαρυτικού πεδίου (έλξη της γης). Επομένως, κρύσταλλοι με επιθυμητές ιδιότητες αναπτύσσονται σε τροχιακούς σταθμούς στο διάστημα. Η λύση του δεύτερου προβλήματος περιπλέκεται από το γεγονός ότι, μαζί με τα προγραμματισμένα ελαττώματα, σχηματίζονται σχεδόν πάντα ανεπιθύμητες παραβιάσεις.

Ωστόσο, η κλασική δομική χημεία περιοριζόταν από το εύρος των πληροφοριών μόνο για τα μόρια μιας ουσίας στην κατάσταση προ της αντίδρασης. Αυτές οι πληροφορίες δεν επαρκούν για τον έλεγχο των διαδικασιών μετασχηματισμού της ύλης. Έτσι, σύμφωνα με τις δομικές θεωρίες, πολλές χημικές αντιδράσεις που δεν συμβαίνουν στην πράξη θα πρέπει να είναι αρκετά εφικτές. Ένας μεγάλος αριθμός αντιδράσεων οργανικής σύνθεσης που βασίζονται μόνο στις αρχές της δομικής χημείας έχουν τόσο χαμηλές αποδόσεις και τόσο μεγάλα απόβλητα που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη βιομηχανία. Επιπλέον, μια τέτοια σύνθεση απαιτούσε σπάνια ενεργά αντιδραστήρια και γεωργικά προϊόντα, συμπεριλαμβανομένων των τροφίμων, ως πρώτες ύλες, κάτι που είναι εξαιρετικά ασύμφορο από οικονομική άποψη.

Επομένως, η έκπληξη για τις επιτυχίες της δομικής χημείας ήταν βραχύβια. Η εντατική ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας, της αεροπορίας, της ενέργειας, των οργάνων στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα. θέτει νέες απαιτήσεις για την παραγωγή υλικών. Ήταν απαραίτητο να ληφθούν καύσιμα κινητήρα υψηλών οκτανίων, ειδικά συνθετικά καουτσούκ, πλαστικά, μονωτές υψηλής αντοχής, ανθεκτικά στη θερμότητα οργανικά και ανόργανα πολυμερή και ημιαγωγοί. Για την απόκτηση αυτών των υλικών, η μέθοδος επίλυσης του βασικού προβλήματος της χημείας, βασισμένη στο δόγμα της σύνθεσης και στις δομικές θεωρίες, ήταν σαφώς ανεπαρκής. Δεν έλαβε υπόψη του απότομες αλλαγές στις ιδιότητες μιας ουσίας ως αποτέλεσμα της επίδρασης της θερμοκρασίας, της πίεσης, των διαλυτών και πολλών άλλων παραγόντων που επηρεάζουν την κατεύθυνση και την ταχύτητα των χημικών διεργασιών. Η συνεκτίμηση και χρήση αυτών των παραγόντων έφερε τη χημεία σε ένα νέο ποιοτικό επίπεδο ανάπτυξής της.

Μακρομοριακές ενώσεις

(πολυμερή) χαρακτηρίζονται από μόρια που ζυγίζουν από αρκετές χιλιάδες έως πολλά (μερικές φορές πολλά) εκατομμύρια. Η σύνθεση των μορίων των μακρομοριακών ενώσεων (μακρομόρια) περιλαμβάνει χιλιάδες άτομα που συνδέονται με χημικά. συνδέσεις. Οποιοδήποτε άτομο ή ομάδα ατόμων που αποτελούν την αλυσίδα ενός πολυμερούς ή ολιγομερούς, που ονομάζεται. σύνδεσμος συστατικού. Ο μικρότερος σύνθετος σύνδεσμος, η επανάληψη του οποίου μ. β. περιγράφει τη δομή ενός κανονικού (βλ. παρακάτω) πολυμερούς, που ονομάζεται. σύνθετος επαναλαμβανόμενος σύνδεσμος. Ένας σύνθετος σύνδεσμος που σχηματίζεται από ένα μόριο μονομερούς κατά τη διάρκεια του πολυμερισμού ονομάζεται μονομερής σύνδεσμος (παλαιότερα ονομαζόταν μερικές φορές στοιχειώδης σύνδεσμος). Για παράδειγμα, στο πολυαιθυλένιο [-CH 2 CH 2 -] n, το επαναλαμβανόμενο συστατικό είναι CH 2, το μονομερές είναι CH 2 CH 2.

Το όνομα ενός γραμμικού πολυμερούς σχηματίζεται με την προσθήκη του προθέματος "πολυ" (στην περίπτωση των ανόργανων πολυμερών, "catena-poly"): α) στο όνομα της επαναλαμβανόμενης μονάδας ένωσης που περικλείεται σε παρενθέσεις (συστηματικά ονόματα). β) στο όνομα του μονομερούς από το οποίο λαμβάνεται το πολυμερές (ημι-συστηματικές ονομασίες που συνιστά η IUPAC να χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των πολυμερών που χρησιμοποιούνται πιο συχνά). Το όνομα μιας σύνθετης επαναλαμβανόμενης μονάδας σχηματίζεται σύμφωνα με τους κανόνες της χημικής ονοματολογίας. Για παράδειγμα: (τα ημι-συστηματικά ονόματα παρατίθενται πρώτα):

3. Δομικά επίπεδα οργάνωσης ζωής

Η ζωή χαρακτηρίζεται από τη διαλεκτική ενότητα των αντιθέτων: είναι ταυτόχρονα αναπόσπαστη και διακριτή. Ο οργανικός κόσμος είναι ένα ενιαίο σύνολο, αφού είναι ένα σύστημα διασυνδεδεμένων μερών (η ύπαρξη κάποιων οργανισμών εξαρτάται από άλλους), και ταυτόχρονα είναι διακριτός, αφού αποτελείται από ξεχωριστές μονάδες - οργανισμούς ή άτομα. Κάθε ζωντανός οργανισμός, με τη σειρά του, είναι επίσης διακριτός, καθώς αποτελείται από μεμονωμένα όργανα, ιστούς, κύτταρα, αλλά ταυτόχρονα, κάθε ένα από τα όργανα, έχοντας μια ορισμένη αυτονομία, ενεργεί ως μέρος του συνόλου. Κάθε κύτταρο αποτελείται από οργανίδια, αλλά λειτουργεί ως ενιαία μονάδα. Οι κληρονομικές πληροφορίες πραγματοποιούνται από τα γονίδια, αλλά κανένα από τα γονίδια εκτός του συνόλου δεν καθορίζει την ανάπτυξη ενός χαρακτηριστικού κ.λπ.

Η διακριτικότητα της ζωής συνδέεται με διάφορα επίπεδα οργάνωσης του οργανικού κόσμου, τα οποία μπορούν να οριστούν ως διακριτές καταστάσεις βιολογικών συστημάτων που χαρακτηρίζονται από υποταγή, διασύνδεση και συγκεκριμένα πρότυπα. Ταυτόχρονα, κάθε νέο επίπεδο έχει ειδικές ιδιότητες και μοτίβα του προηγούμενου, κατώτερου επιπέδου, αφού οποιοσδήποτε οργανισμός, αφενός, αποτελείται από στοιχεία που υπάγονται σε αυτό, και αφετέρου, είναι ο ίδιος ένα στοιχείο που αποτελεί μέρος κάποιου είδους μακροβιολογικού συστήματος.

Σε όλα τα επίπεδα της ζωής εκδηλώνονται τα χαρακτηριστικά της όπως η διακριτικότητα και η ακεραιότητα, η δομική οργάνωση, η ανταλλαγή ύλης, ενέργειας και πληροφοριών. Η ύπαρξη ζωής σε υψηλότερα επίπεδα οργάνωσης προετοιμάζεται και καθορίζεται από τη δομή του κατώτερου επιπέδου. Συγκεκριμένα, η φύση του κυτταρικού επιπέδου καθορίζεται από τα μοριακά και υποκυτταρικά επίπεδα, η φύση του οργανισμού - από τα κυτταρικά, τα επίπεδα των ιστών κ.λπ.

Τα δομικά επίπεδα οργάνωσης της ζωής είναι εξαιρετικά διαφορετικά, αλλά τα κυριότερα είναι μοριακά, κυτταρικά, οντογενετικά, πληθυσμιακά είδη, βιοκενοτικά, βιογεωκενοτικά και βιοσφαιρικά.

Μοριακό γενετικό επίπεδο

Το μοριακό γενετικό επίπεδο της ζωής είναι το επίπεδο λειτουργίας των βιοπολυμερών (πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, πολυσακχαρίτες) και άλλων σημαντικών οργανικών ενώσεων που αποτελούν τη βάση των διεργασιών ζωής των οργανισμών. Σε αυτό το επίπεδο, η στοιχειώδης δομική μονάδα είναι το γονίδιο και ο φορέας των κληρονομικών πληροφοριών σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς είναι το μόριο DNA. Η εφαρμογή της κληρονομικής πληροφορίας πραγματοποιείται με τη συμμετοχή μορίων RNA. Λόγω του γεγονότος ότι οι διαδικασίες αποθήκευσης, αλλαγής και υλοποίησης κληρονομικών πληροφοριών συνδέονται με μοριακές δομές, αυτό το επίπεδο ονομάζεται μοριακό-γενετικό.

Τα πιο σημαντικά καθήκοντα της βιολογίας σε αυτό το επίπεδο είναι η μελέτη των μηχανισμών μετάδοσης γενετικών πληροφοριών, η κληρονομικότητα και η μεταβλητότητα, η μελέτη των εξελικτικών διαδικασιών, η προέλευση και η ουσία της ζωής.

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί περιέχουν απλά ανόργανα μόρια: άζωτο, νερό, διοξείδιο του άνθρακα. Από αυτά, κατά τη διάρκεια της χημικής εξέλιξης, εμφανίστηκαν απλές οργανικές ενώσεις, οι οποίες με τη σειρά τους έγιναν το δομικό υλικό για μεγαλύτερα μόρια. Έτσι εμφανίστηκαν τα μακρομόρια - γιγάντια πολυμερή μόρια κατασκευασμένα από πολλά μονομερή. Υπάρχουν τρεις τύποι πολυμερών: πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα. Τα μονομερή για αυτά, αντίστοιχα, είναι μονοσακχαρίτες, αμινοξέα και νουκλεοτίδια.

Οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα είναι μόρια «πληροφοριών», αφού η αλληλουχία των μονομερών, η οποία μπορεί να είναι πολύ διαφορετική, παίζει σημαντικό ρόλο στη δομή τους. Οι πολυσακχαρίτες (άμυλο, γλυκογόνο, κυτταρίνη) παίζουν το ρόλο μιας πηγής ενέργειας και δομικού υλικού για τη σύνθεση μεγαλύτερων μορίων.

Οι πρωτεΐνες είναι μακρομόρια που είναι πολύ μακριές αλυσίδες αμινοξέων - οργανικών (καρβοξυλικών) οξέων, που συνήθως περιέχουν μία ή δύο αμινομάδες (-NH 2).

Στα διαλύματα, τα αμινοξέα μπορούν να επιδείξουν τις ιδιότητες τόσο των οξέων όσο και των βάσεων. Αυτό τους καθιστά ένα είδος ρυθμιστή στο δρόμο των επικίνδυνων φυσικών και χημικών αλλαγών. Περισσότερα από 170 αμινοξέα βρίσκονται σε ζωντανά κύτταρα και ιστούς, αλλά μόνο 20 από αυτά περιλαμβάνονται στις πρωτεΐνες. Είναι η αλληλουχία αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς 1 που σχηματίζει την πρωταρχική δομή των πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες αντιπροσωπεύουν πάνω από το 50% της συνολικής ξηρής μάζας των κυττάρων.

Οι περισσότερες πρωτεΐνες δρουν ως καταλύτες (ένζυμα). Στη χωρική τους δομή υπάρχουν ενεργά κέντρα με τη μορφή εσοχών ορισμένου σχήματος. Μόρια, ο μετασχηματισμός των οποίων καταλύεται από αυτή την πρωτεΐνη, εισέρχονται σε τέτοια κέντρα. Επιπλέον, οι πρωτεΐνες παίζουν το ρόλο των φορέων. για παράδειγμα, η αιμοσφαιρίνη μεταφέρει οξυγόνο από τους πνεύμονες στους ιστούς. Οι μυϊκές συσπάσεις και οι ενδοκυτταρικές κινήσεις είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης πρωτεϊνικών μορίων, η λειτουργία των οποίων είναι να συντονίζουν την κίνηση. Η λειτουργία των πρωτεϊνών αντισωμάτων είναι να προστατεύουν το σώμα από ιούς, βακτήρια κ.λπ. Η δραστηριότητα του νευρικού συστήματος εξαρτάται από πρωτεΐνες που συλλέγουν και αποθηκεύουν πληροφορίες από το περιβάλλον. Οι πρωτεΐνες που ονομάζονται ορμόνες ελέγχουν την ανάπτυξη και τη δραστηριότητα των κυττάρων.

Νουκλεϊκά οξέα. Οι διαδικασίες ζωής των ζωντανών οργανισμών καθορίζονται από την αλληλεπίδραση δύο τύπων μακρομορίων - πρωτεϊνών και DNA. Η γενετική πληροφορία ενός οργανισμού αποθηκεύεται σε μόρια DNA, τα οποία χρησιμεύουν ως φορέας κληρονομικών πληροφοριών για την επόμενη γενιά και καθορίζουν τη βιοσύνθεση πρωτεϊνών που ελέγχουν σχεδόν όλες τις βιολογικές διεργασίες. Επομένως, τα νουκλεϊκά οξέα έχουν την ίδια σημαντική θέση στο σώμα με τις πρωτεΐνες.

Τόσο οι πρωτεΐνες όσο και τα νουκλεϊκά οξέα έχουν μια πολύ σημαντική ιδιότητα - τη μοριακή δυσσυμμετρία (ασυμμετρία) ή τη μοριακή χειραλικότητα. Αυτή η ιδιότητα της ζωής ανακαλύφθηκε στις δεκαετίες του 1940 και του 1950. 19ος αιώνας Ο Λ. Παστέρ στο μάθημα της μελέτης της δομής των κρυστάλλων ουσιών βιολογικής προέλευσης - άλατα τρυγικού οξέος. Στα πειράματά του, ο Παστέρ ανακάλυψε ότι όχι μόνο οι κρύσταλλοι, αλλά και τα υδατικά τους διαλύματα είναι ικανά να εκτρέψουν μια πολωμένη δέσμη φωτός, δηλ. είναι οπτικά ενεργοί. Αργότερα ονομάστηκαν οπτικά ισομερή.Τα διαλύματα ουσιών μη βιολογικής προέλευσης δεν έχουν αυτή την ιδιότητα, η δομή των μορίων τους είναι συμμετρική.

Σήμερα, οι ιδέες του Παστέρ έχουν επιβεβαιωθεί και θεωρείται αποδεδειγμένο ότι η μοριακή χειραλότητα (από το ελληνικό cheir - χέρι) ενυπάρχει μόνο στη ζωντανή ύλη και αποτελεί αναπόσπαστη ιδιότητά της. Μια ουσία άψυχης προέλευσης είναι συμμετρική με την έννοια ότι τα μόρια που πολώνουν το φως προς τα αριστερά και προς τα δεξιά είναι πάντα ίσα σε αυτήν. Και στην ουσία βιολογικής προέλευσης υπάρχει πάντα μια απόκλιση από αυτή την ισορροπία. Οι πρωτεΐνες είναι κατασκευασμένες από αμινοξέα που πολώνουν το φως μόνο προς τα αριστερά (διάταξη L). Τα νουκλεϊκά οξέα αποτελούνται από σάκχαρα που πολώνουν το φως μόνο προς τα δεξιά (διαμόρφωση D). Έτσι, η χειραλικότητα έγκειται στην ασυμμετρία των μορίων, την ασυμβατότητά τους με την κατοπτρική τους εικόνα, όπως στο δεξί και το αριστερό χέρι, που έδωσε το σύγχρονο όνομα σε αυτή την ιδιότητα. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι αν ένα άτομο μετατρεπόταν ξαφνικά στην εικόνα του καθρέφτη του, τότε όλα θα ήταν καλά με το σώμα του μέχρι να αρχίσει να τρώει τρόφιμα φυτικής ή ζωικής προέλευσης, τα οποία απλά δεν μπορούσε να χωνέψει.

Τα νουκλεϊκά οξέα είναι πολύπλοκες οργανικές ενώσεις που είναι βιοπολυμερή που περιέχουν φώσφορο (πολυνουκλεοτίδια).

Υπάρχουν δύο τύποι νουκλεϊκών οξέων - το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) και το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA). Τα νουκλεϊκά οξέα πήραν το όνομά τους (από το λατινικό nucleus - nucleus) λόγω του ότι απομονώθηκαν για πρώτη φορά από τους πυρήνες των λευκοκυττάρων το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Ελβετός βιοχημικός F. Miescher. Αργότερα διαπιστώθηκε ότι τα νουκλεϊκά οξέα μπορούν να βρεθούν όχι μόνο στον πυρήνα, αλλά και στο κυτταρόπλασμα και τα οργανίδια του. Τα μόρια του DNA μαζί με τις πρωτεΐνες ιστόνης σχηματίζουν την ουσία των χρωμοσωμάτων.

Στα μέσα του ΧΧ αιώνα. ο Αμερικανός βιοχημικός J. Watson και ο Άγγλος βιοφυσικός F. Crick αποκάλυψαν τη δομή του μορίου του DNA. Οι μελέτες περίθλασης ακτίνων Χ έχουν δείξει ότι το DNA αποτελείται από δύο κλώνους στριμμένους σε διπλή έλικα. Ο ρόλος των ραχοκοκαλιών των αλυσίδων παίζεται από ομάδες σακχάρου-φωσφορικού και οι βάσεις των πουρινών και των πυριμιδινών χρησιμεύουν ως άλτες. Κάθε βραχυκυκλωτήρας σχηματίζεται από δύο βάσεις που συνδέονται με δύο αντίθετες αλυσίδες, και αν η μία βάση έχει έναν δακτύλιο, τότε η άλλη έχει δύο. Έτσι, σχηματίζονται συμπληρωματικά ζεύγη: A-T και G-C. Αυτό σημαίνει ότι η αλληλουχία των βάσεων σε μια αλυσίδα καθορίζει μοναδικά την αλληλουχία των βάσεων σε μια άλλη, συμπληρωματική αλυσίδα του μορίου.

Ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα ενός μορίου DNA ή RNA (σε ορισμένους ιούς). Το RNA περιέχει 4-6 χιλιάδες μεμονωμένα νουκλεοτίδια, το DNA - 10-25 χιλιάδες. Εάν ήταν δυνατό να τεντωθεί το DNA ενός ανθρώπινου κυττάρου σε ένα συνεχές νήμα, τότε το μήκος του θα ήταν 91 cm.

Ωστόσο, η γέννηση της μοριακής γενετικής έγινε κάπως νωρίτερα, όταν οι Αμερικανοί J. Beadle και E. Tatum καθιέρωσαν μια άμεση σχέση μεταξύ της κατάστασης των γονιδίων (DNA) και της σύνθεσης των ενζύμων (πρωτεϊνών). Τότε εμφανίστηκε η περίφημη ρήση: «ένα γονίδιο - μία πρωτεΐνη». Αργότερα διαπιστώθηκε ότι η κύρια λειτουργία των γονιδίων είναι να κωδικοποιούν την πρωτεϊνοσύνθεση. Μετά από αυτό, οι επιστήμονες εστίασαν την προσοχή τους στο ερώτημα πώς γράφεται το γενετικό πρόγραμμα και πώς εφαρμόζεται στο κύτταρο. Για να γίνει αυτό, ήταν απαραίτητο να καταλάβουμε πώς μόνο τέσσερις βάσεις μπορούν να κωδικοποιήσουν τη σειρά των πρωτεϊνικών μορίων έως και είκοσι αμινοξέων. Η κύρια συμβολή στη λύση αυτού του προβλήματος έγινε από τον διάσημο θεωρητικό φυσικό G. Gamow στα μέσα της δεκαετίας του 1950.

Σύμφωνα με τον ίδιο, ένας συνδυασμός τριών νουκλεοτιδίων DNA χρησιμοποιείται για να κωδικοποιήσει ένα αμινοξύ. Αυτή η στοιχειώδης μονάδα κληρονομικότητας, που κωδικοποιεί ένα αμινοξύ, ονομάζεται κωδικόνιο.Το 1961, η υπόθεση του Gamow επιβεβαιώθηκε από την έρευνα του F. Crick. Έτσι αποκρυπτογραφήθηκε ο μοριακός μηχανισμός για την ανάγνωση γενετικών πληροφοριών από ένα μόριο DNA κατά τη διάρκεια της πρωτεϊνικής σύνθεσης.

Σε ένα ζωντανό κύτταρο, υπάρχουν οργανίδια - ριβοσώματα που «διαβάζουν» την πρωτογενή δομή του DNA και συνθέτουν πρωτεΐνη σύμφωνα με τις πληροφορίες που καταγράφονται στο DNA. Σε κάθε τριάδα νουκλεοτιδίων εκχωρείται ένα από τα 20 πιθανά αμινοξέα. Έτσι η πρωτογενής δομή του DNA καθορίζει την αλληλουχία των αμινοξέων της συντιθέμενης πρωτεΐνης, καθορίζει τον γενετικό κώδικα του οργανισμού (κυττάρου).

Ο γενετικός κώδικας όλων των ζωντανών όντων, είτε πρόκειται για φυτό, είτε ζώο ή βακτήριο, είναι ο ίδιος. Αυτό το χαρακτηριστικό του γενετικού κώδικα, μαζί με την ομοιότητα της σύνθεσης αμινοξέων όλων των πρωτεϊνών, μαρτυρεί τη βιοχημική ενότητα της ζωής, την προέλευση όλων των ζωντανών όντων στη Γη από έναν μόνο πρόγονο.

Αποκρυπτογραφήθηκε επίσης ο μηχανισμός αναπαραγωγής του DNA. Αποτελείται από τρία μέρη: αντιγραφή, μεταγραφή και μετάφραση.

αντιγραφήείναι ο διπλασιασμός των μορίων του DNA. Η βάση της αντιγραφής είναι η μοναδική ιδιότητα του DNA να αυτοαντιγράφεται, η οποία καθιστά δυνατή τη διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο πανομοιότυπα. Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής, το DNA, που αποτελείται από δύο στριμμένες μοριακές αλυσίδες, ξετυλίγεται. Σχηματίζονται δύο μοριακά νήματα, καθένα από τα οποία χρησιμεύει ως μήτρα για τη σύνθεση ενός νέου νήματος, συμπληρωματικού του αρχικού. Μετά από αυτό, το κύτταρο διαιρείται και σε κάθε κύτταρο ένας κλώνος DNA θα είναι παλιός και ο δεύτερος θα είναι νέος. Η παραβίαση της αλληλουχίας των νουκλεοτιδίων στην αλυσίδα του DNA οδηγεί σε κληρονομικές αλλαγές στο σώμα - μεταλλάξεις.

Μεταγραφή- αυτή είναι η μεταφορά του κώδικα DNA με το σχηματισμό ενός μονόκλωνου μορίου αγγελιαφόρου RNA (i-RNA) σε έναν από τους κλώνους του DNA. Το i-RNA είναι ένα αντίγραφο ενός μέρους του μορίου του DNA, που αποτελείται από ένα ή μια ομάδα γειτονικών γονιδίων που μεταφέρουν πληροφορίες σχετικά με τη δομή των πρωτεϊνών.

εκπομπή -Πρόκειται για πρωτεϊνοσύνθεση που βασίζεται στον γενετικό κώδικα του i-RNA σε ειδικά κυτταρικά οργανίδια - ριβοσώματα, όπου το RNA μεταφοράς (t-RNA) παρέχει αμινοξέα.

Στα τέλη της δεκαετίας του 1950 Ρώσοι και Γάλλοι επιστήμονες προβάλλουν ταυτόχρονα μια υπόθεση ότι οι διαφορές στη συχνότητα εμφάνισης και τη σειρά των νουκλεοτιδίων στο DNA σε διαφορετικούς οργανισμούς είναι ειδικές για τα είδη. Αυτή η υπόθεση κατέστησε δυνατή τη μελέτη της εξέλιξης των έμβιων όντων και της φύσης της ειδογένεσης σε μοριακό επίπεδο.

Υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί μεταβλητότητας σε μοριακό επίπεδο. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι ο ήδη αναφερόμενος μηχανισμός γονιδιακής μετάλλαξης - άμεσο μετασχηματισμό των ίδιων των γονιδίων νέος,βρίσκεται στο χρωμόσωμα, υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων. Παράγοντες που προκαλούν μετάλλαξη (μεταλλαξιογόνα) είναι η ακτινοβολία, οι τοξικές χημικές ουσίες και οι ιοί. Με αυτόν τον μηχανισμό μεταβλητότητας, η σειρά των γονιδίων στο χρωμόσωμα δεν αλλάζει.

Ένας άλλος μηχανισμός αλλαγής είναι γονιδιακό ανασυνδυασμό.Πρόκειται για τη δημιουργία νέων συνδυασμών γονιδίων που βρίσκονται σε ένα συγκεκριμένο χρωμόσωμα. Ταυτόχρονα, η μοριακή βάση του ίδιου του γονιδίου δεν αλλάζει, αλλά μετακινείται από το ένα μέρος του χρωμοσώματος στο άλλο ή υπάρχει ανταλλαγή γονιδίων μεταξύ δύο χρωμοσωμάτων. Ο ανασυνδυασμός γονιδίων συμβαίνει κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή σε ανώτερους οργανισμούς. Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχει καμία αλλαγή στο συνολικό ποσό της γενετικής πληροφορίας, παραμένει αμετάβλητο. Αυτός ο μηχανισμός εξηγεί γιατί τα παιδιά μοιάζουν μόνο εν μέρει με τους γονείς τους - κληρονομούν χαρακτηριστικά και από τους δύο γονικούς οργανισμούς που συνδυάζονται με τυχαίο τρόπο.

Ένας άλλος μηχανισμός αλλαγής είναι μη κλασικός ανασυνδυασμός νέος- Άνοιξε μόλις τη δεκαετία του 1950. Με τον μη κλασικό ανασυνδυασμό γονιδίων, υπάρχει μια γενική αύξηση στην ποσότητα της γενετικής πληροφορίας λόγω της συμπερίληψης νέων γενετικών στοιχείων στο γονιδίωμα του κυττάρου. Τις περισσότερες φορές, νέα στοιχεία εισάγονται στο κύτταρο από ιούς. Σήμερα, έχουν ανακαλυφθεί διάφοροι τύποι μεταδοτικών γονιδίων. Μεταξύ αυτών είναι τα πλασμίδια, τα οποία είναι δίκλωνο κυκλικό DNA. Εξαιτίας αυτών, μετά από παρατεταμένη χρήση οποιωνδήποτε φαρμάκων, εμφανίζεται εθισμός, μετά τον οποίο παύουν να έχουν φαρμακευτικό αποτέλεσμα. Τα παθογόνα βακτήρια, ενάντια στα οποία δρα το φάρμακό μας, συνδέονται με πλασμίδια, γεγονός που καθιστά τα βακτήρια ανθεκτικά στο φάρμακο και σταματούν να το παρατηρούν.

Η μετανάστευση γενετικών στοιχείων μπορεί να προκαλέσει τόσο δομικές αναδιατάξεις στα χρωμοσώματα όσο και γονιδιακές μεταλλάξεις. Η δυνατότητα χρήσης τέτοιων στοιχείων από τον άνθρωπο οδήγησε στην εμφάνιση μιας νέας επιστήμης - γενετικής μηχανικής, σκοπός της οποίας είναι η δημιουργία νέων μορφών οργανισμών με επιθυμητές ιδιότητες. Έτσι, με τη βοήθεια γενετικών και βιοχημικών μεθόδων, κατασκευάζονται νέοι συνδυασμοί γονιδίων που δεν υπάρχουν στη φύση. Για αυτό, τροποποιείται το DNA που κωδικοποιεί την παραγωγή μιας πρωτεΐνης με τις επιθυμητές ιδιότητες. Αυτός ο μηχανισμός αποτελεί τη βάση όλων των σύγχρονων βιοτεχνολογιών.

Το ανασυνδυασμένο DNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση μιας ποικιλίας γονιδίων και την εισαγωγή τους σε κλώνους (αποικίες πανομοιότυπων οργανισμών) για κατευθυνόμενη πρωτεϊνική σύνθεση. Έτσι, το 1978, συντέθηκε ινσουλίνη - μια πρωτεΐνη για τη θεραπεία του διαβήτη. Το επιθυμητό γονίδιο εισήχθη σε ένα πλασμίδιο και εισήχθη σε ένα κανονικό βακτήριο.

Οι γενετιστές εργάζονται για την ανάπτυξη ασφαλών εμβολίων κατά των ιογενών λοιμώξεων, καθώς τα παραδοσιακά εμβόλια είναι ένας εξασθενημένος ιός που πρέπει να προκαλέσει την παραγωγή αντισωμάτων, επομένως η χορήγησή τους συνδέεται με έναν συγκεκριμένο κίνδυνο. Η γενετική μηχανική καθιστά δυνατή τη λήψη DNA που κωδικοποιεί το επιφανειακό στρώμα του ιού. Σε αυτή την περίπτωση, δημιουργείται ανοσία, αλλά αποκλείεται η μόλυνση του σώματος.

Σήμερα, στη γενετική μηχανική εξετάζεται το θέμα της αύξησης του προσδόκιμου ζωής και της πιθανότητας αθανασίας με την αλλαγή του ανθρώπινου γενετικού προγράμματος. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την αύξηση των προστατευτικών ενζυμικών λειτουργιών του κυττάρου, προστατεύοντας τα μόρια του DNA από διάφορες βλάβες που σχετίζονται τόσο με μεταβολικές διαταραχές όσο και με περιβαλλοντικές επιρροές. Επιπλέον, οι επιστήμονες κατάφεραν να ανακαλύψουν τη γήρανση και να δημιουργήσουν ένα ειδικό φάρμακο που απελευθερώνει τα κύτταρα από αυτήν. Σε πειράματα μαζί μας

shami έλαβε αύξηση στο προσδόκιμο ζωής τους. Επίσης, οι επιστήμονες μπόρεσαν να διαπιστώσουν ότι τη στιγμή της κυτταρικής διαίρεσης, τα τελομερή μειώνονται - ειδικές χρωμοσωμικές δομές που βρίσκονται στα άκρα των κυτταρικών χρωμοσωμάτων. Το γεγονός είναι ότι κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA, μια ειδική ουσία - πολυμεράση - πηγαίνει κατά μήκος της έλικας του DNA, δημιουργώντας ένα αντίγραφο από αυτήν. Όμως η DNA πολυμεράση δεν αρχίζει να αντιγράφει από την αρχή, αλλά αφήνει μια ααντιγραφή άκρη κάθε φορά. Επομένως, με κάθε επόμενη αντιγραφή, η έλικα του DNA συντομεύεται λόγω των ακραίων τμημάτων που δεν φέρουν καμία πληροφορία ή τελομερών. Μόλις εξαντληθούν τα τελομερή, τα επόμενα αντίγραφα αρχίζουν να συρρικνώνουν το τμήμα του DNA που μεταφέρει τη γενετική πληροφορία. Αυτή είναι η διαδικασία γήρανσης των κυττάρων. Το 1997 πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα στις ΗΠΑ και τον Καναδά για την τεχνητή επιμήκυνση των τελομερών. Για αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένα νεοανακαλυφθέν κυτταρικό ένζυμο, η τελομεράση, το οποίο προάγει την ανάπτυξη των τελομερών. Τα κύτταρα που αποκτήθηκαν με αυτόν τον τρόπο απέκτησαν την ικανότητα να διαιρούνται πολλές φορές, διατηρώντας πλήρως τις κανονικές λειτουργικές τους ιδιότητες και μη μετατρέποντας σε καρκινικά κύτταρα.

Πρόσφατα, οι επιτυχίες των γενετικών μηχανικών στον τομέα της κλωνοποίησης έχουν γίνει ευρέως γνωστές - η ακριβής αναπαραγωγή ενός ή του άλλου ζωντανού αντικειμένου σε έναν ορισμένο αριθμό αντιγράφων από σωματικά κύτταρα. Ταυτόχρονα, το ενήλικο άτομο δεν διακρίνεται γενετικά από τον μητρικό οργανισμό.

Η απόκτηση κλώνων από οργανισμούς που αναπαράγονται μέσω της παρθενογένεσης, χωρίς προηγούμενη γονιμοποίηση, δεν είναι κάτι το ιδιαίτερο και χρησιμοποιείται εδώ και καιρό από γενετιστές. Σε ανώτερους οργανισμούς, είναι επίσης γνωστές περιπτώσεις φυσικής κλωνοποίησης - η γέννηση πανομοιότυπων διδύμων. Όμως η τεχνητή παραγωγή κλώνων ανώτερων οργανισμών συνδέεται με σοβαρές δυσκολίες. Ωστόσο, τον Φεβρουάριο του 1997, αναπτύχθηκε μια μέθοδος για την κλωνοποίηση θηλαστικών στο εργαστήριο του Jan Wilmuth στο Εδιμβούργο και με αυτήν ανατράφηκε η Ντόλι το πρόβατο. Για να γίνει αυτό, εξήχθησαν αυγά από ένα σκωτσέζικο πρόβατο με μαύρο πρόσωπο, τοποθετήθηκαν σε τεχνητό θρεπτικό μέσο και αφαιρέθηκαν οι πυρήνες από αυτά. Στη συνέχεια πήραν κύτταρα μαστικού αδένα ενός ενήλικου εγκύου προβάτου της φινλανδικής φυλής Dorset, που έφερε ένα πλήρες γενετικό σύνολο. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, αυτά τα κύτταρα συγχωνεύτηκαν με μη πυρηνικά αυγά και ενεργοποίησαν την ανάπτυξή τους μέσω μιας ηλεκτρικής εκκένωσης. Στη συνέχεια, το αναπτυσσόμενο έμβρυο αναπτύχθηκε σε τεχνητό περιβάλλον για έξι ημέρες, μετά τις οποίες τα έμβρυα μεταμοσχεύθηκαν στη μήτρα της θετής μητέρας, όπου αναπτύχθηκαν μέχρι τη γέννηση. Αλλά από τα 236 πειράματα, μόνο ένα αποδείχθηκε επιτυχημένο - η Ντόλι το πρόβατο μεγάλωσε.

Μετά από αυτό, ο Wilmut ανακοίνωσε τη θεμελιώδη δυνατότητα της ανθρώπινης κλωνοποίησης, η οποία προκάλεσε τις πιο ζωηρές συζητήσεις.

όχι μόνο στην επιστημονική βιβλιογραφία, αλλά και στα κοινοβούλια πολλών χωρών, αφού μια τέτοια ευκαιρία συνδέεται με πολύ σοβαρά ηθικά, ηθικά και νομικά προβλήματα. Δεν είναι τυχαίο ότι ορισμένες χώρες έχουν ήδη ψηφίσει νόμους που απαγορεύουν την ανθρώπινη κλωνοποίηση. Εξάλλου, τα περισσότερα κλωνοποιημένα έμβρυα πεθαίνουν. Επιπλέον, η πιθανότητα γέννησης φρικιών είναι μεγάλη. Έτσι τα πειράματα κλωνοποίησης δεν είναι μόνο ανήθικα, αλλά και απλώς επικίνδυνα από την άποψη της διατήρησης της καθαρότητας του είδους Homo sapiens. Το ότι ο κίνδυνος είναι πολύ μεγάλος επιβεβαιώνεται από πληροφορίες που κυκλοφόρησαν στις αρχές του 2002, αναφέροντας ότι το πρόβατο Dolly έπασχε από αρθρίτιδα, μια ασθένεια που δεν είναι συνηθισμένη στα πρόβατα, μετά την οποία χρειάστηκε να υποβληθεί σε ευθανασία λίγο μετά.

Επομένως, ένας πολύ πιο πολλά υποσχόμενος τομέας έρευνας είναι η μελέτη του ανθρώπινου γονιδιώματος (σύνολο γονιδίων). Το 1988, με πρωτοβουλία του J. Watson, δημιουργήθηκε ο διεθνής οργανισμός «Human Genome», ο οποίος συγκέντρωσε πολλούς επιστήμονες από όλο τον κόσμο και έθεσε ως καθήκον την αποκρυπτογράφηση ολόκληρου του ανθρώπινου γονιδιώματος. Αυτό είναι ένα τρομακτικό έργο, καθώς ο αριθμός των γονιδίων στο ανθρώπινο σώμα είναι από 50 έως 100 χιλιάδες και ολόκληρο το γονιδίωμα είναι περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια ζεύγη νουκλεοτιδίων.

Πιστεύεται ότι το πρώτο στάδιο αυτού του προγράμματος, που σχετίζεται με την αποκρυπτογράφηση της αλληλουχίας των ζευγών νουκλεοτιδίων, θα ολοκληρωθεί μέχρι τα τέλη του 2005. Έχουν ήδη γίνει εργασίες για τη δημιουργία ενός «άτλαντα» γονιδίων, ενός συνόλου των χαρτών τους. Ο πρώτος τέτοιος χάρτης συντάχθηκε το 1992 από τους D. Cohen και J. Dosset. Στην τελική έκδοση, παρουσιάστηκε το 1996 από τον J. Weissenbach, ο οποίος μελετώντας ένα χρωμόσωμα στο μικροσκόπιο, σημάδεψε το DNA των διαφόρων περιοχών του με ειδικούς δείκτες. Στη συνέχεια, κλωνοποίησε αυτά τα τμήματα, αναπτύσσοντάς τα σε μικροοργανισμούς και έλαβε θραύσματα DNA - την αλληλουχία νουκλεοτιδίων ενός κλώνου DNA που αποτελούσε τα χρωμοσώματα. Έτσι, ο Weissenbach εντόπισε 223 γονίδια και εντόπισε περίπου 30 μεταλλάξεις που οδηγούν σε 200 ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων της υπέρτασης, του διαβήτη, της κώφωσης, της τύφλωσης και των κακοήθων όγκων.

Ένα από τα αποτελέσματα αυτού του προγράμματος, αν και δεν έχει ολοκληρωθεί, είναι η δυνατότητα εντοπισμού γενετικών παθολογιών στα αρχικά στάδια της εγκυμοσύνης και η δημιουργία γονιδιακής θεραπείας - μια μέθοδος θεραπείας κληρονομικών ασθενειών με τη βοήθεια γονιδίων. Πριν από τη διαδικασία γονιδιακής θεραπείας, ανακαλύπτουν ποιο γονίδιο αποδείχθηκε ελαττωματικό, παίρνουν ένα φυσιολογικό γονίδιο και το εισάγουν σε όλα τα άρρωστα κύτταρα. Ταυτόχρονα, είναι πολύ σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι το εισαγόμενο γονίδιο λειτουργεί υπό τον έλεγχο των κυτταρικών μηχανισμών, διαφορετικά θα ληφθεί καρκινικό κύτταρο. Υπάρχουν ήδη οι πρώτοι ασθενείς που θεραπεύονται με αυτόν τον τρόπο. Είναι αλήθεια ότι δεν είναι ακόμη σαφές πόσο ριζικά θεραπεύονται και

εάν η ασθένεια θα επανέλθει στο μέλλον. Επίσης, οι μακροπρόθεσμες συνέπειες μιας τέτοιας θεραπείας δεν είναι ακόμη σαφείς.

Φυσικά, η χρήση της βιοτεχνολογίας και της γενετικής μηχανικής έχει τόσο θετικές όσο και αρνητικές πλευρές. Αυτό αποδεικνύεται από το υπόμνημα που δημοσιεύτηκε το 1996 από την Ομοσπονδία Ευρωπαϊκών Μικροβιολογικών Εταιρειών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ευρύ κοινό είναι καχύποπτο και εχθρικό απέναντι στις γονιδιακές τεχνολογίες. Ο φόβος προκαλείται από την πιθανότητα δημιουργίας μιας γενετικής βόμβας που μπορεί να παραμορφώσει το ανθρώπινο γονιδίωμα και να οδηγήσει στη γέννηση φρικιών. την εμφάνιση άγνωστων ασθενειών και την παραγωγή βιολογικών όπλων.

Και, τέλος, το πρόβλημα της ευρείας διανομής διαγονιδιακών προϊόντων διατροφής που δημιουργούνται με την εισαγωγή γονιδίων που εμποδίζουν την ανάπτυξη ιογενών ή μυκητιακών ασθενειών έχει συζητηθεί ευρέως πρόσφατα. Έχουν ήδη δημιουργηθεί και πωλούνται διαγονιδιακές ντομάτες και καλαμπόκι. Ψωμί, τυρί και μπύρα που παρασκευάζονται με τη βοήθεια διαγονιδιακών μικροβίων διατίθενται στην αγορά. Τέτοια προϊόντα είναι ανθεκτικά σε επιβλαβή βακτήρια, έχουν βελτιωμένες ιδιότητες - γεύση, θρεπτική αξία, δύναμη κ.λπ. Για παράδειγμα, στην Κίνα, καλλιεργείται καπνός ανθεκτικός στους ιούς, ντομάτες και πιπεριές. Γνωστές διαγονιδιακές ντομάτες ανθεκτικές σε βακτηριακές λοιμώξεις, πατάτες και καλαμπόκι ανθεκτικές στους μύκητες. Όμως οι μακροπρόθεσμες συνέπειες της χρήσης τέτοιων προϊόντων είναι ακόμα άγνωστες, κυρίως ο μηχανισμός της επίδρασής τους στον οργανισμό και στο ανθρώπινο γονιδίωμα.

Φυσικά, σε είκοσι χρόνια χρήσης της βιοτεχνολογίας, δεν έχει συμβεί τίποτα που να φοβάται ο κόσμος. Όλοι οι νέοι μικροοργανισμοί που δημιουργούνται από τους επιστήμονες είναι λιγότερο παθογόνοι από την αρχική τους μορφή. Δεν υπήρξε ποτέ επιβλαβής ή επικίνδυνη εξάπλωση ανασυνδυασμένων οργανισμών. Ωστόσο, οι επιστήμονες φροντίζουν να διασφαλίσουν ότι τα διαγονιδιακά στελέχη δεν περιέχουν γονίδια που, όταν μεταφερθούν σε άλλα βακτήρια, μπορεί να έχουν επικίνδυνο αποτέλεσμα. Υπάρχει ένας θεωρητικός κίνδυνος δημιουργίας νέων τύπων βακτηριολογικών όπλων που βασίζονται σε γονιδιακές τεχνολογίες. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες πρέπει να λάβουν υπόψη αυτόν τον κίνδυνο και να συμβάλουν στην ανάπτυξη ενός συστήματος αξιόπιστου διεθνούς ελέγχου, ικανού να διορθώσει και να αναστείλει τέτοιες εργασίες.

Λαμβάνοντας υπόψη τον πιθανό κίνδυνο χρήσης γενετικών τεχνολογιών, έχουν αναπτυχθεί έγγραφα που ρυθμίζουν τη χρήση τους, κανόνες ασφαλείας για εργαστηριακή έρευνα και βιομηχανική ανάπτυξη, καθώς και κανόνες για την εισαγωγή γενετικά τροποποιημένων οργανισμών στο περιβάλλον.

Έτσι, σήμερα πιστεύεται ότι, με τις κατάλληλες προφυλάξεις, τα οφέλη των τεχνολογιών γονιδίων υπερτερούν του κινδύνου πιθανών αρνητικών συνεπειών.

4. Η έννοια της ανάπτυξης του πολιτισμού (N.N. Moiseeva, V. Zubakova,

L. Brown)

Η πιο ριζοσπαστική εκδοχή της ερήμωσης προτάθηκε από τον V. Zubakov, ο οποίος διατύπωσε ιδέες για το ecogey (Gaia - η θεά της Γης) - το μέλλον της βιόσφαιρας με ερήμωση έως και 1,5 δισεκατομμυρίων ανθρώπων σε 50 χρόνια. Το σενάριό του περιέχει τόσο αμφίβολες (στην πιο ήπια εκτίμηση!) διατάξεις όπως τα κύρια στοιχεία, όπως η εισαγωγή της μητριαρχίας, η δημιουργία μιας μη ταξικής και μη εθνικής παγκόσμιας κοινότητας, η συγκρότηση ενός οικολογικού στρατού σε βάρος του ένοπλες δυνάμεις του ΝΑΤΟ και της Ρωσίας, η καταστροφή εγκληματιών και το έγκλημα μέσα σε μια γενιά κ.λπ.
Έτσι, παρά την περιβαλλοντική ελκυστικότητα του σεναρίου διατήρησης, είναι δύσκολο να εφαρμοστεί για κοινωνικούς λόγους. Οι πολύτεκνες οικογένειες φυλάσσονται από τις εθνικές παραδόσεις και σχεδόν όλες τις θρησκείες που απαγορεύουν τη ρύθμιση της τεκνοποίησης.
«Κέντρο» είναι τα έγγραφα που εγκρίθηκαν στο «Ρίο-92». Οι θέσεις του κεντρισμού υποστηρίζονται από το Αμερικανικό Ινστιτούτο WorldWatch, που ιδρύθηκε από τον Λ. Μπράουν. Το Ινστιτούτο δημοσιεύει ετησίως ειδικές ανασκοπήσεις για την κατάσταση των περιβαλλοντικών προβλημάτων στον κόσμο (οι επετηρίδες για το 1992, το 1993 και το 2000 μεταφράστηκαν στα ρωσικά). Ιδιαίτερο ρόλο έπαιξε η επετηρίδα για το 1994, η οποία περιείχε δύο θεωρητικά κεφάλαια (συγγραφείς τους οι Sandra Postel και Lester Brown), στα οποία διατυπώθηκαν οι έννοιες της φέρουσας ικανότητας του πλανήτη και της επισιτιστικής ασφάλειας (διατροφική ασφάλεια) που είναι εξαιρετικά σημαντική για την ανάπτυξη ενός μοντέλου κοινωνίας βιώσιμης ανάπτυξης. ασφάλεια).
Η πρώτη έννοια υποδηλώνει ένα ορισμένο μέγιστο φορτίο στη βιόσφαιρα, στο οποίο είναι σε θέση να ανακάμψει λόγω των μηχανισμών αυτοοργάνωσης, και η δεύτερη αντανακλά την αναλογία της πυκνότητας του πληθυσμού και την ικανότητα της βιόσφαιρας να της παρέχει βιώσιμα τροφή. από φυσικά οικοσυστήματα (κυρίως ωκεάνια) και από τεχνητά - γεωργικά .
Στο ίδιο τεύχος ο Λ. Μπράουν έκανε μια αισιόδοξη εκτίμηση και μια ευνοϊκή πρόβλεψη για τις προοπτικές οικοδόμησης μιας κοινωνίας βιώσιμης ανάπτυξης. Πίστευε ότι ένα σημείο καμπής σε σχέση με το πρόβλημα της ΣΔ είχε ήδη σκιαγραφηθεί και από το 1990 η ανθρωπότητα είχε εισέλθει σε μια νέα «περιβαλλοντική εποχή» που αντικατέστησε την εποχή της οικονομικής ανάπτυξης. Ως βασικό χαρακτηριστικό της «περιβαλλοντικής εποχής», ο Μπράουν χαρακτήρισε τη μετάβαση των συστημάτων εθνικής ασφάλειας από την επίλυση στρατιωτικών προβλημάτων (την περίοδο του «ψυχρού πολέμου») στην παροχή τροφής στον πληθυσμό, τη ρύθμιση της αύξησης του πληθυσμού και την προστασία του περιβάλλοντος. Ωστόσο, σήμερα, 10 χρόνια μετά το Ρίο 92, είναι ξεκάθαρο ότι ο δρόμος προς μια κοινωνία βιώσιμης ανάπτυξης θα είναι μακρύς και ακανθώδης...
Το κεντρώο σενάριο περιλαμβάνει μια σειρά από στοιχεία της στρατηγικής που πρέπει να γίνουν αποδεκτά από την παγκόσμια κοινότητα. Τα γενικά περιγράμματα μιας κοινωνίας βιώσιμης ανάπτυξης σήμερα έχουν ήδη καθοριστεί σε μεγάλο βαθμό, αν και οι «τεχνολογικές» πτυχές του πρασίνου του τρόπου ζωής της ανθρωπότητας δεν είναι ακόμη σαφείς, αλλά συζητούνται μόνο. Για να οικοδομηθεί μια παγκόσμια κοινότητα βιώσιμης ανάπτυξης, είναι απαραίτητο:
με ανθρώπινες μεθόδους για την επίτευξη ρύθμισης της πληθυσμιακής αύξησης σε επίπεδο που δεν θα υπερβαίνει την υποστηρικτική ικανότητα του πλανήτη (8-12 δισεκατομμύρια άνθρωποι)·
να εξασφαλίσει την επισιτιστική ασφάλεια της ανθρωπότητας, δηλαδή να την προστατέψει από την απειλή της πείνας στο παρόν και το μέλλον (λόγω ενός συμβιβαστικού συστήματος γεωργίας με μέτρια χρήση λιπασμάτων, ζιζανιοκτόνων, διαγονιδιακών φυτών και τη μέγιστη αποκάλυψη του αγρο-πόρου και του βιολογικού δυναμικού των αγροοικοσυστημάτων, καθώς και αλλαγές στη διατροφή του μεγαλύτερου μέρους της ανθρωπότητας με την αντικατάσταση σημαντικού ποσοστού ζωικής πρωτεΐνης με φυτική πρωτεΐνη·
να παρέχει στην ανθρωπότητα ενέργεια χωρίς εξάντληση των ενεργειακών πόρων και της περιβαλλοντικής ρύπανσης που συνοδεύει την παραγωγή και τη μεταφορά ενεργειακών φορέων και ενέργειας (μικτός τύπος ενέργειας: 30% από μη παραδοσιακές πηγές, το υπόλοιπο από παραδοσιακές πηγές με αύξηση του μεριδίου της πυρηνικής ενέργειας ενέργεια που χρησιμοποιεί ασφαλείς πυρηνικούς αντιδραστήρες και κλειστό κύκλο καυσίμου· μετάβαση σε τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας σε όλους τους τομείς δραστηριότητας·
εξασφάλιση βιώσιμης χρήσης πρώτων υλών για τη βιομηχανία (ευρεία εισαγωγή της ανακύκλωσης)·
να σταματήσει η μείωση της βιολογικής ποικιλότητας (το μερίδιο των προστατευόμενων φυσικών περιοχών πρέπει να είναι τουλάχιστον 30%).
να μειώσει απότομα το επίπεδο της περιβαλλοντικής ρύπανσης λόγω του «πρασίνισης» της βιομηχανίας και της γεωργίας.
να ξεπεράσει την καταναλωτική προσέγγιση (κυρίως στις χώρες του «χρυσού δισεκατομμυρίου») και να μειώσει έτσι την πίεση του ανθρώπου στη φύση.
να αυξήσει απότομα το επίπεδο της διεθνούς συνεργασίας στον τομέα της προστασίας του περιβάλλοντος.
Όλα αυτά τα οικονομικά μέτρα από τη φύση τους θα πρέπει να συνδυάζονται με την περιβαλλοντική εκπαίδευση και ανατροφή, τη διαμόρφωση οικολογικής κοσμοθεωρίας και κοινωνική δραστηριότητα για την αντιμετώπιση περιβαλλοντικών ζητημάτων σε κάθε κάτοικο του πλανήτη.
Συμπερασματικά, μένει να συμμετάσχουμε στην άποψη του Ο.Κ. Dreyer και V.A. Άλκη που μέχρι στιγμής η έννοια της κοινωνίας βιώσιμης ανάπτυξης θυμίζει «φιλοσοφική πέτρα» και «μηχανή διαρκούς κίνησης». Ωστόσο, αυτό δεν μειώνει σε καμία περίπτωση τη σημασία του για την ανθρωπότητα: η φιλοσοφική πέτρα δεν βρέθηκε, αλλά στη διαδικασία αναζήτησης της, η αλχημεία εξελίχθηκε σε χημεία και οι προσπάθειες να εφεύρουν μια μηχανή αέναης κίνησης τόνωσαν την ανάπτυξη της μηχανικής. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι κατά τη συγκεκριμενοποίηση των μονοπατιών προς μια κοινωνία βιώσιμης ανάπτυξης, η ανθρωπότητα θα μάθει έναν οικολογικό τρόπο ζωής, μια εναλλακτική του οποίου είναι μια παγκόσμια περιβαλλοντική κρίση.

V. A. Zubakov

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΧΧ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΤΟΥ ΧΧΙ ΑΙΩΝΑ ΣΤΑ ΜΑΤΙΑ ΕΝΟΣ ΓΕΩΚΟΛΟΓΟΥ:

ΥΠΟΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΙΤΑΚΤΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΒΙΩΣΗΣ

Ο G. G. Malinetsky και άλλοι επιστήμονες κάνουν τρία σημαντικά συμπεράσματα:

1. Ο κόσμος έχει πλησιάσει μια συστημική κρίση. 2. Στη Ρωσία, σε κρατικό επίπεδο, δεν υπάρχει πρόβλεψη για τη δυναμική της βιοτεχνόσφαιρας και δεν υπάρχει παρακολούθηση των διεργασιών της τεχνόσφαιρας. 3. Η ανάλυση των μακροπρόθεσμων στόχων που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα και η χώρα γίνεται πλέον το κύριο καθήκον της επιστήμης (Malinetsky et al. 2003). Εφόσον οι συγγραφείς γράφουν ότι το Ρίο ντε Τζανέιρο δεν ήταν ένα άλμα προς τα εμπρός, αλλά ένα βήμα προς τα πίσω, τότε, στην πραγματικότητα, θέτουν επίσης το τέταρτο ερώτημα - γιατί οι 30χρονοι προσπάθειες του ΟΗΕ να αναπτύξουν μια στρατηγική βιώσιμης ανάπτυξης - SD (εμείς έχουν μια «βιώσιμη ανάπτυξη» – UR) δεν οδήγησε στην επιτυχία; Το ερώτημα αυτό προκύπτει επίσης από την ανασκόπηση της έκθεσης της Διεθνούς Διάσκεψης του Άμστερνταμ «Challenge of the Changing Earth» (Kondratiev, Losev 2002), καθώς και από την ανασκόπησή μου στα αποτελέσματα της Συνόδου Κορυφής του ΟΗΕ στο Γιοχάνεσμπουργκ (Zubakov 2003). Ο συγγραφέας έφτασε κοντά στις τρεις πρώτες ερωτήσεις (Malinetsky et al. 2003) πριν από 15 χρόνια (Zubakov 1990) και στη συνέχεια αποφάσισε να αλλάξει την εξειδίκευσή του ως στρωματογράφος-παλαιοκλίμα.

έναν τοολόγο για να μελετήσει τα προβλήματα της ιστορικής γεωοικολογίας, ενός επιστημονικού κλάδου που δεν είχε ακόμη διαμορφωθεί. Στα επόμενα περίπου 50 άρθρα (θα αναφέρω μόνο ένα: Zubakov 1998–2001) και σε τρία φυλλάδια (Zubakov 1995; 2000a; 2002), το I 104 κατέληξα στο περίγραμμα μιας εναλλακτικής λύσης στο σημερινό φυσιολατρικό παράδειγμα. της τηλεφώνησα οικογεωσοφικά(από την ελληνική «σοφία του σπιτιού Γη»). Δεν πέρασε απαρατήρητη. Υπήρχαν κριτικές (τόσο "υπέρ" και "κατά"), και διπλώματα, ακόμη και - για ένα από αυτά (Zubakov 2002) - ένα μετάλλιο της Ρωσικής Ακαδημίας Φυσικών Επιστημών. Ωστόσο, οι προσπάθειές μου να βάλω το θέμα για θεμελιώδη έρευνα στο σχέδιο της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, ακόμη και με τη μορφή επιχορήγησης από το RFBR, δεν πέρασαν. Αν οι εφαρμογές θεωρήθηκαν «ιστορίες τρόμου» ή έρχονται σε αντίθεση με την ιδεολογία της αγοράς που εμφυτεύεται τώρα, δεν ξέρω. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πήρα το άρθρο των επιστημόνων (Malinetsky et al. 2003), που αντιπροσωπεύουν τη νεαρή ελίτ της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, ως μια στροφή ορόσημο που προαναγγέλλει μια αλλαγή στον καιρό, και πιθανώς το ίδιο το κλίμα στη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών σε σχέση με τα οριακά ζητήματα της οικολογίας,

κοινωνιολογία και οικονομία. Θέλω να συνεχίσω τη συζήτηση των θεμάτων που τέθηκαν, φέρνοντάς τα σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση οικογεωνομικό σύνταγμα. Με νέο όρο σύνταγμα(Ελληνικά «together building») Ο A. I. Rakitov (2003) πρότεινε να κατανοήσουμε το σύστημα γνώσης, κανόνων και αρχών που αναπτύχθηκαν στο διαφορετικόςεπιστήμες, αλλά συγκεντρώθηκαννα λύσει σημαντικό πρακτικόςπροβλήματα. Είναι ακριβώς ένα τέτοιο πρόβλημα στη διασταύρωση της γεωοικολογίας, της γεωοικονομίας, της κοινωνιολογίας, της πολιτικής και της συνέργειας που, κατά τη γνώμη μου, είναι η δημιουργία μιας όχι ακόμη υπάρχουσας, αλλά οξείας

απαραίτητη για την επιβίωση της ανθρωπότητας «επιστήμη-στρατηγική» για τη διαχείριση της ομοιόστασης της ενωμένης ανθρωπότητας με τη βιόσφαιρα που υποστηρίζεται από Αυτόν με τη βοήθεια του Συλλογικού Λόγου. της τηλεφωνώ οικογεωνομία(Ελληνικά «σπιτική Γη»).

Συμφωνώ με τη διατύπωση (Malinetsky et al. 2003; Kondratiev, Losev 2002) του προγράμματος συζήτησης. Και νομίζω επίσης ότι οι στόχοι της ανθρωπότητας, όχι «στιγμιαίων», για 3-4 χρόνια, αλλά μακρινοί, για εκατό ή περισσότερα χρόνια, γίνονται τώρα (έχουν ήδη γίνει!) το κύριο καθήκον της επιστήμης και των επιστημόνων. Αλλά για να τα επιλέξετε σωστά, είναι απαραίτητο, προφανώς, να καταλάβετε - Που είμαστε?Και Γιατί;Ως εκ τούτου, χωρίζω τη συζήτηση των τεσσάρων ερωτημάτων που τέθηκαν σε δύο μέρη - μια ανάλυση των αποτελεσμάτων του εικοστού αιώνα και

κατανόηση των στόχων και των στρατηγικών της ανθρωπότητας για τον 21ο αιώνα. Δεδομένης της πολυπλοκότητας και της σημασίας των προβλημάτων, αυτό μπορεί προφανώς να γίνει μόνο σε ένα μεγάλο άρθρο. Και ταυτόχρονα, η συζήτηση αναγκάζεται να είναι συνοπτική, σχεδόν αφηρημένη. Μια ανασκόπηση των αποτελεσμάτων του 20ου αιώνα συνήθως ξεκινά είτε με επικεφαλίδες όπως "Επίλογος", "Επιτάφιος" (Azroyants 2002), "Το τέλος της Ιστορίας", "Ρέκβιεμ" (Neklessa 2002), είτε με τις λέξεις "Κρίση", «Καταστροφή», «Αποκάλυψη». Οι συντάκτες του πρώτου θεωρούν την παγκοσμιοποίηση ως το κύριο αποτέλεσμα του 20ού αιώνα, οι συντάκτες του δεύτερου θεωρούν την παγκόσμια περιβαλλοντική κρίση (GEC). Υπάρχει διαφορά; Πράγματι, και στις δύο περιπτώσεις, περιγράφουν, μάλιστα, το ίδιο

τα ίδια γεγονότα. Το ερώτημα όμως είναι από ποιες μεθοδολογικές θέσεις. Μιλώντας για την παγκοσμιοποίηση, ερευνητές, και πιο συχνά ιστορικοί και οικονομολόγοι, αναλύουν τις σύγχρονες διαδικασίες. Την κρίση (HEC) μιλούν όσοι συγκρίνουν τις σύγχρονες γεωοικολογικές διεργασίες με τις προηγούμενες, επεκτείνουν δηλαδή το θέμα της ανάλυσης σε αποτελέσματα του πολιτισμού. Δηλαδή η διαφορά στο διαστήματακατανοητή. Και εδώ είναι σκόπιμο να αναφέρουμε το συμπέρασμα των ειδικών σε προβλήματα διαχείρισης με επικεφαλής τον I. V. Prangishvili (Prangishvili et al. 2001) ότι η κατανόηση των αποτελεσμάτων των κοινωνικών διαδικασιών πάντα υστερεί σε σχέση με την πρόοδο των ίδιων των διαδικασιών κατά τουλάχιστον 15 χρόνια. Κατά την ανάλυση της συστημικής γεωοικολογικής κρίσης, αυτή η υστέρηση είναι, φυσικά, πολύ πιο σημαντική.

Το άρθρο έχει δύο στόχους: 1) να δώσει την απάντηση ενός γεωοικολόγου στις ερωτήσεις που διατυπώνονται από τα συνεργεία (Malinetsky et al. 2003· Prangishvili et al. 2001· Inozemtsev 2003· και άλλοι)· 2) να συζητήσουν συγκεκριμένες διαφορές στην αξιολόγηση των γεγονότων του 20ου αιώνα (κυρίως τις διαδικασίες της παγκοσμιοποίησης) που έχουν προκύψει μεταξύ οικονομολόγων και ιστορικών (Azroyants 2002; Neklessa 2002; Subetto 2003), αφενός, και γεωοικολόγους, το άλλο. δύο λόγια για μεθοδολογίαανάλυση. Στο βιβλίο του E. A. Azroyants (Azroyants 2002), που γοητεύει από την ακεραιότητά της, η παγκοσμιοποίηση θεωρείται εναλλακτικά ως πρόβλημα, ως πραγματικότητα και ως διαδικασία. Μου φαίνεται ότι είναι πιο σωστό να μην σπάσουμε αυτές τις τρεις πτυχές της παγκοσμιοποίησης, αλλά να βρούμε μια άλλη, ουσιαστική ταξινόμησή της. Σε αυτό είμαι πιο κοντά στη λογική των A.S. Panarin (2002) και A.I. Neklessa (2002). Και παρακάτω θα κατατάξω την παγκοσμιοποίηση ως πρόβλημα, πραγματικότητα και διαδικασία ταυτόχρονα, αναδεικνύοντας τα τέσσερα βασικά της ενσαρκώσεις(ουσιώδεις παραλλαγές), με δείκτες χαρακτηριστικούς για το καθένα (βλ. Πίνακα 1, σελ. 106). Φυσικά, μπορεί να υπάρχουν περισσότερες υποστάσεις, αλλά θα περιοριστώ στις κύριες. Υπάρχει μια άλλη σημαντική διαφορά στις περιγραφές της παγκοσμιοποίησης - μπορούν να χωριστούν ανάλογα με το βαθμό συσχέτισης μεταξύ εμπειρισμού και θεωρίας. Για παράδειγμα, μόλις δημοσιεύτηκε ένα δίτομο έργο των πρακτικών ενός συνεδρίου που πραγματοποιήθηκε από τη δημόσια Ακαδημία Επιστημών και Τεχνών Petrovsky υπό τη διεύθυνση του AI Subetto (Subetto 2003). Περιλαμβάνει 48 άρθρα σε 750 σελίδες από 44 εξέχοντες οικονομολόγους, φιλοσόφους και ιστορικούς,

προσκολλώντας ή συμπαθώντας τη σοσιαλιστική ιδεολογία. Οι συγγραφείς του ερμηνεύουν την παγκοσμιοποίηση ως το τελικό στάδιο στην ανάπτυξη του ιμπεριαλισμού και του καπιταλισμού. Και όπως ονομάζεται η καθοριστική δύναμη "καπιταλοκρατία" .

Ταυτόχρονα, η διαδικασία της παγκοσμιοποίησης έρχεται σε αντίθεση με το κίνημα κατά της παγκοσμιοποίησης, το οποίο ο AI Subetto θεωρεί την αρχή του «δεύτερου κύματος της Παγκόσμιας Επανάστασης του Σοσιαλιστικού Πολιτισμού» (Subetto 2003: 39–41).

ιδεολογικόςη ερμηνεία της παγκοσμιοποίησης είναι αντίθετη πραγματιστικήμια ερμηνεία που είναι χαρακτηριστική για τις περισσότερες ξένες μονογραφίες και κριτικές και στη χώρα μας αναπτύσσεται από τον V. L. Inozemtsev στο περιοδικό Svobodnaya Mysl-XXI (Inozemtsev 2003). Τονίζει απόλυτα αντικειμενική και φυσική πραγματικότητα της παγκοσμιοποίησηςόπως είναι και δεν θεωρεί σωστό να της δώσει καμία συναισθηματική εκτίμηση. Ωστόσο, χαρακτηρίζει

κίνημα κατά της παγκοσμιοποίησης ως αδιέξοδο και υποβάθμιση. Αυτοί, οι αντι-παγκοσμιοποιητές, «δεν έχουν τίποτα να προσφέρουν στον κόσμο» (Inozemtsev 2003). Υπάρχει επίσης μια τρίτη ερμηνεία της παγκοσμιοποίησης ως ένα είδος κοσμοθεωρία. Το πρώτο μέρος μιας πολύ κατατοπιστικής συλλογικής μονογραφίας «Παγκόσμια Κοινότητα», που συγκέντρωσε ο Α. Ι. Νεκλέσσα (2002), ονομάζεται «Η Παγκοσμιοποίηση ως Φαινόμενο και ως Κοσμοθεωρία». Αυτή η ερμηνεία είναι η πιο ενδιαφέρουσα, αν και αμφιλεγόμενη.

Χωρίς να τηρήσω καμία από αυτές τις ερμηνείες, θα αναλάβω τη δική μου ανεξάρτητη ανάλυση παρακάτω, ακολουθώντας τον Πίνακα 1 (σελ. 106). Οικολογική και δημογραφική υπόσταση της παγκοσμιοποίησης Οι δείκτες της είναι δύο διαδικασίες διασυνοριακής

μύτη - ρύπανση του περιβάλλοντος με τοξικά απόβλητα από βιομηχανικές δραστηριότητες και εθνοτική ανάμειξη του πληθυσμού. Ο Jacques Attali (1990) αναφέρεται στο τελευταίο ως «ανάπτυξη νομάδων». Πράγματι, περίπου ένας στους πέντε εργαζόμενους στη Γερμανία είναι Τούρκος, στη Γαλλία είναι Άραβας και στις ΗΠΑ είναι Μεξικανός. Το ότι οι αγορές μας διοικούνται κατά το ήμισυ από ανθρώπους από τον Καύκασο και την Κεντρική Ασία, το βλέπουμε μόνοι μας. Σύμφωνα με τον N. F. Mineev (Subetto 2003: 79), οι ξένοι μεταξύ των κατοίκων της Γερμανίας αποτελούν το 9%, στις ΗΠΑ - 9,8%, στον Καναδά - 17,1%, στη Σουηδία - 19,4%, στην Αυστρία - 21,1% και στο Λουξεμβούργο ακόμη και 34,9%. Από πού προέρχονται αυτές οι μεταναστευτικές ροές; Από τις χώρες του Νότου, που είναι οι φτωχότερες. Τι συνέβη διασυνοριακή μεταφορά της ρύπανσης, ας δούμε το παράδειγμα της όξινης βροχής και της μεταφοράς ραδιενεργών ισοτόπων - οι πιο χαρακτηριστικές εκδηλώσεις τεχνοσφαιρικών διεργασιών. Ο μηχανισμός της όξινης βροχής είναι η οξείδωση του διοξειδίου του θείου και των οξειδίων του αζώτου σε σταγονίδια σύννεφων και ομίχλη Η ασυμμετρία της «πληθυσμιακής έκρηξης» οδηγεί στη βιοκοινωνική αστάθεια του ανθρώπινου πληθυσμού (Koptyug et al. 1996).

έως και επτά ημέρες και μεταφέρονται από τους ανέμους για εκατοντάδες και χιλιάδες χιλιόμετρα από την περιοχή εκπομπών. Πέφτοντας πάνω από δάση, η όξινη βροχή καίει το φύλλωμα και πάνω από λίμνες σκοτώνει το πλαγκτόν και τα ψάρια. Μετά από βροχές με συγκέντρωση pH κάτω από το 3, το έδαφος χάνει την ικανότητά του να παράγει οτιδήποτε. Ήδη τώρα, με μέση ένταση όξινης βροχής 400 μονάδες ανά εκτάριο, τεράστιες εκτάσεις δασών και χιλιάδες λίμνες είναι νεκρές. Ωστόσο, σύμφωνα με τους υπολογισμούς του R. Ayres, μέχρι το 2040 η ένταση της όξινης βροχής μπορεί να αυξηθεί έως και 2400–

3600 μονάδες, δηλαδή 6–9 φορές (Kondratiev 1999). Η μεταφορά ραδιενεργών εκροών «λειτουργεί» σε ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις. Έτσι, κατά τη διάρκεια του ατυχήματος του Τσερνομπίλ, περίπου 280 διαφορετικά ραδιονουκλεΐδια έπεσαν στο έδαφος από τη Σουηδία μέχρι την Τουρκία. Ισότοπα στροντίου και καισίου, που απελευθερώθηκαν κατά τις δοκιμές Novaya Zemlya, δηλητηρίασαν λειχήνες σε όλη τη βόρεια Ευρασία και, κατά συνέπεια, ελάφια μέχρι την Τσουκότκα. Και μεταξύ των Chukchi, που τρώνε ελάφι, η συγκέντρωση αυτών των ισοτόπων αποδείχθηκε συγκρίσιμη με αυτή που παρατηρήθηκε μεταξύ των κατοίκων των περιοχών του Τσερνομπίλ (Feshbakh, Frendy 1992). Και κάτι ακόμα: στο γάλα των Εσκιμώων της Γροιλανδίας και στα σώματα των πιγκουίνων της Ανταρκτικής, που τρώνε ψάρια, εξακολουθούν να υπάρχουν υψηλές συγκεντρώσεις φυτοφαρμάκων, εκατομμύρια φορές υψηλότερες από το υπόβαθρο του νερού, αν και έχουν από καιρό απαγορευτεί στη γεωργία. Ετσι, Οι διασυνοριακές μεταφορές είναι οι πιο προφανείς και αδιαμφισβήτητοι δείκτες παγκοσμιοποίησηςως διαδικασία πλήρωσης της οικοσφαιράς της Γης με ανθρώπους και απόβλητα από τις τεχνολογικές τους δραστηριότητες και την παγκόσμια οικολογική κρίση! Μπορεί να φανεί ότι η πληθυσμιακή έκρηξη - μια απότομη σχεδόν τετραπλάσια (!) αύξηση του πληθυσμού της Γης κατά τον 20ο αιώνα, κατά 4,5 δισεκατομμύρια (από 1,6 σε 6,1 δισεκατομμύρια) - είναι το κύριο, αλλά όχι το μοναδικό χαρακτηριστικό του παγκόσμιου οικολογικού περιβάλλοντος. -κρίση. Δεν είναι δυνατό εδώ να περιγράψουμε τις παραμέτρους του HEC, αυτό έχει γίνει νωρίτερα (Zubakov 2000a). Θα περιοριστώ να αναφερθώ στις εκπληκτικές διαστάσεις της ρύπανσης τριγύρω

περιβάλλον διαβίωσης στην επικράτεια της πρώην ΕΣΣΔ. Δίνονται στη μονογραφία των M. Feshbakh και A. Frendy (1992), από την οποία μαθαίνουμε ότι το Norilsk είναι η «πιο» περιβαλλοντικά μολυσμένη πόλη στον κόσμο, η Κασπία είναι η θάλασσα και η περιοχή είναι η γειτονιά. του Kyshtym στα Ουράλια. Σύμφωνα με τον δείκτη Dwi - Δείκτης επικίνδυνων αποβλήτων - η αναλογία του όγκου των τοξικών αποβλήτων προς τον συνολικό όγκο αποβλήτων - η ρωσική μας παραγωγή (Dwi - 4,53) είναι, σύμφωνα με τον E. S. Ivleva, στο

20 φορές (!) πιο επικίνδυνο από το γερμανικό (Dwi - 0,26) και τρεις φορές πιο επικίνδυνο από το αμερικανικό (Dwi - 1,49) (Zubakov 2000a). Γι' αυτό ο κορυφαίος οικολόγος μας A. V. Yablokov αποκάλεσε την ΕΣΣΔ "μεταλλαγμένη χώρα". Δείκτης Διαδικασίες της Παγκόσμιας Οικκρίσης (GEC) Το πιο σημαντικό πράγμα για εμάς τώρα είναι να καταλάβουμε ότι η τεχνογενής ρύπανση της βιόσφαιρας και η ανάπτυξη τεχνολογικών αποβλήτων (ο συνολικός όγκος των οποίων, εάν κατανεμηθεί σε ομοιόμορφο στρώμα στην επιφάνεια της γης, είναι πέντε φορές ο όγκος της βιομάζας της ζωντανής ύλης) είναι άμεση συνέπεια της πληθυσμιακής έκρηξης τον 20ό αιώνα. Αν ο πληθυσμός της Γης έχει αυξηθεί τον 20ό αιώνα

4 φορές (ακριβέστερα 3,75 φορές), ο όγκος των τεχνολογικών εκπομπών αυξήθηκε 18 φορές (!).

Σύμφωνα με τους νόμους της βιόσφαιρας, οι υψηλότεροι καταναλωτές (λατ. «καταναλωτές»), δηλαδή όλα τα θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένου του γένους Homo, μπορούν να καταναλώσουν μόνο το 1% της βιομάζας της γης χωρίς να παραβιάζουν τους βιοοικολογικούς κύκλους. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του VG Gorshkov (1995), και έξω από το Vitousek, στις αρχές του 20ου αιώνα, η ανθρωπότητα πέρασε αυτή τη γραμμή και τώρα καταναλώνει περίπου το 10% της συνολικής βιομάζας του πλανήτη και περίπου το 40% της βιομάζας της γης ( !). Με άλλα λόγια, κατά τον 20ο αιώνα ξεπέρασε κατά μια τάξη μεγέθους τους επιτρεπόμενους από βιοοικολογικούς αριθμούς

του νόμου. Διαπρεπείς οικονομολόγοι με επικεφαλής τους νικητές του βραβείου Νόμπελ R. Goodland και H. Daly (Goodland, Daly, Serafy 1991) κατέληξαν ανεξάρτητα σε αυτό το συμπέρασμα, από το οποίο κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι δυνατότητες μιας αυθόρμητης αγοράς σε μια υπερπλήρη οικολογική θέση έχουν εξαντληθεί. Ωστόσο, τα συμπεράσματά τους αγνοήθηκαν από τους πολιτικούς που συγκεντρώθηκαν στο Ρίο ντε Τζανέιρο.

Σύμφωνα με τους νόμους της βιολογίας και της οικολογίας, ένα είδος που έχει ξεπεράσει τα όρια της οικονικής του χάνει τον πληθυσμό του. Είναι καλά μελετημένο από τους ζωολόγους. Οι δημογράφοι τον αποκαλούν με λεπτότητα «δημογραφική μετάβαση». Η διαδικασία του έχει μελετηθεί μαθηματικά από τον S.P. Kapitsa (1999). Πιστεύει ότι η μετάβαση θα διαρκέσει 90 χρόνια και ότι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ο ανθρώπινος πληθυσμός μπορεί εύκολα να διπλασιαστεί και η αύξηση της παραγωγής τροφίμων (η οποία θα απαιτήσει 2,5 φορές περισσότερο από ό,τι σε ολόκληρη την ιστορία της ανθρωπότητας) μπορεί υποτίθεται να διασφαλιστεί μέσω της δημιουργίας γενετικά τροποποιημένα είδη.. Σύμφωνα με τους βιολόγους, η επαναφορά του ανθρώπινου πληθυσμού θα είναι πιο καταστροφική. Θα δώσω μια περιγραφή του από τον Ακαδημαϊκό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανίας V. A. Kordyum. Γράφει: «Αν παραμελήσουμε τη Βιόσφαιρα, τη διαγράφουμε ως βάρος, αν μετατρέψουμε τον πλανήτη σε θυγατρικό αγρόκτημα, δημιουργήσουμε ένα τεχνητό βιότοπο και ζήσουμε χωρίς να αρνηθούμε τίποτα στον εαυτό μας, τότε ο αριθμός άνω του 1 δισεκατομμυρίου θα οδηγήσει όχι μόνο και όχι «απλώς «για την καταστροφή της Βιόσφαιρας, αλλά για την καταστροφή ολόκληρου του πλανήτη, καθιστώντας τον θεμελιωδώς ακατάλληλο για να περιέχει έναν υπερβολικό αριθμό του στέμματος της δημιουργίας πάνω του. Έτσι σχηματίστηκε σταδιακά η ιδέα που τελικά έλαβε το όνομα "χρυσό δισεκατομμύριο", δηλαδή ο αριθμός των ανθρώπων που θα έπρεπε τελικά να υπάρχουν στη Γη. Πρέπει, γιατί δεν μπορεί να κάνει αλλιώς... Τι σημαίνει όμως αυτό στις πραγματικότητες της ζωής; Ο δυναμικός πλεονασμός είναι η βάση για την ύπαρξη όλων των ζωντανών όντων. Αυτή είναι πληρωμή για την εξάλειψη του φορτίου μετάλλαξης. Αλλά ο στάσιμος πλεονασμός είναι ο μεγαλύτερος βιολογικός κίνδυνος για όλα τα έμβια όντα. Ένας τέτοιος πλεονασμός θέτει το είδος (πληθυσμό) σε μια κατάσταση αδυναμίας μακροχρόνιας ύπαρξης. Και η ανθρωπότητα έχει ξεπεράσει όχι μόνο όλα τα επιτρεπτά, αλλά τώρα όλα τα απαράδεκτα όρια αριθμών ... και συνεχίζει να προχωρά. Οπου? Για να επαναφέρετε τον αριθμό στο 1 δισεκατομμύριο. Και το ερώτημα τώρα κινείται σε ένα καθαρά πρακτικό επίπεδο - Πώς; Το πώς θα εφαρμοστεί, δεν θέλω καν να το σκεφτώ. Ο χρόνος για μαλακές λύσεις εξαντλήθηκε πριν από 50 χρόνια. Τώρα αποφασίζεται (ακόμα "από τη βαρύτητα"), που και ποιος πρέπει εξαφανίζομαι, και πού και ποιος θα παραμείνει» (Kordyum 2003: 51–53).

Ζητώ συγγνώμη για τη μακροσκελή παράθεση, αλλά έπρεπε να δείξω ότι η έννοια του «χρυσού δισεκατομμυρίου» έχει πλέον δύο διαφορετικές έννοιες: μια ταξική-ιδεολογική (βλ.: Subetto 2003) και μια επιστημονικά τεκμηριωμένη προσέγγιση για την εκτίμηση του βέλτιστου μέγεθος της ανθρωπότητας (Gorshkov 1995; Goodland , Daly, Serafy 1991; Kordyum 2003).

Ο αναγνώστης μπορεί να λάβει τη γνώμη του V. A. Kordyum για μια «ιστορία τρόμου». Ως εκ τούτου, θα συνεχίσω τη συζήτηση με αναφορά στο συμπέρασμα. μείζων ειδικοί στον κόσμο των τροφίμων L. Brown και K. Flavin του Worldwatch Institute. Σύμφωνα με αυτούς (Brown, Flavin et al. 1992), η κατά κεφαλήν αύξηση της παραγωγής τροφίμων σταμάτησε το 1984. Κατά την Πράσινη Επανάσταση της δεκαετίας του εξήντα έφτασε το 13% ετησίως, τη δεκαετία του ογδόντα έπεσε στο 9% και μετά το 1988 πέφτει, και με αυξανόμενη επιτάχυνση, για όλα τα είδη τροφίμων. Έτσι, το 2000 έφτασε το 7%, και το 2002 ήταν ήδη 13%. Αντίστοιχα, ο αριθμός των πεινασμένων στον κόσμο αυξήθηκε έως το 2002 σε 1,3 δισεκατομμύρια άτομα, που αντιστοιχεί στο 23% του πληθυσμού. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό... Παράλληλα, υπάρχει μια καταστροφή πτώση κατά κεφαλήν καλλιεργήσιμη γη(από 0,18 έως 0,12 εκτάρια), αυξανόμενη έλλειψη γλυκού νερού, η διάβρωση του εδάφους αυξάνεται, οι αποδόσεις των καλλιεργειών μειώνονται, παρά την αύξηση της κατανάλωσης ορυκτών λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων, η επιφάνεια των ωκεανών είναι ήδη καλυμμένη με ένα φιλμ πετρελαίου κατά το ένα τέταρτο της έκτασης και η παραγωγικότητά τους, αντίστοιχα, μειώθηκε κατά 20%. Έτσι, μια επιστημονική ανάλυση της οικολογικής και δημογραφικής κατάστασης στη Γη δείχνει ότι ο σκληρά μαλωμένος T. Malthus, κατ' αρχήν, είχε δίκιο - ανεξέλεγκτη αύξηση του αριθμού των ανθρώπων

ο κόσμος είναι ο μεγαλύτερος κίνδυνος. Η διαχρονική διαμάχη μεταξύ των Μαλθουσιανών και των «Κερνουκόπων», που πιστεύουν ότι οι πόροι της Γης είναι ανεξάντλητοι, αποφασίστηκε υπέρ των πρώτων - αυτή είναι η γνώμη των επιστημόνων, τόσο ξένων (Miller 1993–1996) όσο και εγχώριων (Reimers 1992· Arsky et al. 1997; κ.λπ.).

Υπόσταση πληροφοριών της παγκοσμιοποίησης Η ανάπτυξη της τεχνολογίας ραδιοεπικοινωνιών από την ανθρωπότητα στις αρχές του εικοστού αιώνα, στα μέσα του αιώνα της τηλεόρασης και, τέλος, στη δεκαετία του εβδομήντα της ηλεκτρονικής και της τεχνολογίας υπολογιστών, ήταν το μεγαλύτερο ορόσημο στην ιστορία του πολιτισμού. Οι πληροφορίες έχουν γίνει στιγμιαίες και απεριόριστες σε όγκο. Πάει επανάσταση της πληροφορίας. Το κόστος των υπολογιστών πέφτει, σύμφωνα με τους R. Kohane και I. Ney ( Διεθνής Πολιτική 2001: 10), κατά 19% ετησίως, η υπολογιστική τους ισχύς διπλασιάζεται σε 18 μήνες και η ποσότητα των πληροφοριών που περιέχονται σε αυτά - σε 100 ημέρες (!). Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, έχουμε ήδη συνηθίσει στις νέες δυνατότητες του κόσμου της πληροφορίας. Ας σκεφτούμε τη σημασία της επανάστασης της πληροφορίας ως ένα γεωϊστορικό ορόσημο στην ιστορία της ανθρωπότητας. Η κατάταξη αυτού του ορόσημου είναι συγκρίσιμη με την εμφάνιση της γραφής και ακόμη και με την εμφάνιση του λόγου. Τι είναι κοινωνικές συνέπειεςεπανάσταση της πληροφορίας για την ανάπτυξη του πολιτισμού; Είναι ριζοσπαστικές, αν όχι καταστροφικές... Μάλιστα, με την έλευση της γραφής, ο πολιτισμός αναπτύχθηκε μέσω της ανάγνωσης, δηλαδή στη διαδικασία της ατομική εκπαιδευτική εργασία, και ως εκ τούτου πάντα είχε προσωπικόςσυγκεκριμένα. Με την έλευση της τηλεόρασης και του Διαδικτύου, όλα έχουν αλλάξει ριζικά. Μια οθόνη τηλεόρασης που παρέχει οπτικές πληροφορίες που εξοικονομούν εργασία που έχει επιλεγεί για εμάς οι υπολοιποι, είναι ένα ισχυρό εργαλείο για πνευματικούς και πνευματικούς ζόμπι. Το να δουλεύουμε για την αγορά και τις μάζες των θεατών και να χρησιμοποιούμε συναρπαστικές και πρωτόγονα διασκεδαστικές ιστορίες για να τραβήξουμε την προσοχή στη διαφήμιση, συμπεριλαμβανομένου του σεξ και της βίας, η τηλεόραση, είτε μας αρέσει είτε όχι, αλλάζει την ίδια την κουλτούρα. Μετατρέπεται σε μάζα («μαύρη ποπ κουλτούρα») που εξυπηρετεί την αγορά και γίνεται όργανο πολιτικών ζόμπι. Πώς να μην θυμάται κανείς εδώ ότι πρόσφατα η οθόνη μας μετέδιδε συνεχώς ότι η αντικατάσταση των κοινωνικών παροχών με την πληρωμή πολλών εκατοντάδων ρουβλίων που γίνονταν φθηνότερα γινόταν υποτίθεται για τα δικά μας συμφέροντα. Έτσι, με τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα της επανάστασης της πληροφορίας, η οποία αναμφίβολα αύξησε την ταχύτητα της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου κατά μια τάξη μεγέθους, καθορίζει ταυτόχρονα μια αρνητική τάση στην ανάπτυξη του πολιτισμού και της κοινωνίας. Ο παράγοντας τηλεζόμπι, στην πραγματικότητα, προκαθορίζει το αναπόφευκτο της μετατροπής μιας αστικής δημοκρατικής κοινωνίας σε κοινωνία πληροφόρηση-αγορά ολοκληρωτισμός!

Δύο μικρά παραδείγματα. Ο εγγονός μου, κατά τη διάρκεια της πρακτικής του στις ΗΠΑ, έπρεπε να ταξιδέψει από το Βερμόντ στη Νέα Υόρκη για δύο ημέρες. Έτσι, ο μπαμπάς του στην Αγία Πετρούπολη, χρησιμοποιώντας το Διαδίκτυο, συνέταξε μια διαδρομή γύρω από τη Νέα Υόρκη με ένα σχέδιο μετρό και όλους τους σταθμούς μεταφοράς, και ο εγγονός του το πήρε αμέσως. Δεύτερο παράδειγμα. Τυχαίνει να ανακαλύπτω ότι τα φυλλάδια μου, τα οποία δημοσιεύονται ιδιωτικά σε μικρή εκτύπωση, πωλούνται στο Διαδίκτυο. Πως? Από ποιον? Ήμουν έξαλλος. Αλλά, αφού σκέφτηκε, ηρέμησε: το Διαδίκτυο είναι η ΑΓΟΡΑ της πληροφορίας. Και να είστε χαρούμενοι που οι ιδέες και οι κριτικές σας έχουν ζήτηση. Και όμως, η επανάσταση της πληροφορίας χώρισε τον κόσμο σε δύο μισά με έναν θεμελιωδώς νέο τρόπο - την πληροφόρηση αναπτηγμένοςκαι πληροφορίες στραγγαλιστέςχώρες. Και δεν πρόκειται για τον αριθμό των υπολογιστών κατά κεφαλήν. Στις αρχές της δεκαετίας του ενενήντα, το 80,4% όλων των υπολογιστών ήταν, σύμφωνα με τον V. L. Inozemtsev (2000), για επτά ανεπτυγμένες χώρες. Και όχι στον αριθμό των τοποθεσιών κατά κεφαλήν. Σύμφωνα με τον R. O. Kohane, το 2000, το 40% του πληθυσμού στις Ηνωμένες Πολιτείες ήταν συνδεδεμένο στο Διαδίκτυο, το 15% στη Γερμανία και μόνο το 0,1% στην Κίνα. Σύμφωνα με τον M. G. Delyagin (2003), μόνο το 6% των γήινων κατέχουν πλέον υπολογιστές και το 2,6% κατέχουν ιστοσελίδες στο Διαδίκτυο. Αλλά αυτοί οι αριθμοί αλλάζουν ραγδαία. Υπόθεση απότομα

το αυξημένο κόστος της εκπαίδευσης και της επιστήμης. Αν πρόσφατα το κόστος της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης στις Ηνωμένες Πολιτείες υπολογίστηκε σε 190 χιλιάδες δολάρια ανά μαθητή ετησίως, τώρα έχει αυξηθεί σε 250 χιλιάδες. Στη Ρωσία, η εκπαίδευση έχει επίσης γίνει (γίνεται) επί πληρωμή, και όχι μόνο ανώτερη, αλλά ήδη δευτεροβάθμια ! Ταυτόχρονα στη γη

ένα δισεκατομμύριο ενήλικες είναι αναλφάβητοι (Global Environment Outlook).Η εκπαίδευση έχει γίνει προνόμιο των πλουσίων και, ταυτόχρονα, προτεραιότητα στους κρατικούς προϋπολογισμούς των προηγμένων χωρών. Χαρακτηριστικά, η Νότια Κορέα, που έχει βγει στην κορυφή σε επίπεδο ανάπτυξης στον κόσμο, τα κατάφερε γιατί παρείχε στους δασκάλους της τον υψηλότερο μισθό στον κόσμο σε σχέση με το ΑΕΠ της. Αυτό είναι το παράδοξο, σύμφωνα με τον A. Makhidjani (2000), της πολιτείας της Κεράλα στη φτωχή και ημιγράμματη Ινδία, η οποία έχει επιτύχει καθολικό αλφαβητισμό κάτω από πολλά χρόνια κομμουνιστικής ηγεσίας. απαιτούνται τουλάχιστον δύο γενεές, όπως συνέβαινε στην ΕΣΣΔ. Αλλά για να ανεβάσουμε την επιστήμη σε υψηλό επίπεδο, που σημαίνει να εξασφαλίσουμε την ανάπτυξη επιστημονικές σχολές, απαιτούνται τουλάχιστον τρεις γενιές. Και είναι δυνατόν να καταστραφεί η επιστήμη σε μόλις 15-20 χρόνια, αυτό που συμβαίνει τώρα στη Ρωσία. Το 1998, οι χορηγήσεις μας για την επιστήμη μειώθηκαν κατά πέντε συντελεστές σε σύγκριση με το 1991, σύμφωνα με μια πολύ ανησυχητική ανασκόπηση του S. G. Kara-Murza (2003), και ανήλθαν σε μόλις 0,28% του ΑΕΠ (στις αναπτυγμένες χώρες κυμαίνονται από 1,5 έως 4% του ΑΕΠ). Αυτό οδήγησε σε μείωση του αριθμού των επιστημόνων κατά το ήμισυ και της ποσότητας του ενημερωμένου επιστημονικού εξοπλισμού κατά 20-25 φορές. Κατά συνέπεια, ο αριθμός των αιτήσεων για εφευρέσεις μειώθηκε, σύμφωνα με τον I. L. Andreev (2003), κατά 6,6 φορές και ο αριθμός των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας κατά 13 φορές. Ως αποτέλεσμα, οι επιστημονικές μας καινοτομίες έχουν πέσει στο 0,84% του κόσμου και η παραγωγή εντάσεως γνώσης αντιπροσωπεύει πλέον μόνο το 5% του ΑΕΠ, σε σύγκριση με την ανάπτυξή της στις ανεπτυγμένες χώρες στο 90% του ΑΕΠ.

5. Προσθέστε μια πυρηνική αντίδραση και προσδιορίστε τον αύξοντα αριθμό και τον μαζικό αριθμό του δεύτερου πυρήνα. Περιγράψτε την επίδραση των ισοτόπων αυτής της αντίδρασης στο ανθρώπινο σώμα.

90 Th 230 → 88 Ra 226 + 2 He 4

Τα σωματίδια άλφα αποτελούνται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια, τα σωματίδια που αποτελούν τον ατομικό πυρήνα. Επειδή τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα σωματίδια και τα νετρόνια δεν φέρουν φορτίο, τα σωματίδια άλφα έχουν θετικό φορτίο. Βρίσκονται και στη φύση. Τα σωματίδια άλφα εκπέμπουν χημικά στοιχεία με βαρείς πυρήνες, όπως το ουράνιο ή το ράδιο, καθώς και αυτά που ελήφθησαν από τον άνθρωπο. Λόγω του σχετικά μεγάλου μεγέθους τους, τα σωματίδια άλφα συχνά συγκρούονται με σωματίδια στο περιβάλλον και χάνουν ενέργεια πολύ γρήγορα. Επομένως, έχουν χαμηλή διεισδυτική ικανότητα και δεν μπορούν να διεισδύσουν ούτε στο εξωτερικό στρώμα του δέρματος ή σε ένα φύλλο χαρτιού.

Ωστόσο, εάν μια πηγή ακτινοβολίας άλφα εισέλθει στο σώμα (μέσω της αναπνευστικής οδού ή της γαστρεντερικής οδού με εισπνοή ή κατάποση ραδιενεργής σκόνης), τέτοια σωματίδια μπορεί να προκαλέσουν πολύ πιο σοβαρή βλάβη στον βιολογικό ιστό από όλους τους άλλους τύπους ραδιενεργής ακτινοβολίας.

Βιβλιογραφία:

1. Gorelov A.A. «Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης», Μ.: Ανώτερη

εκπαίδευση, 2006.

2. Kanke V.A. «Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης», Μ.: «Λόγος», 2001.

3. Khotuntsev Yu.M. Οικολογία και οικολογική ασφάλεια. - Μ.: ASADEMA,

4. Vashchekin N.P., Los V.A., Ursul A.D. "Οι έννοιες της σύγχρονης φύσης -

γνώση», M.: MGUK, 2000.

Ruzavin G.I. "Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης", Μ .: "Ενότητα",

6. Solopov E.F. "Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης", Μ .: "Βλάδος",