Тема 03-01. Микро-, макро-, мегамиры
Структурные уровни и системная организация материи
Вселенная в разных масштабах: микро-, макро- и мегамир.
Критерий подразделения: соизмеримость с человеком (макромир) и несоизмеримость с ним (микро- и мегамир).
Основные структуры микромира: элементарные частицы, атомные ядра, атомы, простые молекулы.
Основные структуры мегамира: планеты, звёзды, галактики.
Единицы измерения расстояний в мегамире:
- 1 астрономическая единица (1а.е.) – среднее растояние от Земли до Солнца, принятое за 150 млн.км.
- световой год – расстояние, проходимое светом за 1 год
- парсек – расстояние, равное 3,26 светового года.
Звезда - небесное тело, в котором естественным образом происходили, происходят или с необходимостью будут происходить реакции термоядерного синтеза.
Атрибуты планеты:
- не звезда
- обращается вокруг звезды (например, Солнца)
- достаточно массивно, чтобы под действием собственного тяготения стать шарообразным
- достаточно массивно, чтобы своим тяготением расчистить пространство вблизи своей орбиты от других небесных тел.
Галактики — системы из миллиардов звёзд, связанных взаимным тяготением и общим происхождением.
Наша Галактика – Млечный Путь, её основные характеристики:
- гигантская (более 100 млрд. звёзд)
- спиральная
- диаметр около 100 тыс. световых лет
Пространственные масштабы Вселенной: расстояние до наиболее удалённых из наблюдаемых объектов более 10 млрд. световых лет
Область Вселенной, доступная нашим наблюдениям, называется Метагалактикой.
Система – упорядоченное множество взаимосвязанных элементов, определенная целостность, проявляющаяся как нечто единое по отношению к другим объектам или внешним условиям.
Природа - весь мир во всем многообразии его форм, существует как целостная система.
Устойчивость существования системы является результатом взаимодействия компонентов системы.
Аддитивность – свойства системы определяются суммой свойств частей системы.
Интегративность (эмерджентность) – у системы появляются новые свойства, которыми не обладают части системы.
Совокупности, не являющиеся системами, например, созвездия (участки звёздного неба, содержащие группы звёзд с характерным рисунком), куча песка и др.
Иерархичность природных структур отражает системность природы: структуры данного уровня входят как подсистемы в структуру более высокого уровня, обладающую интегративными свойствами.
Все системные уровни материи: физический, химический, биологический и социальный - взаимосвязаны.
Редукционизм – сведение сложного к простому, составного к элементарному (например, объяснение жизни только с помощью физических и химических процессов).
Витализм – объяснение жизни наличием в организмах нематериального начала – жизненной силы, энтелехии, души и др.
Иерархические ряды природных систем:
- физические (фундаментальные частицы — составные элементарные частицы — атомные ядра — атомы — молекулы — макроскопические тела)
- астрономические (звёзды с их планетными системами — галактики — скопления галактик — сверхскопления галактик)
- химические (атом — молекула — макромолекула – вещество)
- биологические (живая клетка – организм – вид – биоценоз – экосистема –биосфера).