Специальная и общая теория относительности

Все многообразие известных человечеству объектов и свойственных им явлений разделяется на три качественно различные области: микромир, макромир, мегамир.

В начале ХХ века М. Планк /немецкий физик/ определил фундаментальные константы: константа длины (10 -33см) «планковская длина» и константа времени (10 –44 сек) «планковское время». Это более чем в миллиард миллиардов раз меньше размеров атомных ядер (10 –13 см). В области планковских масштабов общая теория относительности неприменима, для описания физических процессов необходима квантовая теория гравитации. Таким образом, квантовая механика относится к разделам физики занимающейся микромирами.

Метагалактика является самым большим объектом установленным наукой сегодня (10*28 см.) Свет проходит это расстояние за 20 миллиардов лет (300 000км/сек – скорость света). Допустимость множества мегамиров (метагалактик) во Вселенной предполагает наличие гипермира, т.е. нового уровня.

Сейчас выделяют 5 уровней строения материального мира: гипомир, микромир, макромир, мегамир, гипермир.

Им соответствуют расстояния от 10* -33см до 10* 28см. Гипомир, микромир- объекта квантовой механики; макромир – классической механики; мегамир, гипермир – объект релятивистской механики.

При описании мегамира, необходимо считаться с релятивистскими эффектами – зависимостью размеров объектов, длительности процессов, одновременности или разновременности событий от системы отсчета, искривлением пространства – времени, изменением его геометрии и топологии, размерности.

Химия.

Абсорбция, адсорбция – поглощение вещества \жидкости или газа\ всем объемом твердого тела, его поверхностным слоем.

Автокатализ – изменение скорости химической реакции одним из веществ \катализатором \, участвующим в этой реакции.

Атом – наименьшая часть химического элемента, способная к самостоятельному существованию и являющаяся носителем его свойств.

Валентность – способность атома присоединять или заменять определенное число других атомов или групп с образованием химической связи.

Изомеры – химические соединения, имеющие одинаковые молекулярную массу и состав, но отличающиеся строением.

Изоморфизм – способность химических элементов замещать друг друга в кристаллических соединениях, в результате чего образуются кристаллы переменного состава, аналогичные по структуре.

Ион – электрически заряженные атомы, образовавшиеся в результате приобретения или потери избыточных электронов.

Ионизация – превращение молекул и атомов в ионы.

Катализ – изменение скорости химической реакции вследствие действия катализатора.

Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая химическими свойствами этого вещества.

Радиоактивность – превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.

Реакционная способность – активность отдельных химических связей, частей молекул.

Сублимация \лат. Возносить\ - переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.

Экзотермические и эндотермические реакции – химические реакции, характеризующиеся выделением и поглощением энергии в процессе их протекания.

Биология

Абиогенез – самопроизвольное зарождение жизни, возникновение ее из косной материи.

Бактерии \гр.\ - микроскопические организмы, главным образом одноклеточные, с прокариотным типом строения клетки.

Биота \гр. Жизнь\ - совокупность растений и животных, сложившаяся исторически на определенной территории.

Вид – совокупность особей, обладающих общими морфологическими признаками, объединенных возможностью скрещивания друг с другом, формирующих систему популяций, которые образуют общий \сплошной или частично разорванный \ ареал.

Генотип – генетическая \наследственная\ конституция организма, совокупность всех его генов. В современной генетике рассматривается не как механический набор независимо функционирующих генов, а как единая система, в которой каждый ген может находиться в сложном взаимодействии с остальными генами.

Генофонд – совокупность всех генов, которые имеются у особей, составляющих данную популяцию.

Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних структур и функций особи, развивающаяся как один из возможных вариантов реализации индивидуального развития данной особи в определенных условиях.

Ферменты \лат. Закваска\ - биологические катализаторы, осуществляющие и регулирующие обмен веществ в организме. По своему химическому составу \природе\ ферменты являются белками.

Хромосомы \греч. –цвет, - тело \ - органоиды клеточного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследственные свойства клеток и организмов. Способны к самовоспроизведению, обладают структурной и функциональной индивидуальностью и сохраняются в ряду поколений. Термин «хромосома» предложен в 1988 г. В. Вальдейером. Основу хромосомы составляет одна непрерывная двухступенчатая молекула ДНК

\в хромосоме около 99% ДНК клетки \.

4 постулата биологии:

Постулат 1. Все живые организмы должны быть единством фенотипа и программы для его построения \генотипа \, передающегося по наследству.

Постулат 2. «Наследственные молекулы» синтезируются матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения.

Постулат 3. В процессе передачи из поколения в поколение генетической программы в результате многих причин изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными.

Постулат 4. Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору внешней среды.

Уровни организации живого

Биосфера \по Вернадскому \ состоит:

1. Живое вещество, образованное совокупностью организмов.

2. Биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов \газы атмосферы, каменный уголь, нефть, известняки и т.д.\

3. Косное вещество, которое формируется без участия живых организмов \в результате движения земной коры, деятельности вулканов, метеоритов\.

4. Биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов \почвы \.

Основные принципы организации биосферы в целом \по Вернадскому\:

1. геохимическая энергия живого вещества в биосфере \включая человека как высшее наделенное разумом существо \ стремится к максимальному проявлению.

2. в ходе эволюции видов живых организмов выживают организмы, которые своей жизнедеятельностью максимально увеличивают биогенную геохимическую энергию.

3. На протяжении всей истории Земли количество живого вещества в биосфере было практически постоянным.

Характерные черты биосферы \по Вернадскому\:

1. Биосфера сформировалась сразу как совокупность биогеоценозов. Живое вещество сформировалось как совокупность сложных живых организмов. \возраст Земли –4,6 млрд лет, переход от неживого к живому - не более 200 лет \

2. Первичные организмы способны обеспечить все основные процессы \биохимические, биологические \, происходящие в оболочках Земли.

Живые организмы обеспечивают миграцию химических элементов в земной коре.

Схема перехода от физических процессов в мире элементарных частиц через ряд химических соединений до биологических и геологических процессов, создавших условия для самого возникновения жизни на земле.

Физические взаимодействия на уровне элементарных частиц и атомных ядер

Химическое движение атомов и молекул Физические атомно-молекулярные процессы

Жизнь, биологическая форма движения белково-нуклеиновых систем Геологические процессы

Таблица. Этапы развития жизни на Земле.

Абсолют-ный возраст, Миллио-ны лет назад	Эра	Период (система)	Важнейшие события в эволюции жизни, уровни развития живого
0-1 1-25 25-70	Кайнозой- ская	Антропо- ген Неоген палеоген	Человек (всего 40 тысяч лет) Австралопитек Обезьяны
70-140 140-185 185 -225	Мезозой- ская	Мел Юра триас	Полуобезьяны; вымирание динозавров; выход на первый план млекопитающих. Первые птицы Господство пресмыкающихся
225-270 270-320 320-400 400 –420 420-480 480-570	Палеозой- ская	Пермь, Карбон Девон Силур Ордовик Кембрий	Наземные позвоночные животные Папоротники, хвощи, предки современных форм рыб Массовый выход растений, затем животных на сушу Панцирные рыбы – первые позвоночные животные Членистоногие, иглокожие, медузы
570 – 1200 1200 – 1500 1500 - 1900	Протерозойская	Синий Енисей	Многоклеточные животные (медузы, губки, черви) Появляются многоклеточные водоросли Начало бурного развития жизни
1900 - 2700	Архейская	Не расчлене-на	Одноклеточные водоросли и бактерии
2700 –3500	Катархей-ская	Не расчлене-на	Бактериоподобные одноклеточные организмы Предполагаемые простейшие, доклеточные формы жизни

Таблица 2. Количество биомассы на Земле.

Сухое вещество	Континенты	Океан	Всего
Зеленые расте-ния	Живот-ные и микро-организмы	итого	Зеленые расте-ния	Живот-ные и Микро-организмы	Итого
Тонны Проценты	2,4.10\12 99,2	0,2.10\12 0,8	2,42.10\12	0,0002.10\12 6,3	0,03.10\12 93,7	0,0322.10\12	2,433.10\12 -