Ang mga likas na agham, na sinimulan ang pag-aaral ng materyal na mundo na may pinakasimpleng materyal na mga bagay na direktang nakikita ng tao, ay nagpapatuloy sa pag-aaral ng mga pinaka kumplikadong bagay ng malalim na mga istruktura ng bagay, na lumalampas sa mga limitasyon ng pang-unawa ng tao at hindi matutumbasan. sa mga bagay ng pang-araw-araw na karanasan. Ang paglalapat ng isang sistematikong diskarte, ang natural na agham ay hindi lamang nag-iisa sa mga uri ng mga materyal na sistema, ngunit nagpapakita ng kanilang koneksyon at ugnayan.

Sa agham, tatlong antas ng istraktura ng bagay ay nakikilala:

Ang microcosm (elementarya na mga particle, nuclei, atoms, molecules) ay ang mundo ng napakaliit, hindi direktang nakikitang micro-object, ang spatial na pagkakaiba-iba nito ay kinakalkula mula sampu hanggang minus ikawalong kapangyarihan hanggang sampu hanggang minus panglabing-anim na kapangyarihan cm, at ang buhay ay mula sa infinity hanggang sampu hanggang minus dalawampu't apat na power sec.

Macroworld (macromolecules, buhay na organismo, tao, teknikal na bagay, atbp.) - ang mundo ng mga macroobject, ang sukat nito ay maihahambing sa sukat ng karanasan ng tao: ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa millimeters, sentimetro at kilometro, at oras - sa ilang segundo. , minuto, oras, taon .

Ang Megaworld (mga planeta, bituin, kalawakan) ay isang mundo ng malalaking sukat at bilis ng kosmiko, ang distansya kung saan sinusukat sa light years, at ang oras ng pagkakaroon ng mga bagay sa kalawakan ay milyun-milyon at bilyun-bilyong taon.

At kahit na ang mga antas na ito ay may sariling mga partikular na batas, ang mga micro-, macro- at mega-world ay malapit na magkakaugnay. Tinutukoy ng mga pangunahing pagbabago sa mundo ang sukat ng hierarchical na istraktura ng bagay ng ating mundo. Malinaw, ang kanilang medyo maliit na pagbabago ay dapat na humantong sa pagbuo ng isang qualitatively iba't ibang mundo, kung saan ang pagbuo ng kasalukuyang umiiral na micro-, macro- at megastructures at, sa pangkalahatan, mataas na organisadong anyo ng buhay na bagay ay magiging imposible. Ang kanilang mga tiyak na kahulugan at relasyon sa pagitan nila, sa esensya, ay tinitiyak ang katatagan ng istruktura ng ating Uniberso. Samakatuwid, ang problema ng tila abstract mundo constants ay may pandaigdigang ideological kabuluhan.

bagay

Ang bagay ay isang walang katapusang hanay ng lahat ng mga bagay at sistema na umiiral sa mundo, ang substratum ng anumang mga katangian, koneksyon, relasyon at anyo ng paggalaw. Kasama sa bagay hindi lamang ang lahat ng direktang nakikitang mga bagay at katawan ng kalikasan, kundi pati na rin ang lahat na, sa prinsipyo, ay maaaring malaman sa hinaharap batay sa pagpapabuti ng mga paraan ng pagmamasid at eksperimento. Ang mga ideya tungkol sa istraktura ng materyal na mundo ay batay sa isang sistematikong diskarte, ayon sa kung saan ang anumang bagay ng materyal na mundo, maging ito ay isang atom, isang planeta, isang organismo o isang kalawakan, ay maaaring ituring bilang isang kumplikadong pagbuo na kinabibilangan ng mga sangkap na nakaayos sa integridad. Upang italaga ang integridad ng mga bagay sa agham, ang konsepto ng isang sistema ay binuo.

Ang bagay bilang isang layunin na realidad ay kinabibilangan ng hindi lamang bagay sa apat na estado ng pagsasama-sama nito (solid, likido, gas, plasma), kundi pati na rin ang mga pisikal na larangan (electromagnetic, gravitational, nuclear, atbp.), pati na rin ang kanilang mga katangian, relasyon, pakikipag-ugnayan ng mga produkto. . Kasama rin dito ang antimatter (isang set ng mga antiparticle: positron, o antielectron, antiproton, antineutron), na natuklasan kamakailan ng agham. Ang antimatter ay hindi nangangahulugang antimatter. Maaaring walang antimatter sa lahat. Ang galaw at materya ay organiko at di-nakakahiwalay na konektado sa isa't isa: walang galaw na walang bagay, tulad ng walang bagay na walang galaw. Sa madaling salita, walang hindi nababagong bagay, ari-arian at relasyon sa mundo. Ang ilang mga anyo o uri ay pinalitan ng iba, pumasa sa iba - ang paggalaw ay pare-pareho. Ang kapayapaan ay isang diyalektikong nawawalang sandali sa patuloy na proseso ng pagbabago, pagiging. Ang ganap na kapayapaan ay katumbas ng kamatayan, o sa halip, hindi pag-iral. Ang parehong paggalaw at pahinga ay naayos nang may katiyakan lamang na may kaugnayan sa ilang frame of reference.

Ang gumagalaw na bagay ay umiiral sa dalawang pangunahing anyo - sa kalawakan at sa oras. Ang konsepto ng espasyo ay nagsisilbing ipahayag ang pag-aari ng extension at ang pagkakasunud-sunod ng magkakasamang buhay ng mga materyal na sistema at ang kanilang mga estado. Ito ay layunin, pangkalahatan at kinakailangan. Inaayos ng konsepto ng oras ang tagal at pagkakasunud-sunod ng mga pagbabago sa mga estado ng mga materyal na sistema. Ang oras ay layunin, hindi maiiwasan at hindi maibabalik.

Ang nagtatag ng pagtingin sa bagay bilang binubuo ng mga discrete particle ay si Democritus. Itinanggi ni Democritus ang walang katapusang divisibility ng bagay. Ang mga atomo ay nag-iiba sa isa't isa lamang sa hugis, pagkakasunud-sunod ng magkasunod na pagkakasunud-sunod, at posisyon sa walang laman na espasyo, gayundin sa laki at gravity depende sa laki. Mayroon silang walang katapusang iba't ibang anyo na may mga depression o bulge. Sa modernong agham, nagkaroon ng maraming debate tungkol sa kung ang mga atomo ng Democritus ay pisikal o geometriko na katawan, ngunit si Democritus mismo ay hindi pa umabot sa pagkakaiba sa pagitan ng pisika at geometry. Mula sa mga atomo na ito, na gumagalaw sa iba't ibang direksyon, mula sa kanilang "ipoipo", sa pamamagitan ng natural na pangangailangan, sa pamamagitan ng paglapit ng magkatulad na mga atomo, parehong magkakahiwalay na buong katawan at ang buong mundo ay nabuo; ang paggalaw ng mga atomo ay walang hanggan, at ang bilang ng mga umuusbong na mundo ay walang hanggan. Ang mundo ng layunin ng realidad na naa-access ng tao ay patuloy na lumalawak. Ang mga konseptong anyo ng pagpapahayag ng ideya ng mga antas ng istruktura ng bagay ay magkakaiba. Tinutukoy ng modernong agham ang tatlong antas ng istruktura sa mundo.

Mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay

Ang microworld ay mga molekula, atomo, elementarya na mga particle - ang mundo ng napakaliit, hindi direktang nakikitang micro-object, ang spatial na pagkakaiba-iba nito ay kinakalkula mula 10-8 hanggang 10-16 cm, at ang buhay ay mula sa infinity hanggang 10-24 s. Ang macrocosm ay ang mundo ng mga matatag na anyo at mga halaga na naaayon sa isang tao, pati na rin ang mga kristal na kumplikado ng mga molekula, organismo, komunidad ng mga organismo; ang mundo ng mga macro-object, ang sukat nito ay maihahambing sa sukat ng karanasan ng tao: ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa millimeters, sentimetro at kilometro, at oras - sa mga segundo, minuto, oras, taon.

Ang Megaworld ay mga planeta, star complex, galaxy, metagalaxies - isang mundo ng napakalaking cosmic na kaliskis at bilis, ang distansya kung saan sinusukat sa light years, at ang oras ng pagkakaroon ng mga space object ay milyun-milyon at bilyun-bilyong taon.

At kahit na ang mga antas na ito ay may sariling mga partikular na batas, ang mga micro-, macro- at mega-world ay malapit na magkakaugnay.

Malinaw na ang mga hangganan ng micro- at macro-world ay mobile, at walang hiwalay na micro-world at hiwalay na macro-world. Naturally, ang mga macro-object at mega-object ay binuo mula sa micro-objects, at ang micro-phenomena ay sumasailalim sa macro- at mega-phenomena. Ito ay malinaw na nakikita sa halimbawa ng pagtatayo ng Uniberso mula sa pakikipag-ugnayan ng elementarya na mga particle sa loob ng balangkas ng cosmic microphysics. Sa katunayan, dapat nating maunawaan na pinag-uusapan lamang natin ang iba't ibang antas ng pagsasaalang-alang sa bagay. Ang mga micro-, macro- at mega-size ng mga bagay ay nauugnay sa isa't isa bilang macro/micro - mega/macro.

Sa klasikal na pisika, walang layunin na pamantayan para makilala ang isang macro- mula sa isang micro-object. Ang pagkakaibang ito ay ipinakilala ni M. Planck: kung para sa bagay na isinasaalang-alang ang pinakamababang epekto dito ay maaaring mapabayaan, kung gayon ang mga ito ay mga macro-object, kung hindi, ito ay mga micro-object. Ang nuclei ng mga atom ay nabuo mula sa mga proton at neutron. Ang mga atomo ay pinagsama sa mga molekula. Kung lalayo pa tayo sa sukat ng mga sukat ng katawan, kung gayon ang karaniwang mga macro-bodies, mga planeta at kanilang mga sistema, mga bituin, mga kumpol ng mga kalawakan at metagalaxies ay sumusunod, iyon ay, maiisip ng isa ang paglipat mula sa micro-, macro- at mega-parehong sa mga sukat at modelo ng mga pisikal na proseso.

Microworld

Iniharap ni Democritus noong unang panahon ang Atomistic hypothesis ng istruktura ng bagay, nang maglaon, sa siglong XVIII. ay muling binuhay ng chemist na si J. Dalton, na kinuha ang atomic weight ng hydrogen bilang isang yunit at inihambing ang atomic weight ng iba pang mga gas dito. Salamat sa mga gawa ni J. Dalton, nagsimulang pag-aralan ang mga katangian ng physicochemical ng atom. Noong ika-19 na siglo, D.I. Nagtayo si Mendeleev ng isang sistema ng mga elemento ng kemikal batay sa kanilang atomic na timbang. Ang kasaysayan ng pag-aaral ng istraktura ng atom ay nagsimula noong 1895 salamat sa pagtuklas ni J. Thomson ng electron - isang negatibong sisingilin na particle na bahagi ng lahat ng mga atomo. Dahil ang mga electron ay may negatibong singil, at ang atom sa kabuuan ay neutral sa kuryente, ipinapalagay na, bilang karagdagan sa electron, mayroon ding positibong sisingilin na particle. Ang masa ng isang elektron ay kinakalkula na 1/1836 ng masa ng isang positibong sisingilin na particle.

Ang nucleus ay may positibong singil, at ang mga electron ay may negatibong singil. Sa halip na ang mga puwersa ng gravity na kumikilos sa solar system, ang mga puwersa ng kuryente ay kumikilos sa atom. Ang electric charge ng nucleus ng isang atom, na katumbas ng numero sa serial number sa periodic system ng Mendeleev, ay balanse ng kabuuan ng mga singil ng mga electron - ang atom ay neutral sa kuryente. Pareho sa mga modelong ito ay napatunayang magkasalungat.

Noong 1913, inilapat ng mahusay na Danish physicist na si N. Bohr ang prinsipyo ng quantization sa paglutas ng problema ng istruktura ng atom at ang mga katangian ng atomic spectra. Ang modelo ng atom ni N. Bohr ay batay sa modelong planetaryong E. Rutherford at sa teoryang quantum ng istrukturang atomikong binuo niya. Iniharap ni N. Bohr ang isang hypothesis ng istruktura ng atom, batay sa dalawang postulate na ganap na hindi tugma sa klasikal na pisika:

1) sa bawat atom mayroong ilang mga nakatigil na estado (sa wika ng modelo ng planeta, maraming mga nakatigil na orbit) ng mga electron, na gumagalaw kung saan maaaring umiral ang elektron nang hindi nag-iilaw;

2) sa panahon ng paglipat ng isang elektron mula sa isang nakatigil na estado patungo sa isa pa, ang atom ay naglalabas o sumisipsip ng isang bahagi ng enerhiya.

Sa huli, imposibleng tumpak na ilarawan ang istraktura ng isang atom batay sa ideya ng mga orbit ng mga point electron, dahil ang gayong mga orbit ay hindi aktwal na umiiral. Ang teorya ni N. Bohr ay kumakatawan, bilang ito ay, ang hangganan ng linya ng unang yugto sa pag-unlad ng modernong pisika. Ito ang pinakahuling pagsisikap na ilarawan ang istruktura ng atom batay sa klasikal na pisika, dinadagdagan ito ng kaunting bilang ng mga bagong pagpapalagay.

Tila ang mga postulate ni N. Bohr ay sumasalamin sa ilang bago, hindi kilalang mga katangian ng bagay, ngunit bahagyang lamang. Ang mga sagot sa mga tanong na ito ay nakuha bilang isang resulta ng pag-unlad ng quantum mechanics. Ito ay lumabas na ang atomic model ni N. Bohr ay hindi dapat kunin nang literal, tulad ng sa simula. Ang mga proseso sa atom, sa prinsipyo, ay hindi maaaring makita sa anyo ng mga mekanikal na modelo sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga kaganapan sa macrocosm. Kahit na ang mga konsepto ng espasyo at oras sa anyo na umiiral sa macrocosm ay naging hindi angkop para sa paglalarawan ng microphysical phenomena. Ang atom ng mga theoretical physicist ay naging isang abstractly unobservable sum of equation.

Macroworld

Sa kasaysayan ng pag-aaral ng kalikasan, dalawang yugto ang maaaring makilala: pre-scientific at scientific. Sinasaklaw ng pre-scientific, o natural-pilosopiko, ang panahon mula noong unang panahon hanggang sa pagbuo ng eksperimental na natural science noong ika-16-17 na siglo. Ang mga naobserbahang natural na phenomena ay ipinaliwanag sa batayan ng mga teoryang pilosopikal na prinsipyo. Ang pinakamahalaga para sa kasunod na pag-unlad ng mga natural na agham ay ang konsepto ng discrete structure ng matter atomism, ayon sa kung saan ang lahat ng mga katawan ay binubuo ng mga atomo - ang pinakamaliit na mga particle sa mundo.

Sa pagbuo ng mga klasikal na mekanika, nagsisimula ang siyentipikong yugto ng pag-aaral ng kalikasan. Dahil ang mga modernong pang-agham na ideya tungkol sa mga antas ng istruktura ng organisasyon ng bagay ay binuo sa kurso ng isang kritikal na muling pag-iisip ng mga ideya ng klasikal na agham, na naaangkop lamang sa mga bagay sa antas ng macro, kailangan nating magsimula sa mga konsepto ng klasikal na pisika.

Ang pagbuo ng mga pang-agham na pananaw sa istraktura ng bagay ay nagsimula noong ika-16 na siglo, nang inilatag ni G. Galileo ang pundasyon para sa unang pisikal na larawan ng mundo sa kasaysayan ng agham - isang mekanikal. Natuklasan niya ang batas ng pagkawalang-galaw, at bumuo ng isang pamamaraan para sa isang bagong paraan ng paglalarawan ng kalikasan - siyentipiko at teoretikal. Ang kakanyahan nito ay ang ilang mga pisikal at geometric na katangian lamang ang nakikilala, na naging paksa ng siyentipikong pananaliksik.

Si I. Newton, na umaasa sa mga gawa ni Galileo, ay bumuo ng isang mahigpit na siyentipikong teorya ng mekanika, na naglalarawan sa parehong paggalaw ng mga celestial na katawan at ang paggalaw ng mga bagay sa lupa sa pamamagitan ng parehong mga batas. Ang kalikasan ay nakita bilang isang kumplikadong sistema ng makina. Sa loob ng balangkas ng mekanikal na larawan ng mundo na binuo ni I. Newton at ng kanyang mga tagasunod, nabuo ang isang discrete (corpuscular) na modelo ng realidad. Ang bagay ay itinuturing bilang isang materyal na sangkap, na binubuo ng mga indibidwal na particle - mga atomo o corpuscles. Ang mga atomo ay ganap na malakas, hindi mahahati, hindi malalampasan, na nailalarawan sa pagkakaroon ng masa at timbang.

Ang mahalagang katangian ng mundo ng Newtonian ay ang tatlong-dimensional na espasyo ng Euclidean geometry, na ganap na pare-pareho at laging nakapahinga. Ang oras ay ipinakita bilang isang dami na independiyente sa alinman sa espasyo o bagay. Ang paggalaw ay itinuturing na paggalaw sa kalawakan kasama ang tuluy-tuloy na mga trajectory alinsunod sa mga batas ng mekanika. Ang resulta ng Newtonian na larawan ng mundo ay ang imahe ng Uniberso bilang isang napakalaki at ganap na deterministikong mekanismo, kung saan ang mga kaganapan at proseso ay isang chain ng magkakaugnay na mga sanhi at epekto.

Ang mekanismong diskarte sa paglalarawan ng kalikasan ay naging lubhang mabunga. Kasunod ng Newtonian mechanics, hydrodynamics, theory of elasticity, the mechanical theory of heat, the molecular-kinetic theory, at ilang iba pa ay nalikha, alinsunod sa kung saan nakamit ng physics ang napakalaking tagumpay. Gayunpaman, mayroong dalawang lugar - optical at electromagnetic phenomena - na hindi ganap na maipaliwanag sa loob ng balangkas ng isang mekanikal na larawan ng mundo.

Kasama ng mechanical corpuscular theory, ang mga pagtatangka ay ginawa upang ipaliwanag ang optical phenomena sa isang panimula na naiibang paraan, ibig sabihin, sa batayan ng wave theory. Ang teorya ng alon ay nagtatag ng isang pagkakatulad sa pagitan ng pagpapalaganap ng liwanag at ang paggalaw ng mga alon sa ibabaw ng tubig o mga sound wave sa hangin. Ipinapalagay nito ang pagkakaroon ng isang nababanat na daluyan na pumupuno sa buong espasyo - ang luminiferous eter. Batay sa wave theory X. Matagumpay na naipaliwanag ni Huygens ang repleksiyon at repraksyon ng liwanag.

Ang isa pang lugar ng physics kung saan napatunayang hindi sapat ang mga mekanikal na modelo ay ang lugar ng electromagnetic phenomena. Ang mga eksperimento ng English naturalist na si M. Faraday at ang teoretikal na gawain ng English physicist na si J. K. Maxwell ay ganap na sinira ang mga ideya ng Newtonian physics tungkol sa discrete matter bilang ang tanging uri ng matter at inilatag ang pundasyon para sa electromagnetic na larawan ng mundo. Ang phenomenon ng electromagnetism ay natuklasan ng Danish na naturalist na si H.K. Oersted, na unang napansin ang magnetic effect ng electric currents. Ang patuloy na pananaliksik sa direksyong ito, natuklasan ni M. Faraday na ang isang pansamantalang pagbabago sa mga magnetic field ay lumilikha ng isang electric current.

Ang M. Faraday ay dumating sa konklusyon na ang doktrina ng kuryente at optika ay magkakaugnay at bumubuo ng isang solong lugar. "Isinalin" ni Maxwell ang modelo ng field lines ni Faraday sa isang mathematical formula. Ang konsepto ng "field of forces" ay orihinal na nabuo bilang isang auxiliary mathematical concept. Binigyan ito ni J.K. Maxwell ng pisikal na kahulugan at nagsimulang isaalang-alang ang larangan bilang isang independiyenteng pisikal na katotohanan: "Ang isang electromagnetic field ay bahagi ng espasyo na naglalaman at pumapalibot sa mga katawan na nasa isang elektrikal o magnetic na estado"

Batay sa kanyang pananaliksik, napagpasyahan ni Maxwell na ang mga light wave ay mga electromagnetic wave. Ang nag-iisang kakanyahan ng liwanag at kuryente, na iminungkahi ni M. Faraday noong 1845, at J.K. Maxwell theoretically substantiated in 1862, was experimentally confirmed by the German physicist G. Hertz in 1888. After the experiments of G. Hertz in physics, the concept of a field was finally established not as an auxiliary mathematical construction, but as a objectively existing physical katotohanan. Isang qualitatively bago, kakaibang uri ng bagay ang natuklasan. Kaya, sa pagtatapos ng XIX na siglo. Ang pisika ay dumating sa konklusyon na ang matter ay umiiral sa dalawang anyo: discrete matter at tuluy-tuloy na field. Bilang resulta ng mga kasunod na rebolusyonaryong pagtuklas sa pisika sa pagtatapos ng huling at simula ng siglong ito, ang mga ideya ng klasikal na pisika tungkol sa bagay at larangan bilang dalawang natatanging uri ng bagay na may husay ay nawasak.

Megaworld

Megaworld o espasyo, itinuturing ng modernong agham bilang isang nakikipag-ugnayan at umuunlad na sistema ng lahat ng celestial na katawan. Ang lahat ng umiiral na mga kalawakan ay kasama sa sistema ng pinakamataas na pagkakasunud-sunod - ang Metagalaxy. Ang mga sukat ng Metagalaxy ay napakalaki: ang radius ng cosmological horizon ay 15 - 20 bilyong light years. Ang mga konseptong "Universe" at "Metagalaxy" ay napakalapit na mga konsepto: ang mga ito ay nagpapakilala sa parehong bagay, ngunit sa magkaibang aspeto. Ang konsepto ng "Universe" ay tumutukoy sa buong umiiral na materyal na mundo; konsepto "Metagalactic" - ang parehong mundo, ngunit mula sa punto ng view ng istraktura nito - bilang isang ordered sistema ng mga kalawakan. Ang istraktura at ebolusyon ng Uniberso ay pinag-aralan ng kosmolohiya. Ang kosmolohiya, bilang isang sangay ng natural na agham, ay matatagpuan sa intersection ng agham, relihiyon at pilosopiya. Ang mga modelong kosmolohikal ng Uniberso ay nakabatay sa ilang mga kinakailangan sa ideolohiya, at ang mga modelong ito mismo ay may malaking kahalagahan sa ideolohiya.

Sa klasikal na agham, mayroong isang tinatawag na teorya ng nakatigil na estado ng Uniberso, ayon sa kung saan ang Uniberso ay palaging halos pareho sa ngayon. Ang astronomiya ay static: ang mga paggalaw ng mga planeta at kometa ay pinag-aralan, ang mga bituin ay inilarawan, ang kanilang mga pag-uuri ay nilikha, na, siyempre, ay napakahalaga. Ngunit ang tanong ng ebolusyon ng uniberso ay hindi itinaas. Ang mga modernong cosmological na modelo ng Uniberso ay nakabatay sa pangkalahatang teorya ng relativity ni A. Einstein, ayon sa kung saan ang sukatan ng espasyo at oras ay natutukoy sa pamamagitan ng distribusyon ng gravitational mass sa Uniberso. Ang mga pag-aari nito sa kabuuan ay tinutukoy ng average na density ng bagay at iba pang partikular na pisikal na salik.

Ang equation ng gravity ni Einstein ay walang isa, ngunit maraming mga solusyon, na siyang dahilan ng pagkakaroon ng maraming mga modelo ng kosmolohiya ng Uniberso. Ang unang modelo ay binuo ni A. Einstein mismo noong 1917. Tinanggihan niya ang mga postulate ng Newtonian cosmology tungkol sa absoluteness at infinity ng espasyo at oras. Alinsunod sa modelong kosmolohikal ng Uniberso ni A. Einstein, ang espasyo ng mundo ay homogenous at isotropic, ang bagay ay ipinamamahagi nang pantay-pantay dito sa karaniwan, ang gravitational attraction ng masa ay binabayaran ng unibersal na cosmological repulsion. Ang panahon ng pagkakaroon ng Uniberso ay walang hanggan, i.e. ay walang simula o wakas, at ang espasyo ay walang hangganan, ngunit may hangganan.

Ang uniberso sa modelong kosmolohiya ni A. Einstein ay nakatigil, walang katapusan sa oras at walang limitasyon sa espasyo. Noong 1922 Russian mathematician at geophysicist A. Tinanggihan ng isang Fridman ang postulate ng classical cosmology tungkol sa stationarity ng Universe at nakakuha ng solusyon sa Einstein equation na naglalarawan sa Universe na may "expanding" space. Dahil ang average na density ng bagay sa Uniberso ay hindi alam, ngayon ay hindi natin alam kung saan sa mga espasyong ito ng Uniberso tayo nakatira.

Noong 1927, ikinonekta ng Belgian abbot at scientist na si J. Lemaitre ang "pagpapalawak" ng espasyo sa data ng mga obserbasyon sa astronomiya. Ipinakilala ni Lemaitre ang konsepto ng simula ng Uniberso bilang isang singularity (ibig sabihin, superdense state) at ang pagsilang ng Uniberso bilang Big Bang. Ang pagpapalawak ng sansinukob ay itinuturing na isang siyentipikong itinatag na katotohanan. Ayon sa teoretikal na pagkalkula ng J. Lemaitre, ang radius ng Uniberso sa paunang estado ay 10-12 cm, na malapit sa laki sa radius ng elektron, at ang density nito ay 1096 g/cm 3 . Sa iisang estado, ang Uniberso ay isang micro-object na hindi gaanong maliit ang sukat. Mula sa paunang isahan na estado, ang Uniberso ay lumipat sa pagpapalawak bilang resulta ng Big Bang.

Tinutukoy ng mga retrospective kalkulasyon ang edad ng Uniberso sa 13-20 bilyong taon. Sa modernong kosmolohiya, para sa kalinawan, ang unang yugto ng ebolusyon ng Uniberso ay nahahati sa "mga panahon".

Ang panahon ng mga hadron. Ang mga mabibigat na particle ay pumapasok sa malakas na pakikipag-ugnayan.

Ang panahon ng mga lepton. Mga light particle na pumapasok sa electromagnetic interaction.

Panahon ng photon. Tagal ng 1 milyong taon. Ang bulto ng masa - ang enerhiya ng uniberso - ay nahuhulog sa mga photon.

Panahon ng bituin. Dumating ito 1 milyong taon pagkatapos ng kapanganakan ng Uniberso. Sa panahon ng bituin, nagsisimula ang proseso ng pagbuo ng mga protostar at protogalaxies. Pagkatapos ay isang napakagandang larawan ng pagbuo ng istraktura ng Metagalaxy ay nagbubukas.

Sa modernong kosmolohiya, kasama ang Big Bang hypothesis, ang inflationary model ng Uniberso, na isinasaalang-alang ang paglikha ng Uniberso, ay napakapopular. Ang mga tagasuporta ng inflationary model ay nakikita ang isang sulat sa pagitan ng mga yugto ng ebolusyon ng kosmiko at mga yugto ng paglikha ng mundo, na inilarawan sa aklat ng Genesis sa Bibliya. Alinsunod sa inflationary hypothesis, ang ebolusyon ng kosmiko sa unang bahagi ng Uniberso ay dumaan sa isang serye ng mga yugto.

yugto ng inflation. Bilang resulta ng quantum jump, ang Uniberso ay dumaan sa isang estado ng nasasabik na vacuum at, sa kawalan ng bagay at radiation sa loob nito, masinsinang pinalawak ayon sa isang exponential na batas. Sa panahong ito, nilikha ang mismong espasyo at oras ng Uniberso. Ang Uniberso ay lumaki mula sa isang hindi maisip na maliit na sukat ng quantum na 10-33 hanggang sa isang hindi maisip na malaking 101,000,000 cm, na kung saan ay maraming mga order ng magnitude na mas malaki kaysa sa laki ng nakikitang Uniberso - 1028 cm. Sa buong unang yugtong ito, walang bagay o radiation sa ang kalawakan. Transition mula sa inflationary stage tungo sa photon one. Ang estado ng maling vacuum ay nawasak, ang inilabas na enerhiya ay napunta sa pagsilang ng mga mabibigat na particle at antiparticle, na, nang mapuksa, ay nagbigay ng isang malakas na flash ng radiation (ilaw) na nagpapaliwanag sa kosmos.

Sa hinaharap, ang pag-unlad ng Uniberso ay napunta sa direksyon mula sa pinakasimpleng homogenous na estado hanggang sa paglikha ng higit pa at mas kumplikadong mga istruktura - mga atomo (orihinal na mga atomo ng hydrogen), mga kalawakan, mga bituin, mga planeta, ang synthesis ng mabibigat na elemento sa interior. ng mga bituin, kabilang ang mga kinakailangan para sa paglikha ng buhay, ang paglitaw ng buhay at bilang ang korona ng paglikha - tao. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga yugto ng ebolusyon ng Uniberso sa inflationary model at ng Big Bang na modelo ay nauukol lamang sa paunang yugto ng pagkakasunud-sunod ng 10-30 s, at pagkatapos ay walang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga modelong ito sa pag-unawa sa mga yugto ng cosmic evolution . Ang uniberso sa iba't ibang antas, mula sa mga particle na may kondisyong elementarya hanggang sa mga higanteng supercluster ng mga kalawakan, ay nailalarawan sa pamamagitan ng istraktura. Ang modernong istruktura ng Uniberso ay resulta ng ebolusyon ng kosmiko, kung saan nabuo ang mga galaxy mula sa mga protogalaxies, mga bituin mula sa mga protostar, at mga planeta mula sa isang protoplanetary cloud.

Metagalaxy - ay isang koleksyon ng mga sistema ng bituin - mga kalawakan, at ang istraktura nito ay natutukoy sa pamamagitan ng kanilang pamamahagi sa kalawakan na puno ng napakabihirang intergalactic gas at natagos ng intergalactic ray. Ayon sa modernong mga konsepto, ang isang metagalaxy ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang cellular (network, porous) na istraktura. Mayroong malaking bulto ng espasyo (sa pagkakasunud-sunod ng isang milyong cubic megaparsec) kung saan ang mga kalawakan ay hindi pa natutuklasan. Ang edad ng Metagalaxy ay malapit sa edad ng Uniberso, dahil ang pagbuo ng istraktura ay nahuhulog sa panahon kasunod ng paghihiwalay ng bagay at radiation. Ayon sa modernong data, ang edad ng Metagalaxy ay tinatayang nasa 15 bilyong taon.

Ang kalawakan ay isang higanteng sistema na binubuo ng mga kumpol ng mga bituin at nebula na bumubuo ng medyo kumplikadong pagsasaayos sa kalawakan. Ayon sa kanilang hugis, ang mga kalawakan ay nahahati sa tatlong uri: elliptical, spiral, at irregular. Elliptical galaxies - may spatial na hugis ng isang ellipsoid na may iba't ibang antas ng compression; sila ang pinakasimpleng istraktura: ang distribusyon ng mga bituin ay pantay na bumababa mula sa gitna. Spiral galaxies - kinakatawan sa anyo ng isang spiral, kabilang ang spiral arm. Ito ang pinakamaraming uri ng mga kalawakan, kung saan kabilang ang ating Galaxy - ang Milky Way. Hindi regular na mga kalawakan - walang binibigkas na hugis, wala silang gitnang core. Ang pinakamatandang bituin ay puro sa core ng kalawakan, ang edad nito ay papalapit na sa edad ng kalawakan. Ang mga bituin sa gitna at batang edad ay matatagpuan sa disk ng kalawakan. Ang mga bituin at nebula sa loob ng kalawakan ay gumagalaw sa medyo kumplikadong paraan, kasama ang kalawakan na nakikibahagi sila sa pagpapalawak ng uniberso, bilang karagdagan, nakikilahok sila sa pag-ikot ng kalawakan sa paligid ng axis nito.

Mga bituin. Sa kasalukuyang yugto ng ebolusyon ng Uniberso, ang bagay sa loob nito ay nakararami sa isang stellar state. 97% ng bagay sa ating Galaxy ay puro sa mga bituin, na mga higanteng plasma formation na may iba't ibang laki, temperatura, at may iba't ibang paggalaw. katangian. Sa maraming iba pang mga kalawakan, kung hindi man karamihan, ang "stellar substance" ay bumubuo ng higit sa 99.9% ng kanilang masa. Ang edad ng mga bituin ay nag-iiba sa isang medyo malaking hanay ng mga halaga: mula 15 bilyong taon, na tumutugma sa edad ng Uniberso, hanggang sa daan-daang libo - ang pinakabata. Ang kapanganakan ng mga bituin ay nangyayari sa gas-dust nebulae sa ilalim ng pagkilos ng gravitational, magnetic at iba pang pwersa, dahil sa kung saan ang hindi matatag na pagkakapareho ay nabuo at nagkakalat ng mga bagay na nasira sa isang bilang ng mga condensation. Kung ang gayong mga kumpol ay nagpapatuloy nang sapat, sila ay nagiging mga bituin sa paglipas ng panahon. Sa huling yugto ng ebolusyon, ang mga bituin ay nagiging inert ("patay") na mga bituin.

Ang mga bituin ay hindi umiiral sa paghihiwalay, ngunit bumubuo ng mga sistema. Ang pinakasimpleng star system - ang tinatawag na multiple system - ay binubuo ng dalawa, tatlo, apat, lima o higit pang mga bituin na umiikot sa isang karaniwang sentro ng grabidad. Pinagsama-sama rin ang mga bituin sa mas malalaking grupo - mga kumpol ng bituin, na maaaring may "scattered" o "spherical" na istraktura. Ang mga open star cluster ay may ilang daang indibidwal na bituin, globular cluster - maraming daan-daang libo. Ang solar system ay isang grupo ng mga celestial na katawan, na ibang-iba sa laki at pisikal na istraktura. Kasama sa pangkat na ito ang: Araw, siyam na malalaking planeta, dose-dosenang mga satellite ng mga planeta, libu-libong maliliit na planeta (asteroids), daan-daang mga kometa at hindi mabilang na mga meteorite na katawan na gumagalaw pareho sa mga kuyog at sa anyo ng mga indibidwal na particle.

Noong 1979, 34 na satellite at 2000 asteroid ang nakilala. Ang lahat ng mga katawan na ito ay nagkakaisa sa isang sistema dahil sa puwersa ng pagkahumaling ng gitnang katawan - ang Araw. Ang solar system ay isang ordered system na may sariling mga pattern ng istraktura. Ang pinag-isang katangian ng solar system ay makikita sa katotohanan na ang lahat ng mga planeta ay umiikot sa araw sa parehong direksyon at halos sa parehong eroplano. Karamihan sa mga satellite ng mga planeta ay umiikot sa parehong direksyon at sa karamihan ng mga kaso sa equatorial plane ng kanilang planeta. Ang araw, mga planeta, mga satellite ng mga planeta ay umiikot sa kanilang mga palakol sa parehong direksyon kung saan sila gumagalaw sa kanilang mga tilapon. Ang istraktura ng solar system ay natural din: ang bawat susunod na planeta ay humigit-kumulang dalawang beses ang layo mula sa Araw kaysa sa nauna.

Ang solar system ay nabuo mga 5 bilyong taon na ang nakalilipas, at ang Araw ay isang pangalawang henerasyong bituin. Kaya, ang solar system ay lumitaw sa mga basurang produkto ng mga bituin ng mga nakaraang henerasyon na naipon sa mga ulap ng gas at alikabok. Ang sitwasyong ito ay nagbibigay ng dahilan upang tawagan ang solar system na isang maliit na bahagi ng stellar dust. Mas kaunti ang nalalaman ng agham tungkol sa pinagmulan ng solar system at sa makasaysayang ebolusyon nito kaysa sa kinakailangan para sa pagbuo ng teorya ng pagbuo ng planeta.

Ang mga modernong konsepto ng pinagmulan ng mga planeta ng solar system ay batay sa katotohanan na kinakailangang isaalang-alang hindi lamang ang mga puwersang mekanikal, kundi pati na rin ang iba, sa partikular na mga electromagnetic. Ang ideyang ito ay iniharap ng Swedish physicist at astrophysicist na si H. Alfven at ang English astrophysicist na si F. Hoyle. Alinsunod sa mga modernong konsepto, ang orihinal na ulap ng gas, kung saan nabuo ang Araw at ang mga planeta, ay binubuo ng ionized gas, na napapailalim sa impluwensya ng mga electromagnetic na pwersa. Matapos mabuo ang Araw mula sa isang malaking ulap ng gas sa pamamagitan ng konsentrasyon, ang maliliit na bahagi ng ulap na ito ay nanatili sa napakalaking distansya mula dito. Ang puwersa ng gravitational ay nagsimulang akitin ang natitirang gas sa nabuong bituin - ang Araw, ngunit ang magnetic field nito ay huminto sa pagbagsak ng gas sa iba't ibang distansya - kung saan naroon ang mga planeta. Ang mga puwersa ng gravity at magnetic ay nakaimpluwensya sa konsentrasyon at pampalapot ng bumabagsak na gas, at bilang isang resulta ang mga planeta ay nabuo. Nang lumitaw ang pinakamalaking mga planeta, ang parehong proseso ay naulit sa isang mas maliit na sukat, kaya lumilikha ng mga sistema ng mga satellite.

Ang mga teorya ng pinagmulan ng solar system ay hypothetical sa likas na katangian, at imposibleng hindi malabo na malutas ang isyu ng kanilang pagiging maaasahan sa kasalukuyang yugto ng pag-unlad ng agham. Sa lahat ng umiiral na mga teorya ay may mga kontradiksyon at hindi malinaw na mga lugar. Sa kasalukuyan, ang mga konsepto ay binuo sa larangan ng pangunahing teoretikal na pisika, ayon sa kung saan ang obhetibong umiiral na mundo ay hindi limitado sa materyal na mundo na nakikita ng ating mga pandama o pisikal na kagamitan. Ang mga may-akda ng mga konseptong ito ay dumating sa sumusunod na konklusyon: kasama ang materyal na mundo, mayroong isang katotohanan ng isang mas mataas na pagkakasunud-sunod, na may panimula na naiibang kalikasan kumpara sa katotohanan ng materyal na mundo.

Mula noong sinaunang panahon, sinubukan ng mga tao na maghanap ng paliwanag para sa pagkakaiba-iba at kakaibang mundo. Ang pag-aaral ng bagay at ang mga antas ng istruktura nito ay isang kinakailangang kondisyon para sa pagbuo ng isang pananaw sa mundo, hindi alintana kung ito sa huli ay magiging materyalistiko o idealistiko. Ito ay lubos na halata na ang papel na ginagampanan ng pagtukoy sa konsepto ng bagay, pag-unawa sa huli bilang hindi mauubos para sa pagbuo ng isang siyentipikong larawan ng mundo, paglutas ng problema ng katotohanan at pagkakilala ng mga bagay at phenomena ng micro, macro at mega na mundo ay napakahalaga. .

Ang lahat ng nabanggit na rebolusyonaryong pagtuklas sa pisika ay binaligtad ang dating umiiral na mga pananaw sa mundo. Ang paniniwala sa pagiging pandaigdigan ng mga batas ng klasikal na mekanika ay nawala, dahil ang mga nakaraang ideya tungkol sa indivisibility ng atom, tungkol sa constancy ng masa, tungkol sa immutability ng mga elemento ng kemikal, atbp., ay nawasak. Ngayon ay halos hindi posible na makahanap ng isang physicist na maniniwala na ang lahat ng mga problema ng kanyang agham ay malulutas sa tulong ng mga mekanikal na konsepto at equation.

Ang pagsilang at pag-unlad ng atomic physics kaya sa wakas ay dinurog ang dating mekanistikong larawan ng mundo. Ngunit ang klasikal na mekanika ni Newton ay hindi nawala. Hanggang ngayon, nasasakupan nito ang isang lugar ng karangalan bukod sa iba pang mga natural na agham. Sa tulong nito, halimbawa, ang paggalaw ng mga artipisyal na satellite ng Earth, iba pang mga bagay sa kalawakan, atbp. Ngunit ito ngayon ay itinuturing na isang espesyal na kaso ng quantum mechanics, na naaangkop sa mabagal na paggalaw at malalaking masa ng mga bagay sa macrocosm.



1. Structural level ng matter organization

Sa pinaka-pangkalahatang anyo nito, ang matter ay isang walang katapusang hanay ng lahat ng mga bagay at sistema na magkakasamang nabubuhay sa mundo, ang kabuuan ng kanilang mga katangian, koneksyon, relasyon at anyo ng paggalaw. Kasabay nito, kabilang dito hindi lamang ang lahat ng direktang nakikitang mga bagay at katawan ng kalikasan, kundi pati na rin ang lahat ng hindi ibinibigay sa atin sa mga sensasyon. Ang buong mundo sa paligid natin ay isang gumagalaw na bagay sa kanyang walang katapusang iba't ibang anyo at pagpapakita, kasama ang lahat ng mga katangian, koneksyon at relasyon. Sa mundong ito, lahat ng bagay ay may panloob na kaayusan at sistematikong organisasyon. Ang kaayusan ay ipinakikita sa regular na paggalaw at pakikipag-ugnayan ng lahat ng elemento ng bagay, dahil sa kung saan sila ay pinagsama sa mga sistema. Ang buong mundo, samakatuwid, ay lumilitaw bilang isang hierarchically organized na hanay ng mga system, kung saan ang anumang bagay ay parehong independiyenteng sistema at isang elemento ng isa pa, mas kumplikadong sistema.

Ayon sa modernong natural-science na larawan ng mundo, ang lahat ng mga natural na bagay ay nakaayos din, nakabalangkas, hierarchically organized system. Batay sa isang sistematikong diskarte sa kalikasan, ang lahat ng bagay ay nahahati sa dalawang malalaking klase ng mga materyal na sistema - walang buhay at buhay na kalikasan. Sa sistema ng walang buhay na kalikasan, ang mga istrukturang elemento ay: elementarya na mga particle, atomo, molekula, field, macroscopic na katawan, mga planeta at planetary system, mga bituin at sistema ng bituin, mga kalawakan, metagalaxies at ang Uniberso sa kabuuan. Alinsunod dito, sa wildlife, ang mga pangunahing elemento ay mga protina at nucleic acid, mga cell, unicellular at multicellular na organismo, mga organo at tisyu, populasyon, biocenoses, buhay na bagay ng planeta.

Kasabay nito, ang parehong walang buhay at buhay na bagay ay kinabibilangan ng ilang magkakaugnay na antas ng istruktura. Ang istraktura ay isang hanay ng mga link sa pagitan ng mga elemento ng system. Samakatuwid, ang anumang sistema ay binubuo hindi lamang ng mga subsystem at elemento, kundi pati na rin ng iba't ibang koneksyon sa pagitan nila. Sa loob ng mga antas na ito, ang mga pahalang (koordinasyon) na mga link ay ang mga pangunahing, at sa pagitan ng mga antas - patayo (subordination). Ang kumbinasyon ng pahalang at patayong mga koneksyon ay ginagawang posible na lumikha ng isang hierarchical na istraktura ng Uniberso, kung saan ang pangunahing tampok ng kwalipikasyon ay ang laki ng isang bagay at ang masa nito, pati na rin ang kanilang relasyon sa isang tao. Sa batayan ng pamantayang ito, ang mga sumusunod na antas ng bagay ay nakikilala: microcosm, macrocosm at megaworld.

Ang microcosm ay ang lugar ng napakaliit, direktang hindi napapansin na materyal na mga micro-object, ang spatial na sukat nito ay kinakalkula sa saklaw mula 10 -8 hanggang 10 -16 cm, at ang habambuhay - mula sa infinity hanggang 10-24 s. Kabilang dito ang mga field, elementarya na particle, nuclei, atoms at molecules.

Ang macrocosm ay ang mundo ng mga materyal na bagay, na katumbas ng sukat sa isang tao at sa kanyang mga pisikal na parameter. Sa antas na ito, ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa milimetro, sentimetro, metro at kilometro, at ang oras ay ipinahayag sa mga segundo, minuto, oras, araw at taon. Sa praktikal na katotohanan, ang macrocosm ay kinakatawan ng mga macromolecule, mga sangkap sa iba't ibang mga estado ng pagsasama-sama, mga buhay na organismo, tao at mga produkto ng kanyang aktibidad, i.e. macrobodies.

Ang Megaworld ay isang globo ng malalaking sukat at bilis ng kosmiko, ang distansya kung saan sinusukat sa mga yunit ng astronomya, light years at parsec, at ang oras ng pagkakaroon ng mga bagay sa kalawakan ay milyun-milyon at bilyun-bilyong taon. Kasama sa antas ng bagay na ito ang pinakamalaking materyal na bagay: mga bituin, mga kalawakan at ang kanilang mga kumpol.

Ang bawat isa sa mga antas na ito ay may sariling mga tiyak na pattern, hindi mababawasan sa bawat isa. Bagaman ang lahat ng tatlong sphere na ito ng mundo ay malapit na magkakaugnay.

Ang istraktura ng megaworld

Ang mga pangunahing elemento ng istruktura ng mega-world ay ang mga planeta at planetary system; mga bituin at mga sistema ng bituin na bumubuo ng mga kalawakan; sistema ng mga kalawakan na bumubuo ng metagalaxies.

Ang mga planeta ay hindi kumikinang na mga celestial na katawan, malapit sa hugis ng bola, umiikot sa mga bituin at sumasalamin sa kanilang liwanag. Dahil sa kanilang kalapitan sa Earth, ang pinaka-pinag-aralan ay ang mga planeta ng solar system, na gumagalaw sa paligid ng araw sa mga elliptical orbit. Kasama rin sa grupong ito ng mga planeta ang ating Earth, na matatagpuan sa layong 150 milyong km mula sa Araw.

Ang mga bituin ay maliwanag (gas) na mga bagay sa kalawakan na nabuo mula sa isang gas-dust medium (pangunahin ang hydrogen at helium) bilang resulta ng gravitational condensation. Ang mga bituin ay nahihiwalay sa isa't isa sa pamamagitan ng malalaking distansya at sa gayon ay nakahiwalay sa isa't isa. Nangangahulugan ito na ang mga bituin ay halos hindi nagbanggaan sa isa't isa, kahit na ang paggalaw ng bawat isa sa kanila ay tinutukoy ng puwersa ng gravitational na nilikha ng lahat ng mga bituin sa Galaxy. Ang bilang ng mga bituin sa kalawakan ay halos isang trilyon. Ang pinakamarami sa kanila ay mga dwarf, ang mga masa nito ay halos 10 beses na mas mababa kaysa sa masa ng Araw. Depende sa masa ng bituin, sa proseso ng ebolusyon sila ay nagiging alinman sa mga puting dwarf, o mga neutron na bituin, o mga black hole.

Ang white dwarf ay isang electron poststar na nabuo kapag ang isang bituin sa huling yugto ng ebolusyon nito ay may mass na mas mababa sa 1.2 solar masa. Ang diameter ng isang puting dwarf ay katumbas ng diameter ng ating Earth, ang temperatura ay umabot sa halos isang bilyong degree, at ang density ay 10 t / cm 3, i.e. daan-daang beses ang density ng lupa.

Ang mga neutron star ay bumangon sa huling yugto ng ebolusyon ng mga bituin na may mass na 1.2 hanggang 2 solar na masa. Ang mataas na temperatura at presyon sa kanila ay lumikha ng mga kondisyon para sa pagbuo ng isang malaking bilang ng mga neutron. Sa kasong ito, ang isang napakabilis na compression ng bituin ay nagaganap, kung saan ang isang mabilis na kurso ng mga reaksyong nuklear ay nagsisimula sa mga panlabas na layer nito. Sa kasong ito, napakaraming enerhiya ang inilabas na ang isang pagsabog ay nangyayari sa isang scatter ng panlabas na layer ng bituin. Ang mga panloob na rehiyon nito ay mabilis na lumiliit. Ang natitirang bagay ay tinatawag na neutron star dahil ito ay binubuo ng mga proton at neutron. Ang mga neutron star ay tinatawag ding pulsar.

Ang mga black hole ay mga bituin sa huling yugto ng kanilang pag-unlad, ang masa nito ay lumampas sa 2 solar na masa, at may diameter na 10 hanggang 20 km. Ipinakita ng mga teoretikal na kalkulasyon na mayroon silang napakalaking masa (10 15 g) at isang anomalyang malakas na larangan ng gravitational. Nakuha nila ang kanilang pangalan dahil wala silang glow, ngunit dahil sa kanilang gravitational field ay nakukuha nila mula sa kalawakan ang lahat ng cosmic body at radiation na hindi na maaaring lumabas sa kanila pabalik, tila sila ay nahulog sa kanila (sila ay iginuhit na parang isang butas) . Dahil sa malakas na gravity, walang nakuhang materyal na katawan ang maaaring lumampas sa gravitational radius ng bagay, at samakatuwid ay lumilitaw ang mga ito na "itim" sa nagmamasid.

Mga sistema ng bituin (mga kumpol ng bituin) - mga pangkat ng mga bituin na magkakaugnay sa pamamagitan ng mga puwersa ng gravitational, na may isang karaniwang pinagmulan, katulad na komposisyon ng kemikal at kabilang ang hanggang sa daan-daang libong indibidwal na mga bituin. May mga nakakalat na sistema ng bituin, tulad ng Pleiades sa konstelasyon ng Taurus. Ang ganitong mga sistema ay walang tamang anyo. Mayroong higit sa isang libo ang kilala

mga sistema ng bituin. Bilang karagdagan, ang mga stellar system ay kinabibilangan ng mga globular star cluster, na kinabibilangan ng daan-daang libong bituin. Ang mga puwersa ng gravitational ay nagpapanatili ng mga bituin sa gayong mga kumpol sa loob ng bilyun-bilyong taon. Kasalukuyang alam ng mga siyentipiko ang tungkol sa 150 globular cluster.

Ang mga kalawakan ay mga koleksyon ng mga kumpol ng bituin. Ang konsepto ng "galaxy" sa modernong interpretasyon ay nangangahulugan ng malalaking sistema ng bituin. Ang terminong ito (mula sa salitang Griyego na "gatas, gatas") ay ipinakilala sa paggamit upang tukuyin ang ating sistema ng bituin, na isang maliwanag na strip na may milky tint na umaabot sa buong kalangitan at samakatuwid ay tinatawag na Milky Way.

Conventionally, ayon sa kanilang hitsura, ang mga kalawakan ay maaaring nahahati sa tatlong uri. Ang unang pangkat (mga 80%) ay kinabibilangan ng mga spiral galaxy. Ang species na ito ay may natatanging nucleus at spiral "sleeves". Ang pangalawang uri (mga 17%) ay kinabibilangan ng mga elliptical galaxies, i.e. ang mga may hugis ng isang ellipse. Ang ikatlong uri (humigit-kumulang 3%) ay kinabibilangan ng mga galaxy na hindi regular na hugis na walang natatanging nucleus. Bilang karagdagan, ang mga kalawakan ay naiiba sa laki, bilang ng mga bituin at ningning. Ang lahat ng mga kalawakan ay nasa isang estado ng paggalaw, at ang distansya sa pagitan ng mga ito ay patuloy na tumataas, i.e. mayroong magkaparehong pag-alis (pag-urong) ng mga kalawakan sa isa't isa.

Ang ating solar system ay kabilang sa Milky Way galaxy, na kinabibilangan ng hindi bababa sa 100 bilyong bituin at samakatuwid ay kabilang sa kategorya ng mga higanteng kalawakan. Ito ay may isang patag na hugis, sa gitna kung saan mayroong isang core na may spiral "sleeves" na umaabot mula dito. Ang diameter ng ating Galaxy ay halos 100 thousand, at ang kapal ay 10 thousand light years. Ang aming kapitbahay ay ang Andromeda Nebula.

Metagalaxy - isang sistema ng mga kalawakan, kabilang ang lahat ng kilalang mga bagay sa kalawakan.

Dahil ang mega world ay nakikitungo sa malalaking distansya, ang mga sumusunod na espesyal na yunit ay binuo upang sukatin ang mga distansyang ito:

light year - ang distansya na naglalakbay ang isang sinag ng liwanag sa isang taon sa bilis na 300,000 km / s, i.e. ang isang light year ay 10 trilyon km;

ang astronomical unit ay ang average na distansya mula sa Earth hanggang sa Araw, 1 AU. katumbas ng 8.3 light minutes. Nangangahulugan ito na ang mga sinag ng araw, na humihiwalay sa Araw, ay umaabot sa Earth sa loob ng 8.3 minuto;

parsec - isang yunit ng pagsukat ng mga kosmikong distansya sa loob at pagitan ng mga stellar system. 1pk - 206 265 a.u., ibig sabihin. humigit-kumulang katumbas ng 30 trilyong km, o 3.3 light years.

Ang istraktura ng macrocosm

Ang bawat antas ng istruktura ng bagay sa pag-unlad nito ay sumusunod sa mga tiyak na batas, ngunit sa parehong oras ay walang mahigpit at mahigpit na mga hangganan sa pagitan ng mga antas na ito, lahat sila ay malapit na magkakaugnay. Ang mga hangganan ng micro- at macro-world ay mobile; walang hiwalay na micro-world at hiwalay na macro-world. Naturally, ang mga macro-object at mega-object ay binuo mula sa micro-objects. Gayunpaman, iisa-isa natin ang pinakamahalagang bagay ng macroworld.

Ang sentral na konsepto ng macroworld ay ang konsepto ng bagay, na sa klasikal na pisika, na siyang pisika ng macrocosm, ay nahihiwalay sa larangan. Ang Matter ay isang uri ng matter na may rest mass. Ito ay umiiral para sa atin sa anyo ng mga pisikal na katawan na may ilang karaniwang mga parameter - tiyak na gravity, temperatura, kapasidad ng init, lakas o pagkalastiko ng makina, thermal at electrical conductivity, magnetic properties, atbp. Ang lahat ng mga parameter na ito ay maaaring mag-iba sa isang malawak na hanay, parehong mula sa isang sangkap patungo sa isa pa, at para sa parehong sangkap, depende sa mga panlabas na kondisyon.

Ang istraktura ng microworld

Sa pagliko ng XIX-XX na siglo. naganap ang mga radikal na pagbabago sa natural-scientific na larawan ng mundo, na dulot ng pinakabagong mga pagtuklas ng siyentipiko sa larangan ng pisika at nakakaapekto sa mga pangunahing ideya at saloobin nito. Bilang resulta ng mga siyentipikong pagtuklas, ang mga tradisyonal na ideya ng klasikal na pisika tungkol sa atomic na istraktura ng bagay ay pinabulaanan. Ang pagkatuklas ng electron ay nangangahulugan ng pagkawala ng atom ng katayuan ng isang structurally indivisible elemento ng matter at sa gayon ay isang radikal na pagbabago ng mga klasikal na ideya tungkol sa layunin ng realidad. Pinahintulutan ang mga bagong pagtuklas:

ihayag ang pag-iral sa layuning realidad ng hindi lamang ng macro-, kundi pati na rin ng micro-world;

kumpirmahin ang ideya ng relativity ng katotohanan, na isang hakbang lamang sa daan patungo sa kaalaman sa mga pangunahing katangian ng kalikasan;

upang patunayan na ang bagay ay hindi binubuo ng isang "hindi mahahati na pangunahing elemento" (atom), ngunit ng isang walang katapusang pagkakaiba-iba ng mga phenomena, mga uri at anyo ng bagay at ang kanilang mga ugnayan.

Ang konsepto ng elementarya na mga particle. Ang paglipat ng kaalaman sa natural na agham mula sa antas ng atomic hanggang sa antas ng elementarya na mga particle ay humantong sa mga siyentipiko sa konklusyon na ang mga konsepto at prinsipyo ng klasikal na pisika ay hindi naaangkop sa pag-aaral ng mga pisikal na katangian ng pinakamaliit na particle ng bagay (micro-objects), tulad ng mga electron, protons, neutrons, atoms, na bumubuo ng isang hindi nakikitang microcosm sa atin. Dahil sa mga espesyal na pisikal na tagapagpahiwatig, ang mga katangian ng mga bagay ng microworld ay ganap na naiiba mula sa mga katangian ng mga bagay ng macroworld na pamilyar sa amin at ang malayong megaworld. Kaya't bumangon ang pangangailangan na talikuran ang karaniwang mga ideya na ipinataw sa atin ng mga bagay at phenomena ng macrocosm. Ang paghahanap ng mga bagong paraan upang ilarawan ang mga micro-object ay nag-ambag sa paglikha ng konsepto ng elementarya na mga particle.

Ayon sa konseptong ito, ang mga pangunahing elemento ng istraktura ng microcosm ay ang mga microparticle ng bagay, na hindi mga atomo o atomic nuclei, ay hindi naglalaman ng anumang iba pang elemento at may pinakasimpleng katangian. Ang nasabing mga particle ay tinatawag na elementarya, i.e. ang pinakasimple, walang mga bahaging bumubuo.

Matapos maitatag na ang atom ay hindi ang huling "brick" ng uniberso, ngunit itinayo mula sa mas simpleng elementarya na mga particle, ang kanilang paghahanap ay kinuha ang pangunahing lugar sa pananaliksik ng mga physicist. Ang kasaysayan ng pagtuklas ng mga pangunahing particle ay nagsimula sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, nang noong 1897 ang Ingles na pisiko na si J. Thomson ay natuklasan ang unang elementarya na particle, ang electron. Ang kasaysayan ng pagtuklas ng lahat ng elementarya na mga particle na kilala ngayon ay may kasamang dalawang yugto.

Ang unang yugto ay bumagsak sa 30-50s. ika-20 siglo Sa simula ng 1930s. natuklasan ang proton at photon, noong 1932 - ang neutron, at pagkaraan ng apat na taon - ang unang antiparticle - ang positron, na katumbas ng masa sa electron, ngunit may positibong singil. Sa pagtatapos ng panahong ito, 32 elementarya na mga particle ang nakilala, at ang bawat bagong particle ay nauugnay sa pagtuklas ng isang panimula na bagong hanay ng mga pisikal na phenomena.

Ang ikalawang yugto ay naganap noong 1960s, nang ang kabuuang bilang ng mga kilalang particle ay lumampas sa 200. Sa yugtong ito, ang mga charged particle accelerators ay naging pangunahing paraan ng pagtuklas at pag-aaral ng mga elementarya na particle. Noong 1970-80s. tumindi ang daloy ng mga pagtuklas ng mga bagong particle ng elementarya, at nagsimulang magsalita ang mga siyentipiko tungkol sa mga pamilya ng mga elementary particle. Sa ngayon, higit sa 350 elementarya na mga particle ang kilala sa agham, na naiiba sa masa, singil, spin, panghabambuhay at maraming iba pang pisikal na katangian.

Ang lahat ng elementarya ay may ilang karaniwang katangian. Ang isa sa kanila ay ang pag-aari ng wave-particle duality, i.e. ang presensya sa lahat ng mga micro-object ng parehong mga katangian ng isang alon at mga katangian ng isang sangkap.

Ang isa pang karaniwang pag-aari ay halos lahat ng mga particle (maliban sa isang photon at dalawang meson) ay may sariling antiparticle. Ang mga antiparticle ay mga elementarya na particle na katulad ng mga particle sa lahat ng aspeto, ngunit naiiba sa magkasalungat na mga palatandaan ng electric charge at magnetic moment. Matapos ang pagtuklas ng isang malaking bilang ng mga antiparticle, sinimulan ng mga siyentipiko ang pakikipag-usap tungkol sa posibilidad ng pagkakaroon ng antimatter at maging ang antiworld. Kapag ang bagay ay nakipag-ugnayan sa antimatter, nangyayari ang paglipol - ang pagbabago ng mga particle at antiparticle sa mga photon at meson na may mataas na enerhiya (ang bagay ay nagiging radiation).

Ang isa pang mahalagang katangian ng elementarya na mga particle ay ang kanilang unibersal na interconvertibility. Ang property na ito ay wala sa macro o sa mega world.

2. Pagbuo ng structural chemistry

Maraming mga eksperimento upang pag-aralan ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal sa unang kalahati ng siglo XIX. ay humantong sa mga siyentipiko sa paniniwala na ang mga katangian ng mga sangkap at ang kanilang pagkakaiba-iba ng husay ay tinutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng komposisyon ng mga elemento, kundi pati na rin ng istraktura ng kanilang mga molekula. Sa oras na ito, ang produksyon ng pabrika ay pinalitan ng produksyon ng pabrika, batay sa teknolohiya ng makina at isang malawak na base ng hilaw na materyales. Sa paggawa ng kemikal, ang pagproseso ng malaking masa ng mga sangkap ng pinagmulan ng halaman at hayop ay nagsimulang manginig. Ang pagkakaiba-iba ng husay ng mga sangkap na ito ay kamangha-manghang mahusay - daan-daang libong mga compound ng kemikal, ang komposisyon nito, gayunpaman, ay lubos na pare-pareho, dahil binubuo sila ng ilang mga organogenic na elemento. Ito ay carbon, hydrogen, oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus. Ang isang paliwanag para sa hindi pangkaraniwang malawak na pagkakaiba-iba ng mga organikong compound na may tulad na isang mahinang elemental na komposisyon ay natagpuan sa mga phenomena na nakatanggap ng mga pangalan ng isomerism at polymerism. Ito ang simula ng ikalawang antas ng pag-unlad ng kaalaman sa kemikal, na tinawag kimika sa istruktura.

Ang istrukturang kimika ay naging mas mataas na antas na may kaugnayan sa doktrina ng komposisyon ng bagay. Kasabay nito, ang kimika mula sa isang nakararami na analytical science ay naging isang sintetikong agham. Ang pangunahing tagumpay ng yugtong ito sa pagbuo ng kimika ay ang pagtatatag ng isang koneksyon sa pagitan ng istraktura ng mga molekula at ang reaktibiti ng mga sangkap.

Ang mismong terminong "structural chemistry" ay isang kondisyong konsepto. Una sa lahat, ito ay nagpapahiwatig ng isang antas ng kaalaman sa kemikal kung saan, sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga atomo ng iba't ibang elemento ng kemikal, posible na lumikha ng mga pormula ng istruktura ng anumang tambalang kemikal. Ang paglitaw ng structural chemistry ay nangangahulugan na mayroong isang pagkakataon para sa naka-target na husay na pagbabagong-anyo ng mga sangkap, ang paglikha ng isang pamamaraan para sa synthesis ng anumang mga compound ng kemikal, kabilang ang mga dati nang hindi kilala.

Ang mga pundasyon ng structural chemistry ay inilatag ni J. Dalton, na nagpakita na ang anumang kemikal na sangkap ay isang koleksyon ng mga molekula na binubuo ng isang tiyak na bilang ng mga atomo ng isa, dalawa o tatlong elemento ng kemikal. Pagkatapos ay iniharap ni I. Berzelius ang ideya na ang isang molekula ay hindi isang simpleng tambak ng mga atomo, ngunit isang tiyak na kaayusan ng mga atomo na magkakaugnay ng mga puwersang electrostatic. Gaya ng ipinakita ng chemist na si C. Gerard nang maglaon, ang pahayag na ito ay hindi palaging totoo, samakatuwid, sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo. ang istraktura ng mga molekula ay nanatiling misteryoso.

Noong 1857, inilathala ng Aleman na chemist na si A. Kekule ang kanyang mga obserbasyon sa mga katangian ng ilang mga elemento na maaaring palitan ang mga atomo ng hydrogen sa isang bilang ng mga compound, at ipinakilala ang isang bagong termino - pagkakaugnay. Nagsimula itong tukuyin ang bilang ng mga atomo ng hydrogen na maaaring palitan ng isang partikular na elemento ng kemikal. Ang bilang ng mga unit ng affinity na likas sa isang partikular na elemento ng kemikal ay tinawag ni Kekule vagennostyo. Kapag ang mga atom ay pinagsama sa isang molekula, ang mga libreng affinity unit ay sarado. Kaya, ang konsepto ng "molecular structure" ay nabawasan sa pagbuo ng mga visual formula scheme na nagsilbing gabay para sa mga chemist sa kanilang praktikal na gawain, ay nagpakita kung aling mga panimulang sangkap ang dapat kunin upang makuha ang pangwakas na produkto.

Ginagawang posible ng structural chemistry na biswal na ipakita ang valency ng mga elemento ng kemikal bilang ang bilang ng mga affinity unit na likas sa isang atom: =C=; -O-; N-. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga atomo ng iba't ibang elemento ng kemikal sa kanilang mga yunit ng pagkakaugnay, maaaring lumikha ang isa ng mga pormula sa istruktura ng anumang tambalang kemikal. At nangangahulugan ito na ang isang chemist ay maaaring, sa prinsipyo, lumikha ng isang plano para sa synthesis ng anumang kemikal na tambalan - parehong kilala na at hindi pa natuklasan. Iyon ay, ang isang chemist ay maaaring mahulaan ang paggawa ng isang hindi kilalang tambalan at suriin ang kanyang hula sa pamamagitan ng synthesis.

Sa kasamaang palad, ang mga pakana ni Kekule ay hindi palaging maisasagawa. Kadalasan ang reaksyon na naimbento ng mga chemist, na dapat na humantong sa paggawa ng isang sangkap na may nais na pormula ng istruktura, ay hindi nangyari. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang gayong mga pormal na pamamaraan ay hindi isinasaalang-alang ang reaktibiti ng mga sangkap na kasangkot sa kemikal na reaksyon.

Samakatuwid, ang pinakamahalagang hakbang sa pagbuo ng structural chemistry ay ang paglikha mga teorya ng kemikal na istraktura ng mga organikong compound Russian chemist na si A.M. Butlerov. Si Butlerov, kasunod ng Kekule, ay nakilala na ang pagbuo ng mga molekula mula sa mga atom ay nangyayari dahil sa pagsasara ng mga libreng yunit ng pagkakaugnay, ngunit sa parehong oras ay ipinahiwatig niya kung anong enerhiya (mas malaki o mas maliit) ang pagkakaugnay na ito ay nagbubuklod sa mga sangkap. Sa madaling salita, si Butlerov, sa unang pagkakataon sa kasaysayan ng kimika, ay nakakuha ng pansin sa masiglang pagkakaiba ng iba't ibang mga bono ng kemikal. Ang teoryang ito ay naging posible upang bumuo ng mga pormula ng istruktura ng anumang kemikal na tambalan, dahil ipinakita nito ang magkaparehong impluwensya ng mga atomo sa istraktura ng molekula, at sa pamamagitan nito ay ipinaliwanag ang aktibidad ng kemikal ng ilang mga sangkap at ang pagiging pasibo ng iba. Bilang karagdagan, ipinahiwatig nito ang pagkakaroon ng mga aktibong sentro at aktibong grupo sa istraktura ng mga molekula.

Noong XX siglo. ang structural chemistry ay lalong binuo. Sa partikular, ang konsepto ng istraktura ay nilinaw, kung saan sinimulan nilang maunawaan ang matatag na kaayusan ng isang sistemang hindi nagbabago ng husay. Ipinakilala din ang konsepto estraktura ng mga atom- isang matatag na kumbinasyon ng nucleus at ng mga electron na nakapalibot dito, na nasa electromagnetic na pakikipag-ugnayan sa isa't isa, at nunal kular na istraktura- mga kumbinasyon ng isang limitadong bilang ng mga atom na may regular na pagkakaayos sa kalawakan at konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng isang kemikal na bono gamit ang mga valence electron.

Batay sa mga nagawa ng structural chemistry, ang mga mananaliksik ay nakakuha ng kumpiyansa sa positibong resulta ng mga eksperimento sa larangan ng organic synthesis. Ang terminong "organic synthesis" mismo ay lumitaw noong 1860s-1880s. at nagsimulang magtalaga ng isang buong larangan ng agham, kaya pinangalanan sa kaibahan sa pangkalahatang pagkahilig para sa pagsusuri ng mga natural na sangkap. Ang panahong ito sa kimika ay tinatawag na triumphal procession ng organic synthesis. Ipinagmamalaki ng mga chemist ang kanilang hindi mapigil na mga kakayahan, na nangangako na i-synthesize mula sa karbon, tubig at hangin ang lahat ng mga pinaka-kumplikadong katawan, kabilang ang mga protina, hormones, atbp. At ang katotohanan ay tila upang kumpirmahin ang mga pahayag na ito: sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo. ang bilang ng mga organic compound dahil sa bagong synthesize ay tumaas mula kalahating milyon hanggang dalawang milyon.

Sa oras na ito, lumitaw ang iba't ibang mga azo dyes para sa industriya ng tela, iba't ibang paghahanda para sa parmasya, rayon, atbp. Bago ito, ang mga naturang materyales ay minahan sa limitadong dami at sa malaking halaga ng mababang produktibidad, pangunahin sa agrikultura, paggawa.

Nakamit ng modernong structural chemistry ang magagandang resulta. Ang synthesis ng mga bagong organikong sangkap ay ginagawang posible upang makakuha ng kapaki-pakinabang at mahalagang mga materyales na hindi matatagpuan sa kalikasan. Kaya, libu-libong kilo ng ascorbic acid (bitamina C), maraming mga bagong gamot ang na-synthesize taun-taon sa mundo, kabilang ang mga hindi nakakapinsalang antibiotic, mga gamot laban sa hypertension, peptic ulcer, atbp.

Ang pinakabagong tagumpay sa structural chemistry ay ang pagtuklas ng isang ganap na bagong klase ng mga organometallic compound, na, dahil sa kanilang dalawang-layer na istraktura, ay tinatawag na "sandwich" compounds. Ang molekula ng sangkap na ito ay dalawang plato ng hydrogen at carbon compound, kung saan mayroong isang atom ng isang metal.

Ang pananaliksik sa larangan ng modernong structural chemistry ay napupunta sa dalawang promising na direksyon:

synthesis ng mga kristal na may pinakamataas na approximation sa perpektong sala-sala upang makakuha ng mga materyales na may mataas na teknikal na mga tagapagpahiwatig: maximum na lakas, thermal stability, tibay sa operasyon, atbp.;

paglikha ng mga kristal na may pre-programmed crystal lattice defects para sa produksyon ng mga materyales na may tinukoy na electrical, magnetic at iba pang mga katangian.

Ang bawat isa sa mga problemang ito ay may kanya-kanyang hamon. Kaya, upang malutas ang unang problema, kinakailangan na obserbahan ang mga naturang kondisyon para sa lumalagong mga kristal na hindi kasama ang impluwensya ng lahat ng panlabas na mga kadahilanan sa proseso, kabilang ang gravitational field (akit ng lupa). Samakatuwid, ang mga kristal na may ninanais na mga katangian ay lumago sa mga istasyon ng orbital sa kalawakan. Ang solusyon sa pangalawang problema ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na, kasama ang mga naka-program na mga depekto, ang mga hindi kanais-nais na mga paglabag ay halos palaging nabuo.

Gayunpaman, ang klasikal na structural chemistry ay limitado ng saklaw ng impormasyon lamang tungkol sa mga molekula ng isang sangkap sa estado ng pre-reaksyon. Ang impormasyong ito ay hindi sapat upang kontrolin ang mga proseso ng pagbabagong-anyo ng bagay. Kaya, ayon sa mga teorya ng istruktura, maraming mga reaksiyong kemikal na hindi nangyayari sa pagsasanay ay dapat na lubos na magagawa. Ang isang malaking bilang ng mga reaksyon ng organic synthesis batay lamang sa mga prinsipyo ng structural chemistry ay may napakababang ani at napakaraming basura na hindi magagamit sa industriya. Bilang karagdagan, ang naturang synthesis ay nangangailangan ng kakaunting aktibong reagents at mga produktong pang-agrikultura, kabilang ang mga produktong pagkain, bilang mga hilaw na materyales, na lubhang hindi kumikita sa mga tuntuning pang-ekonomiya.

Samakatuwid, ang pagkamangha sa mga tagumpay ng structural chemistry ay panandalian. Ang masinsinang pag-unlad ng industriya ng automotive, aviation, enerhiya, instrumentasyon sa unang kalahati ng ika-20 siglo. maglagay ng mga bagong kinakailangan para sa paggawa ng mga materyales. Kinailangan na kumuha ng high-octane na motor fuel, mga espesyal na sintetikong goma, plastik, mataas na lumalaban na mga insulator, lumalaban sa init na organiko at hindi organikong mga polimer, at mga semiconductor. Upang makuha ang mga materyales na ito, ang paraan ng paglutas ng pangunahing problema ng kimika, batay sa doktrina ng komposisyon at mga teorya ng istruktura, ay malinaw na hindi sapat. Hindi niya isinasaalang-alang ang matalim na pagbabago sa mga katangian ng isang sangkap bilang resulta ng impluwensya ng temperatura, presyon, solvents, at maraming iba pang mga kadahilanan na nakakaapekto sa direksyon at bilis ng mga proseso ng kemikal. Ang pagsasaalang-alang at paggamit ng mga salik na ito ay nagdala ng kimika sa isang bagong antas ng husay ng pag-unlad nito.

Mga compound ng macromolecular

(polymers) ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga molekula na tumitimbang mula sa ilang libo hanggang ilang (minsan marami) milyon. Ang komposisyon ng mga molekula ng mga macromolecular compound (macromolecules) ay kinabibilangan ng libu-libong mga atom na konektado ng kemikal. mga koneksyon. Anumang atom o grupo ng mga atom na bumubuo sa kadena ng isang polimer o oligomer, tinatawag. link ng bahagi. Ang pinakamaliit na tambalang link, ang pag-uulit nito ay m. b. inilalarawan ang istraktura ng isang regular (tingnan sa ibaba) polimer, na tinatawag na. tambalang paulit-ulit na link. Ang isang compound link na nabuo mula sa isang monomer molecule sa panahon ng polymerization ay tinatawag na monomeric link (dating minsan ay tinatawag na elementary link). Halimbawa, sa polyethylene [-CH 2 CH 2 -] n, ang paulit-ulit na bahagi ay CH 2, ang monomer ay CH 2 CH 2.

Ang pangalan ng isang linear polymer ay nabuo sa pamamagitan ng pagdaragdag ng prefix na "poly" (sa kaso ng inorganic polymers, "catena-poly"): a) sa pangalan ng compound repeating unit na nakapaloob sa mga bracket (systematic na mga pangalan); b) sa pangalan ng monomer kung saan nakuha ang polimer (mga semi-systematic na pangalan na inirerekomenda ng IUPAC na gamitin upang italaga ang mga pinakakaraniwang ginagamit na polimer). Ang pangalan ng isang compound na umuulit na yunit ay nabuo ayon sa mga tuntunin ng kemikal na katawagan. Halimbawa: (unang nakalista ang mga semi-systematic na pangalan):

3. Structural na antas ng organisasyon ng buhay

Ang buhay ay nailalarawan sa pamamagitan ng diyalektikong pagkakaisa ng magkasalungat: ito ay parehong integral at discrete. Ang organikong mundo ay isang solong kabuuan, dahil ito ay isang sistema ng magkakaugnay na mga bahagi (ang pagkakaroon ng ilang mga organismo ay nakasalalay sa iba), at sa parehong oras ito ay discrete, dahil ito ay binubuo ng magkakahiwalay na mga yunit - mga organismo, o mga indibidwal. Ang bawat buhay na organismo, sa turn, ay discrete din, dahil binubuo ito ng mga indibidwal na organo, tisyu, mga selula, ngunit sa parehong oras, ang bawat isa sa mga organo, na may isang tiyak na awtonomiya, ay kumikilos bilang bahagi ng kabuuan. Ang bawat cell ay binubuo ng mga organelles, ngunit gumagana bilang isang yunit. Ang namamana na impormasyon ay isinasagawa ng mga gene, ngunit hindi isa sa mga gene sa labas ng kabuuan ang tumutukoy sa pagbuo ng isang katangian, at iba pa.

Ang discreteness ng buhay ay nauugnay sa iba't ibang antas ng organisasyon ng organic na mundo, na maaaring tukuyin bilang discrete states ng biological system na nailalarawan sa pamamagitan ng subordination, interconnectedness at specific patterns. Kasabay nito, ang bawat bagong antas ay may mga espesyal na katangian at mga pattern ng nakaraang, mas mababang antas, dahil ang anumang organismo, sa isang banda, ay binubuo ng mga elemento na nasa ilalim nito, at sa kabilang banda, ito ay isang elemento mismo na bahagi. ng ilang uri ng macrobiological system.

Sa lahat ng antas ng buhay, ang mga katangian nito tulad ng discreteness at integridad, istrukturang organisasyon, pagpapalitan ng bagay, enerhiya at impormasyon ay ipinapakita. Ang pagkakaroon ng buhay sa mas mataas na antas ng organisasyon ay inihanda at tinutukoy ng istraktura ng mas mababang antas; sa partikular, ang likas na katangian ng antas ng cellular ay tinutukoy ng mga antas ng molekular at subcellular, ang likas na katangian ng organismo - sa pamamagitan ng cellular, mga antas ng tissue, atbp.

Ang mga antas ng istruktura ng organisasyon ng buhay ay lubhang magkakaibang, ngunit ang mga pangunahing ay molecular, cellular, ontogenetic, populasyon-species, biocenotic, biogeocenotic at biospheric.

Molecular genetic na antas

Ang molecular genetic level ng buhay ay ang antas ng paggana ng mga biopolymer (protina, nucleic acid, polysaccharides) at iba pang mahahalagang organikong compound na sumasailalim sa mga proseso ng buhay ng mga organismo. Sa antas na ito, ang elementary structural unit ay ang gene, at ang carrier ng namamana na impormasyon sa lahat ng buhay na organismo ay ang DNA molecule. Ang pagpapatupad ng namamana na impormasyon ay isinasagawa kasama ang pakikilahok ng mga molekula ng RNA. Dahil sa ang katunayan na ang mga proseso ng imbakan, pagbabago at pagpapatupad ng namamana na impormasyon ay nauugnay sa mga istrukturang molekular, ang antas na ito ay tinatawag na molekular-genetic.

Ang pinakamahalagang gawain ng biology sa antas na ito ay ang pag-aaral ng mga mekanismo ng paghahatid ng genetic na impormasyon, pagmamana at pagkakaiba-iba, ang pag-aaral ng mga proseso ng ebolusyon, ang pinagmulan at kakanyahan ng buhay.

Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay naglalaman ng mga simpleng di-organikong molekula: nitrogen, tubig, carbon dioxide. Mula sa kanila, sa kurso ng ebolusyon ng kemikal, lumitaw ang mga simpleng organikong compound, na, naman, ay naging materyal na gusali para sa mas malalaking molekula. Ganito lumitaw ang mga macromolecule - mga higanteng molekula ng polimer na binuo mula sa maraming monomer. May tatlong uri ng polymers: polysaccharides, proteins at nucleic acids. Ang mga monomer para sa kanila, ayon sa pagkakabanggit, ay monosaccharides, amino acids at nucleotides.

Ang mga protina at nucleic acid ay mga molekula ng "impormasyon", dahil ang pagkakasunud-sunod ng mga monomer, na maaaring maging lubhang magkakaibang, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa kanilang istraktura. Ang polysaccharides (starch, glycogen, cellulose) ay gumaganap ng papel ng isang mapagkukunan ng enerhiya at materyal na gusali para sa synthesis ng mas malalaking molekula.

Ang mga protina ay mga macromolecule na napakahabang kadena ng mga amino acid - mga organic (carboxylic) acid, kadalasang naglalaman ng isa o dalawang amino group (-NH 2).

Sa mga solusyon, ang mga amino acid ay maaaring magpakita ng mga katangian ng parehong mga acid at base. Ginagawa silang isang uri ng buffer sa paraan ng mapanganib na pisikal at kemikal na mga pagbabago. Mahigit sa 170 amino acid ang matatagpuan sa mga buhay na selula at tisyu, ngunit 20 lamang sa mga ito ang kasama sa mga protina. Ito ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid na konektado sa isa't isa ng mga peptide bond 1 na bumubuo sa pangunahing istraktura ng mga protina. Ang mga protina ay bumubuo ng higit sa 50% ng kabuuang tuyong masa ng mga selula.

Karamihan sa mga protina ay kumikilos bilang mga catalyst (enzymes). Sa kanilang spatial na istraktura mayroong mga aktibong sentro sa anyo ng mga recesses ng isang tiyak na hugis. Ang mga molekula, ang pagbabagong-anyo kung saan ay na-catalyzed ng protina na ito, ay pumapasok sa naturang mga sentro. Bilang karagdagan, ang mga protina ay gumaganap ng papel ng mga carrier; halimbawa, ang hemoglobin ay nagdadala ng oxygen mula sa mga baga patungo sa mga tisyu. Ang mga pag-urong ng kalamnan at mga paggalaw ng intracellular ay resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula ng protina, ang pag-andar nito ay upang i-coordinate ang paggalaw. Ang pag-andar ng mga protina ng antibody ay protektahan ang katawan mula sa mga virus, bakterya, atbp. Ang aktibidad ng nervous system ay nakasalalay sa mga protina na nangongolekta at nag-iimbak ng impormasyon mula sa kapaligiran. Ang mga protina na tinatawag na mga hormone ay kumokontrol sa paglaki at aktibidad ng cell.

Mga nucleic acid. Ang mga proseso ng buhay ng mga nabubuhay na organismo ay tinutukoy ng pakikipag-ugnayan ng dalawang uri ng macromolecules - mga protina at DNA. Ang genetic na impormasyon ng isang organismo ay naka-imbak sa mga molekula ng DNA, na nagsisilbing tagapagdala ng namamana na impormasyon para sa susunod na henerasyon at tinutukoy ang biosynthesis ng mga protina na kumokontrol sa halos lahat ng biological na proseso. Samakatuwid, ang mga nucleic acid ay may parehong mahalagang lugar sa katawan bilang mga protina.

Parehong may isang napakahalagang katangian ang mga protina at nucleic acid - molecular dissymmetry (asymmetry), o molecular chirality. Ang pag-aari ng buhay na ito ay natuklasan noong 1940s at 1950s. ika-19 na siglo L. Pasteur sa kurso ng pag-aaral ng istraktura ng mga kristal ng mga sangkap ng biological na pinagmulan - mga asing-gamot ng tartaric acid. Sa kanyang mga eksperimento, natuklasan ni Pasteur na hindi lamang ang mga kristal, kundi pati na rin ang kanilang mga may tubig na solusyon ay may kakayahang ilihis ang isang polarized light beam, i.e. ay optically active. Nang maglaon ay pinangalanan sila optical isomers. Ang mga solusyon ng mga sangkap na hindi biological na pinagmulan ay walang pag-aari na ito, ang istraktura ng kanilang mga molekula ay simetriko.

Ngayon, ang mga ideya ni Pasteur ay nakumpirma na, at ito ay itinuturing na napatunayan na ang molecular chirality (mula sa Greek cheir - hand) ay likas lamang sa nabubuhay na bagay at ang mahalagang pag-aari nito. Ang sangkap ng walang buhay na pinanggalingan ay simetriko sa kahulugan na ang mga molekula na nagpolarize ng liwanag sa kaliwa at sa kanan ay palaging pantay na nahahati dito. At sa sangkap ng biyolohikal na pinagmulan ay palaging may paglihis mula sa balanseng ito. Ang mga protina ay binuo mula sa mga amino acid na nagpo-polarize ng liwanag sa kaliwa lamang (L-configuration). Ang mga nucleic acid ay binubuo ng mga asukal na nagpo-polarize ng liwanag sa kanan lamang (D-configuration). Kaya, ang chirality ay nakasalalay sa kawalaan ng simetrya ng mga molekula, ang kanilang hindi pagkakatugma sa kanilang imahe ng salamin, tulad ng sa kanan at kaliwang mga kamay, na nagbigay ng modernong pangalan sa ari-arian na ito. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na kung ang isang tao ay biglang naging kanyang salamin, kung gayon ang lahat ay magiging maayos sa kanyang katawan hanggang sa magsimula siyang kumain ng pagkain ng halaman o pinagmulan ng hayop, na hindi niya matunaw.

Ang mga nucleic acid ay mga kumplikadong organikong compound na naglalaman ng phosphorus na biopolymer (polynucleotides).

Mayroong dalawang uri ng nucleic acid - deoxyribonucleic acid (DNA) at ribonucleic acid (RNA). Nakuha ng mga nucleic acid ang kanilang pangalan (mula sa Latin na nucleus - nucleus) dahil sa ang katunayan na sila ay unang nakahiwalay mula sa nuclei ng mga leukocytes sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo. Swiss biochemist na si F. Miescher. Nang maglaon ay natagpuan na ang mga nucleic acid ay matatagpuan hindi lamang sa nucleus, kundi pati na rin sa cytoplasm at mga organelles nito. Ang mga molekula ng DNA kasama ang mga protina ng histone ay bumubuo ng sangkap ng mga chromosome.

Sa kalagitnaan ng XX siglo. ang American biochemist na si J. Watson at ang English biophysicist na si F. Crick ay nagsiwalat ng istruktura ng molekula ng DNA. Ipinakita ng mga pag-aaral ng X-ray diffraction na ang DNA ay binubuo ng dalawang strand na pinaikot sa isang double helix. Ang papel na ginagampanan ng mga gulugod ng mga kadena ay nilalaro ng mga grupo ng asukal-pospeyt, at ang mga base ng purine at pyrimidine ay nagsisilbing mga jumper. Ang bawat lumulukso ay nabuo ng dalawang base na nakakabit sa dalawang magkasalungat na kadena, at kung ang isang base ay may isang singsing, ang isa ay may dalawa. Kaya, nabuo ang mga komplementaryong pares: A-T at G-C. Nangangahulugan ito na ang pagkakasunud-sunod ng mga base sa isang kadena ay natatanging tinutukoy ang pagkakasunud-sunod ng mga base sa isa pa, komplementaryong kadena ng molekula.

Ang gene ay isang seksyon ng molekula ng DNA o RNA (sa ilang mga virus). Ang RNA ay naglalaman ng 4-6 libong indibidwal na nucleotides, DNA - 10-25 libo. Kung posible na iunat ang DNA ng isang selula ng tao sa isang tuluy-tuloy na sinulid, kung gayon ang haba nito ay magiging 91 cm.

Gayunpaman, ang kapanganakan ng molecular genetics ay naganap medyo mas maaga, nang ang mga Amerikano na sina J. Beadle at E. Tatum ay nagtatag ng isang direktang link sa pagitan ng estado ng mga gene (DNA) at ang synthesis ng mga enzyme (protina). Noon ay lumitaw ang sikat na kasabihan: "isang gene - isang protina." Nang maglaon ay natagpuan na ang pangunahing tungkulin ng mga gene ay ang pag-code para sa synthesis ng protina. Pagkatapos nito, itinuon ng mga siyentipiko ang kanilang pansin sa tanong kung paano isinulat ang genetic program at kung paano ito ipinatupad sa cell. Upang gawin ito, kinakailangan upang malaman kung paano ma-encode ng apat na base lamang ang pagkakasunud-sunod sa mga molekula ng protina ng kasing dami ng dalawampung amino acid. Ang pangunahing kontribusyon sa solusyon ng problemang ito ay ginawa ng sikat na theoretical physicist na si G. Gamow noong kalagitnaan ng 1950s.

Ayon sa kanya, isang kumbinasyon ng tatlong DNA nucleotides ang ginagamit upang i-encode ang isang amino acid. Ang elementarya na yunit na ito ng pagmamana, na nag-encode ng isang amino acid, ay tinatawag codon. Noong 1961, ang hypothesis ni Gamow ay kinumpirma ng pananaliksik ni F. Crick. Kaya ang mekanismo ng molekular para sa pagbabasa ng genetic na impormasyon mula sa isang molekula ng DNA sa panahon ng synthesis ng protina ay na-decipher.

Sa isang buhay na cell, mayroong mga organelles - ribosomes na "nagbabasa" ng pangunahing istraktura ng DNA at synthesize ang protina alinsunod sa impormasyong naitala sa DNA. Ang bawat triplet ng nucleotides ay itinalaga ng isa sa 20 posibleng amino acids. Ito ay kung paano tinutukoy ng pangunahing istraktura ng DNA ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid ng synthesized na protina, inaayos ang genetic code ng organismo (cell).

Ang genetic code ng lahat ng nabubuhay na bagay, maging ito ay isang halaman, isang hayop o isang bacterium, ay pareho. Ang tampok na ito ng genetic code, kasama ang pagkakatulad ng komposisyon ng amino acid ng lahat ng mga protina, ay nagpapahiwatig ng biochemical na pagkakaisa ng buhay, ang pinagmulan ng lahat ng nabubuhay na nilalang sa Earth mula sa isang ninuno.

Ang mekanismo ng pagpaparami ng DNA ay natukoy din. Binubuo ito ng tatlong bahagi: replikasyon, transkripsyon at pagsasalin.

pagtitiklop ay ang pagdoble ng mga molekula ng DNA. Ang batayan ng pagtitiklop ay ang natatanging pag-aari ng DNA upang kopyahin ang sarili, na ginagawang posible para sa isang cell na hatiin sa dalawang magkapareho. Sa panahon ng pagtitiklop, ang DNA, na binubuo ng dalawang baluktot na molecular chain, ay nag-unwind. Dalawang molecular thread ang nabuo, na ang bawat isa ay nagsisilbing matrix para sa synthesis ng isang bagong thread, na pantulong sa orihinal. Pagkatapos nito, ang cell ay nahahati, at sa bawat cell isang strand ng DNA ay magiging luma, at ang pangalawa ay magiging bago. Ang paglabag sa pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides sa kadena ng DNA ay humahantong sa mga namamana na pagbabago sa katawan - mga mutasyon.

Transkripsyon- ito ay ang paglipat ng DNA code sa pamamagitan ng pagbuo ng isang solong-stranded messenger RNA molecule (i-RNA) sa isa sa mga DNA strands. Ang i-RNA ay isang kopya ng isang bahagi ng molekula ng DNA, na binubuo ng isa o isang grupo ng mga katabing gene na nagdadala ng impormasyon tungkol sa istruktura ng mga protina.

Broadcast - ito ay synthesis ng protina batay sa genetic code ng i-RNA sa mga espesyal na organelle ng cell - ribosome, kung saan ang transfer RNA (t-RNA) ay naghahatid ng mga amino acid.

Noong huling bahagi ng 1950s Ang mga siyentipikong Ruso at Pranses ay sabay-sabay na naglagay ng hypothesis na ang mga pagkakaiba sa dalas ng paglitaw at pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa DNA sa iba't ibang organismo ay partikular sa mga species. Ang hypothesis na ito ay naging posible na pag-aralan ang ebolusyon ng mga nabubuhay na bagay at ang likas na katangian ng speciation sa antas ng molekular.

Mayroong ilang mga mekanismo ng pagkakaiba-iba sa antas ng molekular. Ang pinakamahalaga sa kanila ay ang nabanggit na mekanismo ng mutation ng gene - direktang pagbabago ng mga gene mismo bago, na matatagpuan sa chromosome, sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan. Ang mga salik na nagdudulot ng mutation (mutagens) ay radiation, nakakalason na kemikal, at mga virus. Sa mekanismong ito ng pagkakaiba-iba, ang pagkakasunud-sunod ng mga gene sa chromosome ay hindi nagbabago.

Ang isa pang mekanismo ng pagbabago ay rekombinasyon ng gene. Ito ang paglikha ng mga bagong kumbinasyon ng mga gene na matatagpuan sa isang partikular na chromosome. Kasabay nito, ang molecular na batayan ng gene mismo ay hindi nagbabago, ngunit ito ay gumagalaw mula sa isang bahagi ng chromosome patungo sa isa pa o mayroong pagpapalitan ng mga gene sa pagitan ng dalawang chromosome. Ang recombination ng gene ay nangyayari sa panahon ng sekswal na pagpaparami sa mas matataas na organismo. Sa kasong ito, walang pagbabago sa kabuuang halaga ng genetic na impormasyon, nananatili itong hindi nagbabago. Ang mekanismong ito ay nagpapaliwanag kung bakit ang mga bata ay bahagyang katulad lamang sa kanilang mga magulang - sila ay nagmamana ng mga katangian mula sa parehong mga magulang na organismo, na pinagsama sa random na paraan.

Ang isa pang mekanismo ng pagbabago ay nonclassical recombination bago- Ito ay binuksan lamang noong 1950s. Sa non-classical na gene recombination, mayroong pangkalahatang pagtaas sa dami ng genetic na impormasyon dahil sa pagsasama ng mga bagong genetic na elemento sa cell genome. Kadalasan, ang mga bagong elemento ay ipinapasok sa cell ng mga virus. Sa ngayon, ilang uri ng naililipat na mga gene ang natuklasan. Kabilang sa mga ito ang plasmids, na double-stranded circular DNA. Dahil sa kanila, pagkatapos ng matagal na paggamit ng anumang mga gamot, ang pagkagumon ay nangyayari, pagkatapos nito ay tumigil sila na magkaroon ng nakapagpapagaling na epekto. Ang mga pathogen bacteria, laban sa kung saan kumikilos ang ating gamot, ay nagbubuklod sa mga plasmid, na ginagawang lumalaban ang bakterya sa gamot, at hindi na nila ito napansin.

Ang paglipat ng mga genetic na elemento ay maaaring maging sanhi ng parehong mga pagbabago sa istruktura sa mga chromosome at mutation ng gene. Ang posibilidad ng paggamit ng mga naturang elemento ng mga tao ay humantong sa paglitaw ng isang bagong agham - genetic engineering, na ang layunin ay lumikha ng mga bagong anyo ng mga organismo na may nais na mga katangian. Kaya, sa tulong ng mga genetic at biochemical na pamamaraan, ang mga bagong kumbinasyon ng mga gene na hindi umiiral sa kalikasan ay itinayo. Para dito, binago ang DNA na naka-encode sa paggawa ng isang protina na may mga gustong katangian. Ang mekanismong ito ay sumasailalim sa lahat ng modernong biotechnologies.

Maaaring gamitin ang recombinant na DNA upang mag-synthesize ng iba't ibang mga gene at ipakilala ang mga ito sa mga clone (mga kolonya ng magkaparehong organismo) para sa direktang synthesis ng protina. Kaya, noong 1978, na-synthesize ang insulin - isang protina para sa paggamot ng diabetes. Ang nais na gene ay ipinakilala sa isang plasmid at ipinakilala sa isang normal na bacterium.

Nagsusumikap ang mga geneticist na bumuo ng mga ligtas na bakuna laban sa mga impeksyon sa viral, dahil ang mga tradisyunal na bakuna ay isang mahinang virus na dapat maging sanhi ng paggawa ng mga antibodies, kaya ang kanilang pangangasiwa ay nauugnay sa isang tiyak na panganib. Ginagawang posible ng genetic engineering na makuha ang DNA encoding sa surface layer ng virus. Sa kasong ito, ang kaligtasan sa sakit ay ginawa, ngunit ang impeksiyon ng katawan ay hindi kasama.

Ngayon, sa genetic engineering, ang isyu ng pagtaas ng pag-asa sa buhay at ang posibilidad ng imortalidad sa pamamagitan ng pagbabago ng genetic program ng tao ay isinasaalang-alang. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng mga function ng proteksiyon na enzyme ng cell, pagprotekta sa mga molekula ng DNA mula sa iba't ibang mga pinsala na nauugnay sa parehong mga metabolic disorder at mga impluwensya sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang mga siyentipiko ay may pinamamahalaang upang matuklasan ang aging pigment at lumikha ng isang espesyal na gamot na nagpapalaya ng mga cell mula dito. Sa mga eksperimento sa amin

Nakatanggap si shami ng pagtaas sa kanilang pag-asa sa buhay. Gayundin, naitatag ng mga siyentipiko na sa oras ng paghahati ng cell, bumababa ang mga telomere - mga espesyal na istruktura ng chromosomal na matatagpuan sa mga dulo ng mga cellular chromosome. Ang katotohanan ay na sa panahon ng pagtitiklop ng DNA, isang espesyal na sangkap - polymerase - napupunta kasama ang helix ng DNA, na gumagawa ng isang kopya mula dito. Ngunit ang DNA polymerase ay hindi nagsisimula sa pagkopya mula sa simula, ngunit nag-iiwan ng isang hindi nakopyang tip sa bawat oras. Samakatuwid, sa bawat kasunod na pagkopya, ang DNA helix ay pinaikli dahil sa mga seksyon ng terminal na hindi nagdadala ng anumang impormasyon, o mga telomere. Sa sandaling maubos ang telomeres, ang mga kasunod na kopya ay magsisimulang paliitin ang bahagi ng DNA na nagdadala ng genetic na impormasyon. Ito ang proseso ng pagtanda ng cell. Noong 1997, isang eksperimento ang isinagawa sa USA at Canada sa artipisyal na pagpapahaba ng telomeres. Para dito, ginamit ang isang bagong natuklasang cellular enzyme, telomerase, na nagtataguyod ng paglago ng telomeres. Ang mga cell na nakuha sa ganitong paraan ay nakakuha ng kakayahang hatiin nang maraming beses, ganap na napapanatili ang kanilang mga normal na functional na katangian at hindi nagiging mga selula ng kanser.

Kamakailan lamang, ang mga tagumpay ng mga inhinyero ng genetic sa larangan ng pag-clone ay naging malawak na kilala - ang eksaktong pagpaparami ng isa o isa pang nabubuhay na bagay sa isang tiyak na bilang ng mga kopya mula sa mga somatic cell. Kasabay nito, ang nasa hustong gulang na indibidwal ay genetically hindi makilala mula sa magulang na organismo.

Ang pagkuha ng mga clone mula sa mga organismo na nagpaparami sa pamamagitan ng parthenogenesis, nang walang paunang pagpapabunga, ay hindi isang bagay na espesyal at matagal nang ginagamit ng mga geneticist. Sa mas mataas na mga organismo, ang mga kaso ng natural na pag-clone ay kilala rin - ang kapanganakan ng magkaparehong kambal. Ngunit ang artipisyal na paggawa ng mga clone ng mas matataas na organismo ay nauugnay sa mga malubhang kahirapan. Gayunpaman, noong Pebrero 1997, isang paraan para sa pag-clone ng mga mammal ay binuo sa laboratoryo ng Jan Wilmuth sa Edinburgh, at pinalaki ang tupa ni Dolly kasama nito. Upang gawin ito, ang mga itlog ay nakuha mula sa isang Scottish na itim na mukha na tupa, inilagay sa isang artipisyal na nutrient medium, at ang nuclei ay tinanggal mula sa kanila. Pagkatapos ay kumuha sila ng mga selula ng mammary gland ng isang adult na buntis na tupa ng lahi ng Finnish Dorset, na may dalang kumpletong genetic set. Pagkaraan ng ilang oras, ang mga cell na ito ay pinagsama sa mga non-nuclear na itlog at na-activate ang kanilang pag-unlad sa pamamagitan ng isang electrical discharge. Pagkatapos ang pagbuo ng embryo ay lumaki sa isang artipisyal na kapaligiran sa loob ng anim na araw, pagkatapos nito ang mga embryo ay inilipat sa matris ng ina ng adoptive, kung saan sila nabuo hanggang sa kapanganakan. Ngunit sa 236 na mga eksperimento, isa lamang ang naging matagumpay - si Dolly ang tupa ay lumaki.

Pagkatapos nito, inihayag ni Wilmut ang pangunahing posibilidad ng pag-clone ng tao, na naging sanhi ng pinakamasiglang talakayan.

hindi lamang sa siyentipikong panitikan, kundi pati na rin sa mga parlyamento ng maraming bansa, dahil ang ganitong pagkakataon ay nauugnay sa napakaseryosong moral, etikal at legal na mga problema. Hindi nagkataon na may mga bansang nagpasa na ng mga batas na nagbabawal sa pag-clone ng tao. Pagkatapos ng lahat, karamihan sa mga naka-clone na embryo ay namamatay. Bilang karagdagan, ang posibilidad ng kapanganakan ng mga freak ay mataas. Kaya ang mga eksperimento sa pag-clone ay hindi lamang imoral, ngunit mapanganib din mula sa punto ng view ng pagpapanatili ng kadalisayan ng mga species ng Homo sapiens. Na ang panganib ay masyadong malaki ay kinumpirma ng impormasyon na lumabas noong unang bahagi ng 2002, na nag-uulat na si Dolly ang tupa ay dumaranas ng arthritis, isang sakit na hindi karaniwan sa mga tupa, pagkatapos ay kinailangan siyang ma-euthanize sa ilang sandali.

Samakatuwid, ang isang mas promising na lugar ng pananaliksik ay ang pag-aaral ng genome ng tao (set ng mga gene). Noong 1988, sa inisyatiba ni J. Watson, nilikha ang internasyonal na organisasyon na "Human Genome", na nagsama-sama ng maraming mga siyentipiko mula sa buong mundo at nagtakda ng gawain ng pag-decipher ng buong genome ng tao. Ito ay isang nakakatakot na gawain, dahil ang bilang ng mga gene sa katawan ng tao ay mula 50 hanggang 100 libo, at ang buong genome ay higit sa 3 bilyong mga pares ng nucleotide.

Ito ay pinaniniwalaan na ang unang yugto ng programang ito, na nauugnay sa pag-decipher ng pagkakasunud-sunod ng mga pares ng nucleotide, ay makukumpleto sa katapusan ng 2005. Nagawa na ang trabaho upang lumikha ng isang "atlas" ng mga gene, isang set ng kanilang mga mapa. Ang unang naturang mapa ay pinagsama-sama noong 1992 nina D. Cohen at J. Dosset. Sa huling bersyon, ipinakita ito noong 1996 ni J. Weissenbach, na, nag-aaral ng isang kromosoma sa ilalim ng mikroskopyo, minarkahan ang DNA ng iba't ibang rehiyon nito na may mga espesyal na marker. Pagkatapos ay na-clone niya ang mga seksyong ito, pinalaki ang mga ito sa mga microorganism, at nakatanggap ng mga fragment ng DNA - ang nucleotide sequence ng isang strand ng DNA, na bumubuo sa mga chromosome. Kaya, na-localize ni Weissenbach ang 223 genes at natukoy ang humigit-kumulang 30 mutasyon na humahantong sa 200 sakit, kabilang ang hypertension, diabetes, pagkabingi, pagkabulag, at malignant na mga tumor.

Ang isa sa mga resulta ng programang ito, kahit na hindi nakumpleto, ay ang posibilidad na makilala ang mga genetic pathologies sa mga unang yugto ng pagbubuntis at ang paglikha ng gene therapy - isang paraan ng paggamot sa mga namamana na sakit sa tulong ng mga gene. Bago ang pamamaraan ng therapy sa gene, nalaman nila kung aling gene ang naging may depekto, kumuha ng isang normal na gene at ipinakilala ito sa lahat ng may sakit na selula. Kasabay nito, napakahalagang tiyakin na ang ipinakilalang gene ay gumagana sa ilalim ng kontrol ng mga mekanismo ng cell, kung hindi, isang selula ng kanser ang makukuha. Mayroon nang mga unang pasyenteng gumaling sa ganitong paraan. Totoo, hindi pa malinaw kung gaano kalaki ang kanilang pagpapagaling at

kung babalik ang sakit sa hinaharap. Gayundin, ang mga pangmatagalang kahihinatnan ng naturang paggamot ay hindi pa malinaw.

Siyempre, ang paggamit ng biotechnology at genetic engineering ay may parehong positibo at negatibong panig. Ito ay pinatunayan ng memorandum na inilathala noong 1996 ng Federation of European Microbiological Societies. Ito ay dahil sa katotohanan na ang pangkalahatang publiko ay kahina-hinala at pagalit sa mga teknolohiya ng gene. Ang takot ay sanhi ng posibilidad na lumikha ng isang genetic na bomba na maaaring papangitin ang genome ng tao at humantong sa pagsilang ng mga freak; ang paglitaw ng mga hindi kilalang sakit at ang paggawa ng mga biological na armas.

At, sa wakas, ang problema ng malawakang pamamahagi ng mga produktong transgenic na pagkain na nilikha sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga gene na humahadlang sa pagbuo ng mga viral o fungal na sakit ay malawakang tinalakay kamakailan. Ang mga transgenic na kamatis at mais ay nalikha na at ibinebenta na. Ang tinapay, keso at serbesa na ginawa sa tulong ng mga transgenic microbes ay ibinibigay sa merkado. Ang mga naturang produkto ay lumalaban sa mga nakakapinsalang bakterya, may pinabuting mga katangian - panlasa, nutritional value, lakas, atbp. Halimbawa, sa China, ang tabako na lumalaban sa virus, mga kamatis at matamis na paminta ay lumago. Mga kilalang transgenic na kamatis na lumalaban sa bacterial infection, patatas at mais na lumalaban sa fungi. Ngunit ang mga pangmatagalang kahihinatnan ng paggamit ng mga naturang produkto ay hindi pa rin alam, pangunahin ang mekanismo ng kanilang epekto sa katawan at genome ng tao.

Siyempre, sa loob ng dalawampung taon ng paggamit ng biotechnology, walang nangyaring kinatatakutan ng mga tao. Ang lahat ng mga bagong microorganism na nilikha ng mga siyentipiko ay hindi gaanong pathogenic kaysa sa kanilang mga orihinal na anyo. Hindi kailanman nagkaroon ng nakakapinsala o mapanganib na pagkalat ng mga recombinant na organismo. Gayunpaman, maingat ang mga siyentipiko upang matiyak na ang mga transgenic strain ay hindi naglalaman ng mga gene na, kapag inilipat sa ibang bakterya, ay maaaring magkaroon ng isang mapanganib na epekto. Mayroong teoretikal na panganib ng paglikha ng mga bagong uri ng bacteriological na armas batay sa mga teknolohiya ng gene. Samakatuwid, dapat isaalang-alang ng mga siyentipiko ang panganib na ito at mag-ambag sa pagbuo ng isang sistema ng maaasahang internasyonal na kontrol na may kakayahang ayusin at suspindihin ang naturang gawain.

Isinasaalang-alang ang posibleng panganib ng paggamit ng mga teknolohiyang genetic, ang mga dokumento ay binuo na kumokontrol sa kanilang paggamit, mga panuntunan sa kaligtasan para sa pananaliksik sa laboratoryo at pag-unlad ng industriya, pati na rin ang mga patakaran para sa pagpapakilala ng mga genetically modified na organismo sa kapaligiran.

Kaya, ngayon ay pinaniniwalaan na, na may naaangkop na pag-iingat, ang mga benepisyo ng mga teknolohiya ng gene ay mas malaki kaysa sa panganib ng mga posibleng negatibong kahihinatnan.

4. Ang konsepto ng pag-unlad ng sibilisasyon (N.N. Moiseeva, V. Zubakova,

L. Brown)

Ang pinaka-radikal na bersyon ng depopulation ay iminungkahi ni V. Zubakov, na bumuo ng mga ideya tungkol sa ecogey (Gaia - ang diyosa ng Earth) - ang hinaharap ng biosphere na may depopulasyon na hanggang 1.5 bilyong tao sa loob ng 50 taon. Ang kanyang senaryo ay naglalaman ng mga kahina-hinala (sa pinakamahinang pagtatasa!) na mga probisyon bilang mga pangunahing elemento, tulad ng pagpapakilala ng matriarchy, ang paglikha ng isang non-class at non-national world community, ang pagbuo ng isang ecological army sa gastos ng armadong pwersa ng NATO at Russia, ang pagsira sa mga kriminal at krimen sa loob ng isang henerasyon, at iba pa.
Kaya, sa kabila ng pagiging kaakit-akit sa kapaligiran ng senaryo ng konserbasyonista, mahirap itong ipatupad dahil sa mga kadahilanang panlipunan. Ang malalaking pamilya ay binabantayan ng mga pambansang tradisyon at halos lahat ng relihiyon na nagbabawal sa regulasyon ng panganganak.
Ang "Centrist" ay ang mga dokumentong pinagtibay sa "Rio-92". Ang mga posisyon ng sentrismo ay sinusuportahan ng American WorldWatch Institute, na itinatag ni L. Brown. Ang Institute taun-taon ay naglalathala ng mga espesyal na pagsusuri ng estado ng mga problema sa kapaligiran sa mundo (ang mga yearbook para sa 1992, 1993 at 2000 ay isinalin sa Russian). Ang isang espesyal na papel ay ginampanan ng yearbook para sa 1994, na naglalaman ng dalawang teoretikal na kabanata (ang kanilang mga may-akda ay sina Sandra Postel at Lester Brown), kung saan ang mga konsepto ng kapasidad ng pagdadala ng planeta at seguridad ng pagkain (pagkain seguridad) ay nabuo na lubhang mahalaga para sa pagbuo ng isang modelo ng isang sustainable development society. seguridad).
Ang unang konsepto ay nagsasaad ng isang tiyak na maximum na pagkarga sa biosphere, kung saan ito ay nakakabawi dahil sa mga mekanismo ng self-organization, at ang pangalawa ay sumasalamin sa ratio ng density ng populasyon at ang kakayahan ng biosphere na sustainably supply ito ng pagkain parehong mula sa natural. ecosystem (pangunahing karagatan) at mula sa artipisyal - agrikultura .
Sa parehong isyu, nagbigay si L. Brown ng isang optimistikong pagtatasa at isang paborableng pagtataya ng mga prospect para sa pagbuo ng isang sustainable development society. Naniniwala siya na ang isang pagbabagong punto kaugnay sa problema ng SD ay nakabalangkas na, at mula noong 1990 ang sangkatauhan ay pumasok sa isang bagong "panahon ng kapaligiran" na pumalit sa panahon ng paglago ng ekonomiya. Bilang isang pangunahing tampok ng "panahon ng kapaligiran", tinawag ni Brown ang paglipat ng mga sistema ng pambansang seguridad mula sa paglutas ng mga problema sa militar (ang panahon ng "cold war") tungo sa pagbibigay ng pagkain sa populasyon, pag-regulate ng paglaki ng populasyon at pagprotekta sa kapaligiran. Gayunpaman, ngayon, 10 taon pagkatapos ng Rio 92, malinaw na ang landas tungo sa isang sustainable development society ay magiging mahaba at matinik...
Kasama sa sentrist na senaryo ang ilang elemento ng diskarte na dapat tanggapin ng komunidad ng mundo. Ang pangkalahatang mga balangkas ng isang sustainable development society ay higit na natukoy, bagaman ang "teknolohiya" na mga aspeto ng pag-greening ng paraan ng pamumuhay ng sangkatauhan ay hindi pa malinaw, ngunit tinatalakay lamang. Upang bumuo ng isang pandaigdigang komunidad ng napapanatiling pag-unlad, kinakailangan na:
sa pamamagitan ng makataong pamamaraan upang makamit ang regulasyon ng paglaki ng populasyon sa isang antas na hindi lalampas sa kapasidad ng pagsuporta ng planeta (8-12 bilyong tao);
tiyakin ang seguridad sa pagkain ng sangkatauhan, ibig sabihin, protektahan ito mula sa banta ng taggutom sa kasalukuyan at hinaharap (dahil sa isang sistema ng kompromiso ng agrikultura na may katamtamang paggamit ng mga pataba, herbicide, transgenic na halaman at ang pinakamataas na pagsisiwalat ng agro-resource at biological na potensyal ng mga agroecosystem, pati na rin ang mga pagbabago sa diyeta ng karamihan ng sangkatauhan na may kapalit ng isang makabuluhang proporsyon ng protina ng hayop na may protina ng gulay);
upang magbigay ng enerhiya sa sangkatauhan nang hindi nauubos ang mga mapagkukunan ng enerhiya at polusyon sa kapaligiran na kasama ng produksyon at transportasyon ng mga carrier ng enerhiya at enerhiya (halo-halong uri ng enerhiya: 30% mula sa hindi tradisyonal na mga mapagkukunan, ang iba ay mula sa tradisyonal na mga mapagkukunan na may pagtaas sa bahagi ng nuclear enerhiya gamit ang mga ligtas na nuclear reactor at isang closed fuel cycle; paglipat sa mga teknolohiyang nagtitipid ng enerhiya sa lahat ng lugar ng aktibidad);
tiyakin ang napapanatiling paggamit ng mga hilaw na materyales para sa industriya (malawak na pagpapakilala ng pag-recycle);
itigil ang pagbawas ng biological diversity (ang bahagi ng mga protektadong natural na lugar ay dapat na hindi bababa sa 30%);
matalim na bawasan ang antas ng polusyon sa kapaligiran dahil sa "pag-greening" ng industriya at agrikultura;
pagtagumpayan ang consumer approach (pangunahin sa mga bansa ng "gintong bilyon") at sa gayon ay mabawasan ang presyon ng tao sa kalikasan;
matalim na pagtaas ng antas ng internasyonal na kooperasyon sa larangan ng pangangalaga sa kapaligiran.
Ang lahat ng mga hakbang na pang-ekonomiya sa pamamagitan ng kanilang likas na katangian ay dapat na pinagsama sa edukasyon sa kapaligiran at pagpapalaki, ang pagbuo ng isang ekolohikal na pananaw sa mundo at aktibidad sa lipunan sa pagtugon sa mga isyu sa kapaligiran sa bawat naninirahan sa planeta.
Sa konklusyon, nananatili itong sumali sa opinyon ng O.K. Dreyer at V.A. Elk na sa ngayon ang konsepto ng isang sustainable development society ay kahawig ng isang "bato ng pilosopo" at isang "perpetual motion machine". Gayunpaman, hindi nito binabawasan ang kahalagahan nito para sa sangkatauhan: ang bato ng pilosopo ay hindi natagpuan, ngunit sa proseso ng paghahanap para dito, ang alchemy ay lumago sa kimika, at ang mga pagtatangka na mag-imbento ng isang panghabang-buhay na makina ng paggalaw ay nagpasigla sa pag-unlad ng mga mekanika. Maaaring ipagpalagay na kapag ikonkreto ang mga landas tungo sa isang sustainable development society, ang sangkatauhan ay matututo ng isang ekolohikal na paraan ng pamumuhay, isang alternatibo kung saan ay isang pandaigdigang krisis sa kapaligiran.

V. A. Zubakov

MGA RESULTA NG XX AT MGA PROSPEK NG XXI SIGLO SA MATA NG ISANG GEOECOLOGIST:

HYPOSTASIS NG GLOBALISATION AT ANG IMPERATIVES NG SURVIVAL

Si G. G. Malinetsky at iba pang mga siyentipiko ay gumawa ng tatlong mahahalagang konklusyon:

1. Ang mundo ay lumapit sa isang sistematikong krisis; 2. Sa Russia, sa antas ng estado, walang forecast ng dynamics ng biotechnosphere at walang pagsubaybay sa mga proseso ng technosphere; 3. Ang pagsusuri sa mga pangmatagalang layunin na kinakaharap ng sangkatauhan at bansa ay nagiging pangunahing gawain ng agham (Malinetsky et al. 2003). Dahil isinulat ng mga may-akda na ang Rio de Janeiro ay hindi isang hakbang pasulong, ngunit isang hakbang paatras, kung gayon, sa katunayan, sila rin ay naglalagay ng ikaapat na tanong - kung bakit ang 30 taong gulang na UN ay nagsisikap na bumuo ng isang napapanatiling diskarte sa pag-unlad - SD (kami magkaroon ng isang "sustainable development" - UR) ay hindi humantong sa tagumpay? Ang tanong na ito ay sumusunod din mula sa pagsusuri ng ulat ng Amsterdam International Conference "Challenge of the Changing Earth" (Kondratiev, Losev 2002), gayundin mula sa aking pagsusuri sa mga resulta ng UN Johannesburg Summit (Zubakov 2003). Nilapitan ng may-akda ang unang tatlong tanong (Malinetsky et al. 2003) 15 taon na ang nakalilipas (Zubakov 1990) at pagkatapos ay nagpasya na baguhin ang kanyang pagdadalubhasa bilang isang stratigrapher-paleoclimate.

isang tologo upang pag-aralan ang mga problema ng makasaysayang geoecology, isang siyentipikong disiplina na hindi pa nabubuo. Sa mga sumusunod na humigit-kumulang 50 artikulo (isa lang ang babanggitin ko: Zubakov 1998–2001) at sa tatlong polyeto (Zubakov 1995; 2000a; 2002), I 104 ay dumating sa mga contour ng isang alternatibo sa kasalukuyang umiiral na paradigma na gumagamit ng kalikasan. tawag ko sa kanya ecogeosophical(mula sa Griyegong "karunungan ng bahay na Daigdig"). Hindi siya napapansin. Mayroong mga pagsusuri (parehong "para sa" at "laban"), at mga diploma, at kahit na - para sa isa sa kanila (Zubakov 2002) - isang medalya ng Russian Academy of Natural Sciences. Gayunpaman, ang aking mga pagtatangka na ilagay ang paksa para sa pangunahing pananaliksik sa plano ng Russian Academy of Sciences, kahit na sa anyo ng isang grant mula sa RFBR, ay hindi pumasa. Kung ang mga aplikasyon ay kinuha bilang "mga kwento ng kakila-kilabot", o sinalungat nila ang ideolohiya sa merkado na itinatanim ngayon, hindi ko alam. Iyon ang dahilan kung bakit kinuha ko ang artikulo ng mga siyentipiko (Malinetsky et al. 2003), na kumakatawan sa mga batang piling tao ng Russian Academy of Sciences, bilang isang landmark turn na nagbabadya ng pagbabago sa panahon, at posibleng ang klima mismo sa Russian Academy of Sciences kaugnay ng mga isyu sa hangganan ng ekolohiya,

sosyolohiya at ekonomiya. Nais kong ipagpatuloy ang talakayan ng mga isyung itinaas, na nagdadala sa kanila sa isang tiyak na direksyon oikogeonomic syntagma. Sa ilalim ng bagong termino syntagma(Griyego "sama-samang binuo") A. I. Rakitov (2003) iminungkahi upang maunawaan ang sistema ng kaalaman, mga tuntunin at mga prinsipyo na binuo sa magkaiba agham, ngunit pinagsama-sama upang malutas ang mahalaga praktikal mga problema. Ito ay tiyak na isang problema sa intersection ng geoecology, geoeconomics, sosyolohiya, pulitika at synergetics na, sa aking opinyon, ay ang paglikha ng isang hindi pa umiiral, ngunit acutely

kinakailangan para sa kaligtasan ng sangkatauhan "agham-diskarte" tungkol sa pamamahala ng homeostasis ng nagkakaisang sangkatauhan na may biosphere na sinusuportahan Niya sa tulong ng Kolektibong Dahilan. tawag ko sa kanya oikogeonomics(Griyegong "house keeping Earth").

Sumasang-ayon ako sa pagbabalangkas (Malinetsky et al. 2003; Kondratiev, Losev 2002) ng programa ng talakayan. At iniisip ko rin na ang mga layunin ng sangkatauhan, hindi "sandali", sa loob ng 3-4 na taon, ngunit malayo, sa loob ng isang daan o higit pang mga taon, ay nagiging (naging!) Ang pangunahing gawain ng agham at mga siyentipiko. Ngunit upang piliin ang mga ito nang tama, ito ay kinakailangan, malinaw naman, upang maunawaan - Nasaan ba tayo? at Bakit? Samakatuwid, hinahati ko ang talakayan sa apat na tanong na iniharap sa dalawang bahagi - isang pagsusuri ng mga resulta ng ikadalawampu siglo at

pag-unawa sa mga layunin at estratehiya ng sangkatauhan para sa ika-21 siglo. Dahil sa pagiging kumplikado at kahalagahan ng mga problema, ito ay malinaw na magagawa lamang sa isang malaking artikulo. At sa parehong oras, ang talakayan ay pinilit na maging maigsi, halos abstract. Ang pagsusuri sa mga resulta ng ika-20 siglo ay karaniwang nagsisimula sa alinman sa mga pamagat tulad ng "Epilogue", "Epitaph" (Azroyants 2002), "The End of History", "Requiem" (Neklessa 2002), o sa mga salitang "Crisis", "Sakuna", "Apocalypse". Itinuturing ng mga may-akda ng una ang globalisasyon bilang pangunahing resulta ng ika-20 siglo, isinasaalang-alang ng mga may-akda ng pangalawa ang pandaigdigang krisis sa kapaligiran (GEC). May pagkakaiba ba? Sa katunayan, sa parehong mga kaso, inilalarawan nila, sa katunayan, pareho

ang parehong mga kaganapan. Ngunit ang tanong ay mula sa kung anong mga metodolohikal na posisyon. Sa pagsasalita ng globalisasyon, sinusuri ng mga mananaliksik, at kadalasang mga istoryador at ekonomista, ang mga modernong proseso. Ang krisis (HEC) ay sinasalita ng mga naghahambing ng mga modernong prosesong geoecological sa mga nauna, iyon ay, pinalawak nila ang paksa ng pagsusuri sa resulta ng sibilisasyon. Ibig sabihin, ang pagkakaiba sa mga pagitan naintindihan. At dito angkop na banggitin ang konklusyon ng mga espesyalista sa mga problema sa pamamahala na pinamumunuan ni I. V. Prangishvili (Prangishvili et al. 2001) na ang pag-unawa sa mga resulta ng mga prosesong panlipunan ay laging nahuhuli sa pag-unlad ng mga proseso mismo nang hindi bababa sa 15 taon. Kapag sinusuri ang systemic geoecological crisis, ang lag na ito, siyempre, ay mas makabuluhan.

Ang artikulo ay may dalawang layunin: 1) magbigay ng sagot ng geoecologist sa mga tanong na binuo ng synergetics (Malinetsky et al. 2003; Prangishvili et al. 2001; Inozemtsev 2003; at iba pa); 2) upang talakayin ang mga tiyak na pagkakaiba sa pagtatasa ng mga kaganapan sa ika-20 siglo (pangunahin ang mga proseso ng globalisasyon) na lumitaw sa pagitan ng mga ekonomista at mga istoryador (Azroyants 2002; Neklessa 2002; Subetto 2003), sa isang banda, at mga geoecologist, sa Yung isa. dalawang salita tungkol sa pamamaraan pagsusuri. Sa aklat ni E. A. Azroyants (Azroyants 2002), mapang-akit sa integridad nito, ang globalisasyon ay itinuturing na halili bilang isang problema, bilang isang katotohanan, at bilang isang proseso. Para sa akin, mas tama na huwag sirain ang tatlong aspeto ng globalisasyon, ngunit humanap ng isa pang makabuluhang klasipikasyon nito. Dito ako ay mas malapit sa lohika ng A.S. Panarin (2002) at A.I. Neklessa (2002). At sa ibaba ay uuriin ko ang globalisasyon bilang isang problema, katotohanan at proseso sa parehong oras, na itinatampok ang apat na pangunahing nito pagkakatawang-tao(mahahalagang pagkakaiba-iba), na may mga tagapagpahiwatig na katangian ng bawat isa (tingnan ang Talahanayan 1, p. 106). Siyempre, maaaring may higit pang mga hypostases, ngunit lilimitahan ko ang aking sarili sa mga pangunahing. May isa pang mahalagang pagkakaiba sa mga paglalarawan ng globalisasyon - maaari itong hatiin ayon sa antas ng ugnayan sa pagitan ng empirismo at teorya. Halimbawa, ang isang dalawang-volume na gawain ng mga paglilitis ng isang kumperensya na ginanap ng pampublikong Petrovsky Academy of Sciences and Arts sa ilalim ng direksyon ng AI Subetto ay kaka-publish lamang (Subetto 2003). Naglalaman ito ng 48 na artikulo sa 750 na pahina ng 44 na kilalang ekonomista, pilosopo at istoryador,

pagsunod o pakikiramay sa sosyalistang ideolohiya. Ang mga may-akda nito ay binibigyang kahulugan ang globalisasyon bilang ang huling yugto sa pag-unlad ng imperyalismo at kapitalismo. At bilang ang pagtukoy ng puwersa ay tinatawag "kapitalokrasya" .

Kasabay nito, ang proseso ng globalisasyon ay sumasalungat sa kilusang anti-globalisasyon, na kinuha ni AI Subetto bilang simula ng "ikalawang alon ng Global Socialist Civilization Revolution" (Subetto 2003: 39–41).

ideolohikal tutol ang interpretasyon ng globalisasyon pragmatiko isang interpretasyon na tipikal para sa karamihan ng mga dayuhang monograph at review, at sa ating bansa ito ay binuo ni V. L. Inozemtsev sa journal Svobodnaya Mysl-XXI (Inozemtsev 2003). Buong-buo niyang idiniin layunin at natural na realidad ng globalisasyon bilang siya at hindi itinuturing na tama na bigyan siya ng anumang emosyonal na pagtatasa. Gayunpaman, ito ay nagpapakilala

kilusang anti-globalisasyon bilang dead end at degradation. Ang mga ito, mga anti-globalista, ay "walang maibibigay sa mundo" (Inozemtsev 2003). Mayroon ding ikatlong interpretasyon ng globalisasyon bilang isang uri ng pananaw sa mundo. Ang unang bahagi ng isang napaka-kaalaman na kolektibong monograp na "Global Community", na nakolekta ni AI Neklessa (2002), ay tinatawag na "Globalism as a Phenomenon and as a Worldview". Ang interpretasyong ito ay ang pinaka-kawili-wili, bagaman kontrobersyal.

Nang hindi sumusunod sa alinman sa mga interpretasyong ito, magsasagawa ako ng sarili kong independiyenteng pagsusuri sa ibaba, kasunod ng Talahanayan 1 (p. 106). Ecological at demographic hypostasis ng globalisasyon Ang mga tagapagpahiwatig nito ay dalawang proseso ng cross-border

ilong - polusyon ng kapaligiran na may nakakalason na basura mula sa mga aktibidad na pang-industriya at paghahalo ng etniko ng populasyon. Tinutukoy ni Jacques Attali (1990) ang huli bilang "paglago ng mga nomad". Sa katunayan, halos isa sa limang manggagawa sa Germany ay Turkish, sa France ito ay Arab, at sa US ay Mexican. Na ang aming mga merkado ay kalahating pinapatakbo ng mga tao mula sa Caucasus at Central Asia, nakikita namin sa aming sarili. Ayon kay N.F. Mineev (Subetto 2003: 79), ang mga dayuhan sa mga naninirahan sa Germany ay bumubuo ng 9%, sa USA - 9.8%, sa Canada - 17.1%, sa Sweden - 19.4%, sa Austria - 21 .1%, at sa Luxembourg kahit 34.9%. Saan nagmula ang mga migrant flow na ito? Sa mga bansa sa Timog, na siyang pinakamahirap. Ano transboundary na transportasyon ng polusyon, tingnan natin ang halimbawa ng acid rain at ang paglipat ng radioactive isotopes - ang pinaka-katangian na mga pagpapakita ng mga prosesong teknospera. Ang mekanismo ng acid rain ay ang oksihenasyon ng sulfur dioxide at nitrogen oxides sa cloud droplets at fog. Ang kawalaan ng simetrya ng "population explosion" na humahantong sa biosocial instability ng populasyon ng tao (Koptyug et al. 1996).

hanggang pitong araw at dinadala ng hangin sa daan-daan at libu-libong kilometro mula sa emission area. Ang pagbagsak sa kagubatan, ang acid rain ay sumunog sa mga dahon, at sa mga lawa ay pumapatay ito ng plankton at isda. Pagkatapos ng pag-ulan na may pH na konsentrasyon na mas mababa sa tatlo, ang lupa ay nawawalan ng kakayahang gumawa ng anuman. Kahit ngayon, na may average na intensity ng acid rain na 400 units kada ektarya, malalaking lugar ng kagubatan at libu-libong lawa ang patay. Gayunpaman, ayon sa mga kalkulasyon ng R. Ayres, sa 2040 ang intensity ng acid rain ay maaaring tumaas hanggang 2400–

3600 unit, ibig sabihin, 6–9 beses (Kondratiev 1999). Ang paglipat ng radioactive fallout ay "gumagana" sa mas mahabang distansya. Kaya, sa panahon ng aksidente sa Chernobyl, humigit-kumulang 280 iba't ibang radionuclides ang nahulog sa teritoryo mula sa Sweden hanggang Turkey. Ang mga isotopes ng strontium at cesium, na inilabas sa panahon ng mga pagsusuri sa Novaya Zemlya, ay nalason ang mga lichen sa buong hilaga ng Eurasia, at, dahil dito, ang mga usa hanggang sa Chukotka. At sa mga Chukchi, kumakain ng karne ng usa, ang konsentrasyon ng mga isotopes na ito ay naging maihahambing sa naobserbahan sa mga naninirahan sa paligid ng Chernobyl (Feshbakh, Frendy 1992). At isa pang bagay: sa gatas ng Greenland Eskimos at sa mga katawan ng mga penguin ng Antarctica, kumakain ng isda, ang mataas na konsentrasyon ng mga pestisidyo ay matatagpuan pa rin, milyon-milyong beses na mas mataas kaysa sa background ng tubig, kahit na matagal na silang ipinagbawal sa agrikultura. Kaya, Ang mga paglilipat ng cross-border ay ang pinaka-halata at hindi mapag-aalinlanganang mga tagapagpahiwatig ng globalisasyon bilang isang proseso ng pagpuno sa ecosphere ng Earth ng mga tao at basura mula sa kanilang mga technogenic na aktibidad at ang pandaigdigang krisis sa kapaligiran! Makikita na ang pagsabog ng populasyon - isang biglaang halos apat na beses (!) na pagtaas sa populasyon ng Earth noong ika-20 siglo, ng 4.5 bilyon (mula 1.6 hanggang 6.1 bilyon) - ang nangunguna, ngunit hindi lamang ang katangian ng pandaigdigang eco -krisis. Hindi posible dito na ilarawan ang mga parameter ng HEC, ito ay nagawa nang mas maaga (Zubakov 2000a). Ikukulong ko ang aking sarili sa pagtukoy sa mga kahanga-hangang sukat ng polusyon sa paligid

buhay na kapaligiran sa teritoryo ng dating USSR. Ang mga ito ay ibinigay sa monograpiya nina M. Feshbakh at A. Frendy (1992), kung saan nalaman natin na ang Norilsk ay ang "pinaka-pinaka" na polusyon sa kapaligiran na lungsod sa mundo, ang Caspian ay ang dagat, at ang rehiyon ay ang paligid. ng Kyshtym sa Urals. Ayon sa Dwi index - Dangerous wastes index - ang ratio ng dami ng nakakalason na basura sa kabuuang dami ng basura - ang aming produksyon sa Russia (Dwi - 4.53) ay, ayon kay E. S. Ivleva, sa

20 beses (!) mas mapanganib kaysa sa Aleman (Dwi - 0.26) at tatlong beses na mas mapanganib kaysa sa Amerikano (Dwi - 1.49) (Zubakov 2000a). Iyon ang dahilan kung bakit tinawag ng aming nangungunang ecologist na si A. V. Yablokov ang USSR na isang "mutant country". Mga proseso ng tagapagpahiwatig ng pandaigdigang ecocrisis (GEC) Ang pinakamahalagang bagay para sa atin ngayon ay maunawaan na ang technogenic pollution ng biosphere at ang paglaki ng technogenic waste (ang kabuuang dami nito, kung ibinahagi sa pantay na layer sa ibabaw ng lupa, ay limang beses ang dami ng biomass ng nabubuhay na bagay) ay direktang bunga ng pagsabog ng populasyon noong ika-20 siglo. Kung ang populasyon ng Daigdig ay lumaki noong ika-20 siglo

4 na beses (mas tiyak, 3.75 beses), ang dami ng technogenic emissions ay tumaas ng 18 beses (!).

Ayon sa mga batas ng biosphere, ang mas mataas na mga mamimili (lat. "mga mamimili"), iyon ay, ang lahat ng mga mammal, kabilang ang genus Homo, ay maaaring kumonsumo lamang ng 1% ng biomass ng lupa nang hindi lumalabag sa bioecological cycle. Ang sangkatauhan ay tumawid sa linyang ito, ayon sa mga kalkulasyon ni V. G. Gorshkov (1995), at sa labas ng Vitousek, sa simula ng ika-20 siglo, at ngayon ay kumakain ng halos 10% ng buong biomass ng planeta at humigit-kumulang 40% ng biomass ng lupa. (!). Sa madaling salita, sa paglipas ng ika-20 siglo ito ay lumampas sa isang pagkakasunud-sunod ng magnitude sa mga bilang nito na pinapayagan ng bioecological

mga batas. Ang mga kilalang ekonomista na pinamumunuan ng mga nanalo ng Nobel Prize na sina R. Goodland at H. Daly (Goodland, Daly, Serafy 1991) ay nakapag-iisa na dumating sa konklusyon na ito, kung saan napagpasyahan nila na ang mga posibilidad ng isang kusang merkado sa isang masikip na ekolohikal na angkop na lugar ay naubos ang kanilang sarili. Gayunpaman, ang kanilang mga konklusyon ay hindi pinansin ng mga pulitiko na nagtipon sa Rio de Janeiro.

Ayon sa mga batas ng biology at ekolohiya, ang isang species na lumampas sa mga limitasyon ng econiche nito ay nawawalan ng populasyon. Ito ay mahusay na pinag-aralan ng mga zoologist. Maingat na tawag sa kanya ng mga demograpo "demographic transition". Ang proseso nito ay mathematically na pinag-aralan ni S.P. Kapitsa (1999). Naniniwala siya na ang transisyon ay aabutin ng 90 taon at sa panahong ito ang populasyon ng tao ay madaling doblehin, at ang paglaki ng produksyon ng pagkain (na mangangailangan ng 2.5 beses na higit pa kaysa sa buong kasaysayan ng sangkatauhan) ay maaaring matiyak sa pamamagitan ng paglikha ng genetically modified species. . Ayon sa mga biologist, ang pag-reset ng populasyon ng tao ay magiging mas sakuna. Magbibigay ako ng paglalarawan nito ng Academician ng National Academy of Sciences ng Ukraine V. A. Kordyum. Sumulat siya: "Kung pababayaan natin ang Biosphere, isinulat ito bilang isang pasanin, kung gagawin nating subsidiary farm ang planeta, lumikha ng isang artipisyal na tirahan at mabuhay nang hindi itinatanggi sa ating sarili ang anuman, kung gayon ang bilang ng higit sa 1 bilyon ay hahantong sa hindi lamang at hindi "simple" sa pagkawasak ng Biosphere, ngunit sa pagkawasak ng buong planeta, na ginagawa itong panimula na hindi angkop para maglaman ng labis na bilang ng korona ng paglikha dito. Kaya unti-unting nabuo ang ideya na kalaunan ay nakatanggap ng pangalan "gintong bilyon", iyon ay, ang bilang ng mga tao na dapat na sa kalaunan ay umiral sa Earth. Dapat, dahil hindi nito magagawa kung hindi... Ngunit ano ang ibig sabihin nito sa mga katotohanan ng buhay? Ang dynamic na redundancy ay ang batayan para sa pagkakaroon ng lahat ng nabubuhay na bagay. Siya nga pala pagbabayad para sa pag-aalis ng mutation load. Ngunit ang nakatigil na redundancy ay ang pinakamalaking biohazard para sa lahat ng nabubuhay na bagay. Ang ganitong kalabisan ay naglalagay ng mga species (populasyon) sa isang estado ng imposibilidad ng pangmatagalang pag-iral. At ang sangkatauhan ay lumampas hindi lamang sa lahat ng pinahihintulutan, ngunit ngayon ang lahat ng hindi katanggap-tanggap na mga limitasyon ng mga numero ... at patuloy na nagpapatuloy. saan? Upang i-reset ang numero sa 1 bilyon. At ang tanong ay lumilipat na ngayon sa isang praktikal na eroplano - Paano? Kung paano ito ipapatupad, ayoko nang isipin. Ang oras para sa malambot na solusyon ay naubos 50 taon na ang nakakaraan. Ngayon ito ay pinagpapasyahan (pa rin "sa pamamagitan ng gravity"), saan at sino ang dapat mawala, at kung saan at sino ang mananatili” (Kordyum 2003: 51–53).

Humihingi ako ng paumanhin para sa mahabang sipi, ngunit kailangan kong ipakita na ang konsepto ng "gintong bilyon" ay namuhunan na ngayon sa dalawang magkaibang kahulugan: isang klase-ideolohikal (tingnan ang: Subetto 2003), at isang nakadokumentong siyentipikong diskarte sa pagtantya ng pinakamainam. laki ng sangkatauhan (Gorshkov 1995; Goodland , Daly, Serafy 1991; Kordyum 2003).

Maaaring kunin ng mambabasa ang opinyon ni V. A. Kordyum para sa isang "kwentong katatakutan". Samakatuwid, ipagpapatuloy ko ang talakayan na may sanggunian sa konklusyon. major mga eksperto sa pagkain sa mundo L. Brown at K. Flavin ng Worldwatch Institute. Ayon sa kanila (Brown, Flavin et al. 1992), natapos ang per capita food production growth noong 1984. Sa panahon ng Green Revolution noong dekada ikaanimnapung taon, umabot ito ng 13% bawat taon, noong dekada otsenta ay bumaba ito sa 9%, at pagkatapos ng 1988 ay bumagsak ito, at sa pagtaas ng pagbilis, para sa lahat ng uri ng pagkain. Kaya, noong 2000 umabot ito sa 7%, at noong 2002 ito ay 13%. Alinsunod dito, ang bilang ng mga nagugutom na tao sa mundo ay tumaas noong 2002 hanggang 1.3 bilyong tao, na nagkakahalaga ng 23% ng populasyon. Ngunit hindi lang iyon ... Sa parallel, mayroong isang sakuna tanggihan taniman ng lupa per capita(mula 0.18 hanggang 0.12 ha), lumalagong kakulangan ng sariwang tubig, ang pagguho ng lupa ay tumataas, ang mga ani ng pananim ay bumababa, sa kabila ng pagtaas sa pagkonsumo ng mga mineral na pataba at pestisidyo, ang ibabaw ng mga karagatan ay natatakpan na ng isang pelikula ng langis ng isang-kapat ng lugar, at ang kanilang produktibo, ayon sa pagkakabanggit, nabawasan ng 20%. Kaya, ang isang siyentipikong pagsusuri ng ekolohikal at demograpikong sitwasyon sa Earth ay nagpapakita na ang malubhang pinagalitang T. Malthus, sa prinsipyo, ay tama - walang kontrol na paglaki ng bilang ng mga tao

ang mundo ang pinakamalaking panganib. Ang matagal nang hindi pagkakaunawaan sa pagitan ng mga Malthusians at "Cornucopians", na naniniwala na ang mga mapagkukunan ng Earth ay hindi mauubos, ay napagpasyahan na pabor sa una - ito ang opinyon ng mga siyentipiko, parehong dayuhan (Miller 1993–1996) at domestic (Reimers 1992; Arsky et al. 1997; atbp.).

Impormasyon hypostasis ng globalisasyon Ang pag-unlad ng teknolohiya ng komunikasyon sa radyo ng sangkatauhan sa unang bahagi ng ikadalawampu siglo, sa kalagitnaan ng siglo ng telebisyon at, sa wakas, sa dekada sitenta ng teknolohiyang elektroniko at kompyuter, ay ang pinakamalaking milestone sa kasaysayan ng sibilisasyon. Ang impormasyon ay naging madalian at walang limitasyon sa dami. Pupunta rebolusyon ng impormasyon. Bumababa ang halaga ng mga kompyuter, ayon kina R. Kohane at I. Ney ( Pandaigdigang Pulitika 2001: 10), sa pamamagitan ng 19% bawat taon, ang kanilang kapangyarihan sa pag-compute ay doble sa loob ng 18 buwan, at ang dami ng impormasyong nakapaloob sa kanila - sa 100 araw (!). Sa isang paraan o iba pa, nasanay na tayo sa mga bagong posibilidad ng mundo ng impormasyon. Isipin natin ang kahalagahan ng rebolusyong impormasyon bilang isang heolohikal na milestone sa kasaysayan ng sangkatauhan. Ang ranggo ng milestone na ito ay maihahambing sa hitsura ng pagsulat at maging sa hitsura ng pananalita. Ano ang mga panlipunang kahihinatnan rebolusyon ng impormasyon para sa pagpapaunlad ng kultura? Ang mga ito ay radikal, kung hindi man sakuna... Sa katunayan, sa pagdating ng pagsulat, ang kultura ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabasa, iyon ay, sa proseso ng indibidwal na pang-edukasyon paggawa, at samakatuwid ay palaging mayroon personal mga detalye. Sa pagdating ng telebisyon at Internet, nagbago ang lahat. Isang TV screen na nagbibigay ng visual, labor-saving na impormasyon na pinili para sa amin iba pa, ay isang makapangyarihang kasangkapan para sa intelektwal at espirituwal mga zombie. Ang pagtatrabaho para sa merkado at para sa masa ng mga manonood at paggamit ng mga nakakaintriga at primitively nakakaaliw na mga kuwento upang maakit ang atensyon sa advertising, kabilang ang sex at karahasan, ang telebisyon, gusto man natin o hindi, ay nagbabago mismo ng kultura. Ito ay nagiging isang masa (“black pop culture”) na nagsisilbi sa merkado, at nagiging instrumento ng mga political zombie. Paanong hindi maaalala ng isang tao na kamakailan ang screen ay patuloy na nagbo-broadcast sa amin na ang pagpapalit ng mga benepisyong panlipunan sa pagbabayad ng ilang daang mas murang rubles ay ginagawa umano sa aming sariling mga interes. Kaya, kasama ang walang alinlangan na mga pakinabang ng rebolusyon ng impormasyon, na walang alinlangan na nagpapataas ng bilis ng pag-unlad ng siyensya at teknolohikal sa pamamagitan ng isang pagkakasunud-sunod ng magnitude, sabay na tinutukoy nito ang isang negatibong kalakaran sa pag-unlad ng kultura at lipunan. Ang salik ng telezombie, sa katunayan, ay paunang tinutukoy ang hindi maiiwasang pagbabago ng isang sibil-demokratikong lipunan tungo sa isang lipunan totalitarianism sa merkado ng impormasyon!

Dalawang maliit na halimbawa. Ang aking apo, sa panahon ng kanyang pagsasanay sa USA, ay kailangang maglakbay mula Vermont patungong New York sa loob ng dalawang araw. Kaya ang kanyang ama sa St. Petersburg, gamit ang Internet, ay nag-compile ng isang ruta sa palibot ng New York na may subway plan at lahat ng mga istasyon ng paglilipat, at agad itong nakuha ng kanyang apo. Pangalawang halimbawa. Nalaman kong ang aking mga polyeto, na pribadong inilathala sa isang maliit na print run, ay ibinebenta sa Internet. paano? kanino? Nagalit ako. Ngunit, pagkatapos ng pag-iisip, siya ay huminahon: ang Internet ay ang MARKET ng impormasyon. At maging masaya na ang iyong mga ideya at review ay in demand. Gayunpaman, hinati ng rebolusyong impormasyon ang mundo sa dalawang halves sa panimulang bagong paraan - impormasyon umunlad at impormasyon mga straggler mga bansa. At hindi ito tungkol sa bilang ng mga computer per capita. Noong unang bahagi ng nineties, 80.4% ng lahat ng mga computer ay, ayon kay V. L. Inozemtsev (2000), para sa pitong binuo bansa. At hindi sa bilang ng mga site per capita. Ayon kay R. O. Kohane, noong 2000, 40% ng populasyon sa Estados Unidos ay konektado sa Internet, 15% sa Germany, at 0.1% lamang sa China. Ayon kay M. G. Delyagin (2003), 6% na lamang ng mga taga-lupa ngayon ang nagmamay-ari ng mga kompyuter, at 2.6% ang nagmamay-ari ng mga Internet site. Ngunit ang mga numerong ito ay mabilis na nagbabago. Kaso sa matalim

ang pagtaas ng halaga ng edukasyon at agham. Kung kamakailan lamang ang halaga ng mas mataas na edukasyon sa Estados Unidos ay tinatantya sa 190 libong dolyar bawat mag-aaral bawat taon, ngayon ito ay tumaas sa 250,000. Sa Russia, ang edukasyon ay naging (naging) binayaran, at hindi lamang mas mataas, ngunit nasa pangalawang ! Sa parehong oras sa lupa

isang bilyong matatanda ang hindi marunong bumasa at sumulat (Global Environment Outlook). Ang edukasyon ay naging isang pribilehiyo ng mayayaman at, sa parehong oras, isang priyoridad sa mga badyet ng estado ng mga advanced na bansa. Sa katangian, nagawa ito ng South Korea, na nanguna sa pag-unlad sa mundo, dahil binigyan nito ang mga guro nito ng pinakamataas na suweldo sa mundo kaugnay ng GDP nito. Ganito ang kabalintunaan, ayon kay A. Makhidjani (2000), ng estado ng Kerala sa mahirap at semi-literate na India, na nakamit ang unibersal na literacy sa ilalim ng maraming taon ng pamumuno ng komunista. Upang bigyan ang populasyon ng bansa ng pangalawang edukasyon, ang mga pagsisikap ng hindi bababa sa dalawang henerasyon ay kinakailangan, tulad ng kaso sa USSR. Ngunit upang itaas ang agham sa isang mataas na antas, na nangangahulugan upang matiyak ang pag-unlad mga paaralang pang-agham, kailangan ng hindi bababa sa tatlong henerasyon. At posibleng sirain ang agham sa loob lamang ng 15-20 taon, na kung ano ang nangyayari ngayon sa Russia. Noong 1998, ang aming mga alokasyon para sa agham ay nabawasan ng limang salik kumpara noong 1991, ayon sa isang nakababahala na pagsusuri ng S. G. Kara-Murza (2003), at umabot lamang sa 0.28% ng GDP (sa mga mauunlad na bansa ay mula 1.5 hanggang 4% ng GDP). Nagdulot ito ng pagbawas sa bilang ng mga siyentipiko ng kalahati, at ang dami ng na-update na kagamitang pang-agham ng 20-25 beses. Alinsunod dito, ang bilang ng mga aplikasyon para sa mga imbensyon ay nabawasan, ayon kay I. L. Andreev (2003), ng 6.6 beses, at ang bilang ng mga patent sa pamamagitan ng 13 beses. Bilang resulta, ang aming mga makabagong pang-agham ay bumagsak sa 0.84% ​​ng mundo, at ang aming produksyon na masinsinang kaalaman ay 5% lamang ng GDP, kumpara sa paglago nito sa mga binuo na bansa sa 90% ng GDP.

5. Magdagdag ng nuclear reaction at tukuyin ang serial number at mass number ng pangalawang nucleus. Ilarawan ang epekto ng isotopes ng reaksyong ito sa katawan ng tao.

90 Th 230 → 88 Ra 226 + 2 He 4

Ang mga particle ng alpha ay binubuo ng dalawang proton at dalawang neutron, ang mga particle na bumubuo sa atomic nucleus. Dahil ang mga proton ay mga particle na may positibong singil at ang mga neutron ay walang singil, ang mga particle ng alpha ay may positibong singil. Matatagpuan din sila sa kalikasan. Ang mga particle ng alpha ay naglalabas ng mga kemikal na elemento na may mabigat na nuclei, tulad ng uranium o radium, pati na rin ang mga nakuha ng tao. Dahil sa kanilang medyo malaking sukat, ang mga particle ng alpha ay madalas na bumabangga sa mga particle sa kapaligiran at nawawalan ng enerhiya nang napakabilis. Samakatuwid, ang mga ito ay may mababang kakayahan sa pagtagos at hindi kayang tumagos kahit sa panlabas na layer ng balat o isang sheet ng papel.

Gayunpaman, kung ang isang mapagkukunan ng alpha radiation ay pumasok sa katawan (sa pamamagitan ng respiratory tract o sa gastrointestinal tract sa pamamagitan ng paglanghap o paglunok ng radioactive dust), ang mga naturang particle ay maaaring magdulot ng mas malubhang pinsala sa biological tissue kaysa sa lahat ng iba pang uri ng radioactive radiation.

Bibliograpiya:

1. Gorelov A.A. "Mga konsepto ng modernong natural na agham", M.: Mas mataas

edukasyon, 2006.

2. Kanke V.A. "Mga konsepto ng modernong natural na agham", M.: "Mga Logo", 2001.

3. Khotuntsev Yu.M. Ekolohiya at kaligtasan sa ekolohiya. - M.: ASADEMA,

4. Vashchekin N.P., Los V.A., Ursul A.D. "Ang mga konsepto ng modernong kalikasan -

kaalaman", M.: MGUK, 2000.

Ruzavin G.I. "Mga konsepto ng modernong natural na agham", M .: "Pagkakaisa",

6. Solopov E.F. "Mga konsepto ng modernong natural na agham", M .: "Vlados",

Sa modernong agham, ang mga ideya tungkol sa istraktura ng materyal na mundo ay batay sa isang sistematikong diskarte, ayon sa kung saan ang anumang bagay ng materyal na mundo, maging ito ay isang atom, isang planeta, atbp. maaaring ituring bilang isang sistema - isang kumplikadong pormasyon, kabilang ang mga bahagi, elemento at koneksyon sa pagitan nila. Ang elemento sa kasong ito ay nangangahulugan ng pinakamababa, karagdagang hindi mahahati na bahagi ng ibinigay na sistema.

Ang hanay ng mga koneksyon sa pagitan ng mga elemento ay bumubuo sa istraktura ng system, ang mga matatag na koneksyon ay tumutukoy sa kaayusan ng system. Pahalang na mga link - coordinating, nagbibigay ng ugnayan (consistency) ng system, walang bahagi ng system ang maaaring magbago nang hindi binabago ang ibang mga bahagi. Ang mga vertical na link ay mga link ng subordination, ang ilang mga elemento ng system ay nasa ilalim ng iba. Ang sistema ay may tanda ng integridad - nangangahulugan ito na ang lahat ng mga bahagi ng bumubuo nito, kapag pinagsama sa isang kabuuan, ay bumubuo ng isang kalidad na hindi maaaring bawasan sa mga katangian ng mga indibidwal na elemento. Ayon sa modernong pang-agham na pananaw, ang lahat ng mga likas na bagay ay nakaayos, nakabalangkas, hierarchically organized system.

Sa pinaka-pangkalahatang kahulugan ng salitang "sistema" ay tumutukoy sa anumang bagay o anumang kababalaghan ng mundo sa paligid natin at kumakatawan sa relasyon at interaksyon ng mga bahagi (mga elemento) sa loob ng balangkas ng kabuuan. Ang istraktura ay ang panloob na organisasyon ng system, na nag-aambag sa koneksyon ng mga elemento nito sa isang solong kabuuan at binibigyan ito ng mga natatanging tampok. Tinutukoy ng istraktura ang pagkakasunud-sunod ng mga elemento ng isang bagay. Ang mga elemento ay anumang mga phenomena, proseso, gayundin ang anumang mga katangian at relasyon na nasa ilang uri ng mutual connection at relasyon sa isa't isa.

Sa pag-unawa sa istrukturang organisasyon ng bagay, ang konsepto ng "pag-unlad" ay gumaganap ng isang mahalagang papel. Ang konsepto ng pag-unlad ng walang buhay at buhay na kalikasan ay itinuturing na isang hindi maibabalik na direktang pagbabago sa istraktura ng mga bagay ng kalikasan, dahil ang istraktura ay nagpapahayag ng antas ng organisasyon ng bagay. Ang pinakamahalagang katangian ng isang istraktura ay ang relatibong katatagan nito. Ang istruktura ay isang pangkalahatan, may husay na tinukoy at medyo matatag na pagkakasunud-sunod ng mga panloob na ugnayan sa pagitan ng mga subsystem ng isang partikular na sistema. Ang konsepto ng "antas ng organisasyon", sa kaibahan sa konsepto ng "istruktura", ay kinabibilangan ng ideya ng pagbabago sa mga istruktura at pagkakasunud-sunod nito sa kurso ng makasaysayang pag-unlad ng sistema mula sa sandali ng pagsisimula nito. Habang ang pagbabago sa istraktura ay maaaring random at hindi palaging nakadirekta, ang pagbabago sa antas ng organisasyon ay nangyayari sa isang kinakailangang paraan.

Ang mga system na umabot sa naaangkop na antas ng organisasyon at may isang tiyak na istraktura ay nakakakuha ng kakayahang gumamit ng impormasyon upang mapanatili ang hindi nabago (o pagtaas) ng kanilang antas ng organisasyon sa pamamagitan ng kontrol at mag-ambag sa patuloy (o pagbaba) ng kanilang entropy (ang entropy ay isang sukatan ng kaguluhan). Hanggang kamakailan lamang, ang natural na agham at iba pang mga agham ay maaaring gawin nang walang isang holistic, sistematikong diskarte sa kanilang mga bagay ng pag-aaral, nang hindi isinasaalang-alang ang pag-aaral ng mga proseso ng pagbuo ng mga matatag na istruktura at self-organization.

Sa kasalukuyan, ang mga problema ng self-organization na pinag-aralan sa synergetics ay nagiging may kaugnayan sa maraming agham, mula sa pisika hanggang sa ekolohiya.

Ang gawain ng synergetics ay upang linawin ang mga batas ng pagbuo ng isang organisasyon, ang paglitaw ng kaayusan. Hindi tulad ng cybernetics, dito ang diin ay hindi sa mga proseso ng pamamahala at pagpapalitan ng impormasyon, ngunit sa mga prinsipyo ng pagbuo ng isang organisasyon, ang paglitaw nito, pag-unlad at komplikasyon sa sarili (G. Haken). Ang tanong ng pinakamainam na pag-order at organisasyon ay lalo na talamak sa pag-aaral ng mga pandaigdigang problema - enerhiya, kapaligiran, at marami pang iba na nangangailangan ng paglahok ng malaking mapagkukunan.

Mga modernong pananaw sa istrukturang organisasyon ng bagay

Sa klasikal na natural na agham, ang doktrina ng mga prinsipyo ng istrukturang organisasyon ng bagay ay kinakatawan ng klasikal na atomismo. Ang mga ideya ng atomismo ay nagsilbing pundasyon para sa synthesis ng lahat ng kaalaman tungkol sa kalikasan. Noong ika-20 siglo, ang klasikal na atomismo ay sumailalim sa isang radikal na pagbabago.

Ang mga modernong prinsipyo ng istrukturang organisasyon ng bagay ay nauugnay sa pagbuo ng mga konsepto ng system at kasama ang ilang mga konseptong kaalaman tungkol sa system at ang mga tampok nito na nagpapakilala sa estado ng system, pag-uugali nito, organisasyon at organisasyon ng sarili, pakikipag-ugnayan sa kapaligiran, layunin. at predictability ng pag-uugali, at iba pang mga katangian.

Ang pinakasimpleng pag-uuri ng mga sistema ay ang kanilang dibisyon sa static at dynamic, na, sa kabila ng kaginhawahan nito, ay may kondisyon pa rin, dahil. lahat ng bagay sa mundo ay patuloy na nagbabago. Ang mga dinamikong sistema ay nahahati sa deterministic at stochastic (probabilistic). Ang pag-uuri na ito ay batay sa likas na katangian ng paghula sa dinamika ng pag-uugali ng mga system. Ang mga ganitong sistema ay pinag-aaralan sa mekanika at astronomiya. Sa kaibahan sa kanila, ang mga stochastic system, na karaniwang tinatawag na probabilistic - statistical, ay humaharap sa napakalaking o paulit-ulit na random na mga kaganapan at phenomena. Samakatuwid, ang mga hula sa kanila ay hindi maaasahan, ngunit probabilistic lamang.

Sa likas na katangian ng pakikipag-ugnayan sa kapaligiran, ang mga bukas at sarado (nakahiwalay) na mga sistema ay nakikilala, at kung minsan ang bahagyang bukas na mga sistema ay nakikilala din. Ang ganitong pag-uuri ay halos may kondisyon, dahil ang konsepto ng mga closed system ay lumitaw sa klasikal na thermodynamics bilang isang tiyak na abstraction. Ang karamihan, kung hindi lahat, ng mga system ay open source.

Maraming mga kumplikadong sistema na matatagpuan sa mundo ng lipunan ay may layunin, i.e. nakatutok sa pagkamit ng isa o higit pang mga layunin, at sa iba't ibang subsystem at sa iba't ibang antas ng organisasyon, ang mga layuning ito ay maaaring magkaiba at magkasalungat pa nga sa isa't isa.

Ang pag-uuri at pag-aaral ng mga sistema ay naging posible upang bumuo ng isang bagong paraan ng katalusan, na tinatawag na diskarte sa sistema. Ang aplikasyon ng mga ideya ng sistema sa pagsusuri ng mga prosesong pang-ekonomiya at panlipunan ay nag-ambag sa paglitaw ng teorya ng laro at teorya ng desisyon. Ang pinakamahalagang hakbang sa pagbuo ng pamamaraan ng system ay ang paglitaw ng cybernetics bilang pangkalahatang teorya ng kontrol sa mga teknikal na sistema, buhay na organismo at lipunan. Bagama't umiral ang magkahiwalay na mga teorya ng kontrol bago pa man ang cybernetics, ang paglikha ng isang pinag-isang interdisciplinary na diskarte ay naging posible upang ipakita ang mas malalim at mas pangkalahatang mga pattern ng kontrol bilang isang proseso ng akumulasyon, paghahatid at pagbabago ng impormasyon. Ang kontrol mismo ay isinasagawa sa tulong ng mga algorithm, para sa pagproseso kung saan ginagamit ang mga computer.

Ang unibersal na teorya ng mga sistema, na tumutukoy sa pangunahing papel ng pamamaraan ng sistema, ay nagpapahayag, sa isang banda, ang pagkakaisa ng materyal na mundo, at, sa kabilang banda, ang pagkakaisa ng kaalamang siyentipiko. Ang isang mahalagang kinahinatnan ng pagsasaalang-alang na ito ng mga materyal na proseso ay ang limitasyon ng papel na ginagampanan ng pagbawas sa katalusan ng mga sistema. Ito ay naging malinaw na ang higit pang ilang mga proseso ay naiiba mula sa iba, mas qualitatively sila ay heterogenous, mas mahirap ito ay bawasan. Samakatuwid, ang mga batas ng mas kumplikadong mga sistema ay hindi maaaring ganap na bawasan sa mga batas ng mas mababang mga anyo o mas simpleng mga sistema. Bilang isang antipode sa reductionist approach, isang holistic approach ang lumitaw (mula sa Greek holos - ang kabuuan), ayon sa kung saan ang kabuuan ay palaging nauuna sa mga bahagi at palaging mas mahalaga kaysa sa mga bahagi.

Ang bawat sistema ay isang buo, na nabuo sa pamamagitan ng magkakaugnay at nakikipag-ugnayang mga bahagi nito. Samakatuwid, ang proseso ng pag-unawa ng natural at panlipunang mga sistema ay maaaring maging matagumpay lamang kapag ang mga bahagi at ang kabuuan sa kanila ay pinag-aralan hindi sa pagsalungat, ngunit sa pakikipag-ugnayan sa bawat isa.

Itinuturing ng modernong agham ang mga sistema bilang kumplikado, bukas, na may maraming posibilidad para sa mga bagong paraan ng pag-unlad. Ang mga proseso ng pag-unlad at paggana ng isang kumplikadong sistema ay may likas na samahan ng sarili, i.e. ang paglitaw ng panloob na coordinated na paggana dahil sa mga panloob na koneksyon at koneksyon sa panlabas na kapaligiran. Ang sariling organisasyon ay isang natural na siyentipikong pagpapahayag ng proseso ng paggalaw sa sarili ng bagay. Ang kakayahan para sa self-organization ay tinataglay ng mga sistema ng animate at inanimate na kalikasan, pati na rin ang mga artipisyal na sistema.

Sa modernong siyentipikong batay sa konsepto ng sistematikong organisasyon ng bagay, ang tatlong antas ng istruktura ng bagay ay karaniwang nakikilala:

• microcosm - ang mundo ng mga atomo at elementarya na mga particle - napakaliit na direktang hindi napapansin na mga bagay, ang dimensyon ay mula 10 -8 cm hanggang 10-16 cm, at ang buhay ay mula sa infinity hanggang 10-24 s.
• ang macrocosm ay ang daigdig ng mga matatag na anyo at mga halagang kasing laki ng tao: mga makalupang distansya at bilis, masa at dami; ang dimensyon ng mga macroobject ay maihahambing sa sukat ng karanasan ng tao - mga spatial na sukat mula sa mga fraction ng isang milimetro hanggang kilometro at mga temporal na sukat mula sa mga fraction ng isang segundo hanggang sa mga taon.
• megaworld - ang mundo ng kalawakan (mga planeta, star complex, galaxy, metagalaxies); ang mundo ng malalaking sukat at bilis ng kosmiko, ang distansya ay sinusukat sa light years, at oras sa milyun-milyon at bilyun-bilyong taon;

Ang pag-aaral ng hierarchy ng mga antas ng istruktura ng kalikasan ay konektado sa solusyon ng pinakamahirap na problema ng pagtukoy ng mga hangganan ng hierarchy na ito kapwa sa mega-world at sa micro-world. Ang mga bagay ng bawat kasunod na yugto ay bumangon at nabubuo bilang isang resulta ng pagsasama-sama at pagkakaiba-iba ng ilang mga hanay ng mga bagay ng nakaraang yugto. Ang mga sistema ay nagiging mas at mas tiered. Ang pagiging kumplikado ng system ay tumataas hindi lamang dahil ang bilang ng mga antas ay tumataas. Ang pinakamahalagang kahalagahan ay ang pagbuo ng mga bagong ugnayan sa pagitan ng mga antas at sa kapaligirang karaniwan sa mga naturang bagay at sa kanilang mga asosasyon.

Ang microworld, bilang isang sublevel ng mga macroworld at megaworld, ay may ganap na natatanging mga tampok at samakatuwid ay hindi maaaring ilarawan ng mga teoryang nauugnay sa iba pang mga antas ng kalikasan. Sa partikular, ang mundong ito ay likas na kabalintunaan. Para sa kanya, ang prinsipyong "binubuo ng" ay hindi naaangkop. Kaya, kapag ang dalawang elementarya na particle ay nagbanggaan, walang mas maliliit na particle ang nabuo. Pagkatapos ng banggaan ng dalawang proton, maraming iba pang elementarya na particle ang lumitaw - kabilang ang mga proton, meson, hyperon. Ang kababalaghan ng "multiple production" ng mga particle ay ipinaliwanag ni Heisenberg: sa panahon ng banggaan, isang malaking kinetic energy ang na-convert sa matter, at naobserbahan natin ang maramihang kapanganakan ng mga particle. Ang microworld ay aktibong pinag-aaralan. Kung 50 taon na ang nakararaan 3 uri lamang ng elementarya na mga particle ang kilala (electron at proton bilang pinakamaliit na particle ng matter at photon bilang pinakamababang bahagi ng enerhiya), ngayon ay mga 400 particle na ang natuklasan. Ang pangalawang paradoxical na pag-aari ng microcosm ay nauugnay sa dalawahang katangian ng isang microparticle, na parehong wave at corpuscle. Samakatuwid, hindi ito maaaring mahigpit na mai-localize sa espasyo at oras. Ang tampok na ito ay makikita sa Heisenberg uncertainty relation principle.

Ang mga antas ng organisasyon ng bagay na sinusunod ng tao ay pinagkadalubhasaan na isinasaalang-alang ang mga natural na kondisyon ng tirahan ng tao, i.e. isinasaalang-alang ang ating mga batas sa lupa. Gayunpaman, hindi nito ibinubukod ang pagpapalagay na ang mga anyo at estado ng bagay, na nailalarawan ng ganap na magkakaibang mga katangian, ay maaaring umiral sa mga antas na sapat na malayo sa atin. Kaugnay nito, sinimulan ng mga siyentipiko na makilala ang mga geocentric at non-geocentric na sistema ng materyal.

Geocentric na mundo - ang sanggunian at pangunahing mundo ng Newtonian time at Euclidean space, ay inilalarawan ng isang hanay ng mga teoryang nauugnay sa mga bagay sa sukat ng mundo. Ang mga non-geocentric system ay isang espesyal na uri ng layunin na katotohanan, na nailalarawan sa pamamagitan ng iba pang mga uri ng mga katangian, iba pang espasyo, oras, paggalaw kaysa sa mga makamundong. May isang pagpapalagay na ang microworld at ang megaworld ay mga bintana sa mga hindi geocentric na mundo, na nangangahulugan na ang kanilang mga batas, kahit man lang sa isang malayong lawak, ay nagpapahintulot sa isa na mag-isip ng ibang uri ng pakikipag-ugnayan kaysa sa macrocosm o geocentric na uri ng realidad. .

Ang solar system na nakikita ng isang artista. Ang mga kaliskis ng mga distansya mula sa Araw ay hindi iginagalang

Walang mahigpit na hangganan sa pagitan ng mega world at ng macro world. Karaniwang pinaniniwalaan na ito ay nagsisimula sa mga distansyang humigit-kumulang 10 7 at masa na 10 20 kg. Maaaring magsilbing reference point ang Earth para sa simula ng mega-world. Dahil ang megaworld ay tumatalakay sa malalayong distansya, ang mga espesyal na yunit ay ipinakilala para sa kanilang pagsukat: isang astronomical unit, isang light year at isang parsec.

yunit ng astronomya(a.u.) – ang karaniwang distansya mula sa lupa hanggang sa araw.

Banayad na taon ay ang distansyang nilakbay ng liwanag sa isang taon.

Sinabi ni Parsec(paralaks segundo) - ang distansya kung saan ang taunang paralaks ng orbit ng mundo (i.e. ang anggulo kung saan nakikita ang semi-major axis ng orbit ng earth, na matatagpuan patayo sa linya ng paningin) ay katumbas ng isang segundo.

Ang mga celestial na katawan sa Uniberso ay bumubuo ng mga sistema ng iba't ibang kumplikado. Kaya nabuo ang Araw at 9 na mga planeta na gumagalaw sa paligid nito solar system. Ang pangunahing bahagi ng mga bituin ng ating kalawakan ay puro sa disk, na nakikita mula sa Earth "mula sa gilid" sa anyo ng isang foggy strip na tumatawid sa celestial sphere - ang Milky Way.

Ang lahat ng celestial body ay may sariling kasaysayan ng pag-unlad. Ang edad ng Uniberso ay 14 bilyong taon. Ang edad ng solar system ay tinatantya sa 5 bilyong taon, ang Earth - 4.5 bilyong taon.

Ang isa pang tipolohiya ng mga materyal na sistema ay laganap na ngayon. Ito ang paghahati ng kalikasan sa inorganic at organic, kung saan ang panlipunang anyo ng bagay ay sumasakop sa isang espesyal na lugar. Ang inorganic na bagay ay elementarya na mga particle at field, atomic nuclei, atoms, molecules, macroscopic bodies, geological formations. Ang organikong bagay ay mayroon ding multi-level na istraktura: pre-cellular level - DNA, RNA, nucleic acid; antas ng cellular - independiyenteng umiiral na mga unicellular na organismo; multicellular level - mga tisyu, organo, functional system (nervous, circulatory, atbp.), mga organismo (halaman, hayop); supraorganismal na istruktura - populasyon, biocenoses, biosphere. Ang usaping panlipunan ay umiiral lamang salamat sa mga aktibidad ng mga tao at may kasamang mga espesyal na substruktura: isang indibidwal, isang pamilya, isang grupo, isang kolektibo, isang estado, isang bansa, atbp.



Sa pinaka-pangkalahatang anyo nito, ang matter ay isang walang katapusang hanay ng lahat ng mga bagay at sistema na magkakasamang nabubuhay sa mundo, ang kabuuan ng kanilang mga katangian, koneksyon, relasyon at anyo ng paggalaw. Kasabay nito, kabilang dito hindi lamang ang lahat ng direktang nakikitang mga bagay at katawan ng kalikasan, kundi pati na rin ang lahat ng hindi ibinibigay sa atin sa mga sensasyon. Ang buong mundo sa paligid natin ay isang gumagalaw na bagay sa kanyang walang katapusang iba't ibang anyo at pagpapakita, kasama ang lahat ng mga katangian, koneksyon at relasyon. Sa mundong ito, lahat ng bagay ay may panloob na kaayusan at sistematikong organisasyon. Ang kaayusan ay ipinakikita sa regular na paggalaw at pakikipag-ugnayan ng lahat ng elemento ng bagay, dahil sa kung saan sila ay pinagsama sa mga sistema. Ang buong mundo, samakatuwid, ay lumilitaw bilang isang hierarchically organized na hanay ng mga system, kung saan ang anumang bagay ay parehong independiyenteng sistema at isang elemento ng isa pa, mas kumplikadong sistema.

Ayon sa modernong natural-science na larawan ng mundo, ang lahat ng mga natural na bagay ay nakaayos din, nakabalangkas, hierarchically organized system. Batay sa isang sistematikong diskarte sa kalikasan, ang lahat ng bagay ay nahahati sa dalawang malalaking klase ng mga materyal na sistema - walang buhay at buhay na kalikasan. Sa sistema walang buhay na kalikasan Ang mga elemento ng istruktura ay: elementarya na mga particle, atomo, molekula, field, macroscopic na katawan, mga planeta at planetary system, mga bituin at sistema ng bituin, mga kalawakan, metagalaxies at ang Uniberso sa kabuuan. Alinsunod dito, sa wildlife ang mga pangunahing elemento ay mga protina at nucleic acid, mga selula, unicellular at multicellular na organismo, mga organo at tisyu, populasyon, biocenoses, buhay na bagay ng planeta.

Kasabay nito, ang parehong walang buhay at buhay na bagay ay kinabibilangan ng ilang magkakaugnay na antas ng istruktura. Ang istraktura ay isang hanay ng mga link sa pagitan ng mga elemento ng system. Samakatuwid, ang anumang sistema ay binubuo hindi lamang ng mga subsystem at elemento, kundi pati na rin ng iba't ibang koneksyon sa pagitan nila. Sa loob ng mga antas na ito, ang mga pangunahing ay

Xia pahalang (koordinasyon) na mga koneksyon, at sa pagitan ng mga antas - patayo (subordination). Ang kumbinasyon ng pahalang at patayong mga koneksyon ay ginagawang posible na lumikha ng isang hierarchical na istraktura ng Uniberso, kung saan ang pangunahing tampok ng kwalipikasyon ay ang laki ng isang bagay at ang masa nito, pati na rin ang kanilang relasyon sa isang tao. Sa batayan ng pamantayang ito, ang mga sumusunod na antas ng bagay ay nakikilala: microcosm, macrocosm at megaworld.

Microworld- ang lugar ng napakaliit, direktang hindi napapansin na materyal na mga micro-object, ang spatial na sukat nito ay kinakalkula sa saklaw mula 10 -8 hanggang 10 -16 cm, at ang habambuhay - mula sa infinity hanggang 10 - 24 s. Kabilang dito ang mga field, elementarya na particle, nuclei, atoms at molecules.

Macroworld - ang mundo ng mga materyal na bagay, na katumbas ng sukat sa isang tao at sa kanyang pisikal na mga parameter. Sa antas na ito, ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa milimetro, sentimetro, metro at kilometro, at ang oras ay ipinahayag sa mga segundo, minuto, oras, araw at taon. Sa praktikal na katotohanan, ang macrocosm ay kinakatawan ng mga macromolecule, mga sangkap sa iba't ibang mga estado ng pagsasama-sama, mga buhay na organismo, tao at mga produkto ng kanyang aktibidad, i.e. macrobodies.

Megaworld - isang globo ng malalaking sukat at bilis ng kosmiko, ang distansya kung saan sinusukat sa mga yunit ng astronomya, light years at parsec, at ang oras ng pagkakaroon ng mga bagay sa kalawakan - sa milyun-milyon at bilyun-bilyong taon. Kasama sa antas ng bagay na ito ang pinakamalaking materyal na bagay: mga bituin, mga kalawakan at ang kanilang mga kumpol.

Ang bawat isa sa mga antas na ito ay may sariling mga tiyak na pattern, hindi mababawasan sa bawat isa. Bagaman ang lahat ng tatlong sphere na ito ng mundo ay malapit na magkakaugnay.

Ang istraktura ng megaworld

Ang mga pangunahing elemento ng istruktura ng mega-world ay ang mga planeta at planetary system; mga bituin at mga sistema ng bituin na bumubuo ng mga kalawakan; sistema ng mga kalawakan na bumubuo ng metagalaxies.

mga planeta- non-self-luminous celestial bodies, malapit sa hugis ng bola, umiikot sa mga bituin at sumasalamin sa kanilang liwanag. Dahil sa kanilang kalapitan sa Earth, ang pinaka-pinag-aralan ay ang mga planeta ng solar system, na gumagalaw sa paligid ng araw sa mga elliptical orbit. Kasama rin sa grupong ito ng mga planeta ang ating Earth, na matatagpuan sa layong 150 milyong km mula sa Araw.

Mga bituin- luminous (gas) na mga bagay sa kalawakan na nabuo mula sa kapaligiran ng gas-dust (pangunahin ang hydrogen at helium) bilang resulta ng gravitational condensation. Inalis ang mga bituin

mula sa isa't isa para sa malalayong distansya at sa gayon ay nakahiwalay sa isa't isa. Nangangahulugan ito na ang mga bituin ay halos hindi nagbanggaan sa isa't isa, kahit na ang paggalaw ng bawat isa sa kanila ay tinutukoy ng puwersa ng gravitational na nilikha ng lahat ng mga bituin sa Galaxy. Ang bilang ng mga bituin sa kalawakan ay halos isang trilyon. Ang pinakamarami sa kanila ay mga dwarf, ang mga masa nito ay halos 10 beses na mas mababa kaysa sa masa ng Araw. Depende sa masa ng bituin, sa proseso ng ebolusyon sila ay nagiging alinman sa mga puting dwarf, o mga neutron na bituin, o mga black hole.

Puting dwende ay isang elektronikong poststar, na nabuo kapag ang isang bituin sa huling yugto ng ebolusyon nito ay may mass na mas mababa sa 1.2 solar na masa. Ang diameter ng isang puting dwarf ay katumbas ng diameter ng ating Earth, ang temperatura ay umabot sa halos isang bilyong degree, at ang density ay 10 t / cm 3, i.e. daan-daang beses ang density ng lupa.

mga neutron na bituin bumangon sa huling yugto ng ebolusyon ng mga bituin na may masa mula 1.2 hanggang 2 solar na masa. Ang mataas na temperatura at presyon sa kanila ay lumikha ng mga kondisyon para sa pagbuo ng isang malaking bilang ng mga neutron. Sa kasong ito, ang isang napakabilis na compression ng bituin ay nagaganap, kung saan ang isang mabilis na kurso ng mga reaksyong nuklear ay nagsisimula sa mga panlabas na layer nito. Sa kasong ito, napakaraming enerhiya ang inilabas na ang isang pagsabog ay nangyayari sa isang scatter ng panlabas na layer ng bituin. Ang mga panloob na rehiyon nito ay mabilis na lumiliit. Ang natitirang bagay ay tinatawag na neutron star dahil ito ay binubuo ng mga proton at neutron. Ang mga neutron star ay tinatawag ding pulsar.

Black hole - ang mga ito ay mga bituin na nasa huling yugto ng kanilang pag-unlad, ang masa nito ay lumampas sa 2 solar na masa, at may diameter na 10 hanggang 20 km. Ipinakita ng mga teoretikal na kalkulasyon na mayroon silang napakalaking masa (10 15 g) at isang anomalyang malakas na larangan ng gravitational. Nakuha nila ang kanilang pangalan dahil wala silang glow, ngunit dahil sa kanilang gravitational field ay nakukuha nila mula sa kalawakan ang lahat ng cosmic body at radiation na hindi na maaaring lumabas sa kanila pabalik, tila sila ay nahulog sa kanila (sila ay iginuhit na parang isang butas) . Dahil sa malakas na gravity, walang nakuhang materyal na katawan ang maaaring lumampas sa gravitational radius ng bagay, at samakatuwid ay lumilitaw ang mga ito na "itim" sa nagmamasid.

Star system (mga star cluster)- mga grupo ng mga bituin na magkakaugnay sa pamamagitan ng mga puwersa ng gravitational, na may isang karaniwang pinagmulan, katulad na komposisyon ng kemikal at kabilang ang hanggang sa daan-daang libong indibidwal na mga bituin. May mga nakakalat na sistema ng bituin, tulad ng Pleiades sa konstelasyon ng Taurus. Ang ganitong mga sistema ay walang tamang anyo. Mayroong higit sa isang libo ang kilala

mga sistema ng bituin. Bilang karagdagan, ang mga stellar system ay kinabibilangan ng mga globular star cluster, na kinabibilangan ng daan-daang libong bituin. Ang mga puwersa ng gravitational ay nagpapanatili ng mga bituin sa gayong mga kumpol sa loob ng bilyun-bilyong taon. Kasalukuyang alam ng mga siyentipiko ang tungkol sa 150 globular cluster.

Ang mga kalawakan ay mga koleksyon ng mga kumpol ng bituin. Ang konsepto ng "galaxy" sa modernong interpretasyon ay nangangahulugan ng malalaking sistema ng bituin. Ang terminong ito (mula sa salitang Griyego na "gatas, gatas") ay ipinakilala sa paggamit upang tukuyin ang ating sistema ng bituin, na isang maliwanag na strip na may milky tint na umaabot sa buong kalangitan at samakatuwid ay tinatawag na Milky Way.

Conventionally, ayon sa kanilang hitsura, ang mga kalawakan ay maaaring nahahati sa tatlong uri. Upang una(mga 80%) ay mga spiral galaxy. Ang species na ito ay may natatanging nucleus at spiral "sleeves". Pangalawang view(mga 17%) ay kinabibilangan ng mga elliptical galaxies, i.e. ang mga may hugis ng isang ellipse. Upang ikatlong uri(humigit-kumulang 3%) ay mga galaxy na hindi regular ang hugis na walang natatanging core. Bilang karagdagan, ang mga kalawakan ay naiiba sa laki, bilang ng mga bituin at ningning. Ang lahat ng mga kalawakan ay nasa isang estado ng paggalaw, at ang distansya sa pagitan ng mga ito ay patuloy na tumataas, i.e. mayroong magkaparehong pag-alis (pag-urong) ng mga kalawakan sa isa't isa.

Ang ating solar system ay kabilang sa Milky Way galaxy, na kinabibilangan ng hindi bababa sa 100 bilyong bituin at samakatuwid ay kabilang sa kategorya ng mga higanteng kalawakan. Ito ay may isang patag na hugis, sa gitna kung saan mayroong isang core na may spiral "sleeves" na umaabot mula dito. Ang diameter ng ating Galaxy ay halos 100 thousand, at ang kapal ay 10 thousand light years. Ang aming kapitbahay ay ang Andromeda Nebula.

Metagalaxy - isang sistema ng mga kalawakan, kabilang ang lahat ng kilalang mga bagay sa kalawakan.

Dahil ang mega world ay nakikitungo sa malalaking distansya, ang mga sumusunod na espesyal na yunit ay binuo upang sukatin ang mga distansyang ito:

1) light year - ang distansya na naglalakbay ang isang sinag ng liwanag sa isang taon sa bilis na 300,000 km / s, i.e. ang isang light year ay 10 trilyon km;

2) ang isang astronomical unit ay ang average na distansya mula sa Earth hanggang sa Araw, 1 AU. katumbas ng 8.3 light minutes. Nangangahulugan ito na ang mga sinag ng araw, na humihiwalay sa Araw, ay umaabot sa Earth sa loob ng 8.3 minuto;

3) parsec - isang yunit ng pagsukat ng mga cosmic na distansya sa loob ng mga stellar system at sa pagitan nila. 1pk - 206 265 a.u., ibig sabihin. humigit-kumulang katumbas ng 30 trilyong km, o 3.3 light years.

Sa klasikal na natural na agham, at higit sa lahat sa natural na agham ng huling siglo, ang doktrina ng mga prinsipyo ng istrukturang organisasyon ng bagay ay kinakatawan ng klasikal na atomismo. Ito ay sa atomismo na ang mga teoretikal na paglalahat na nagmula sa bawat isa sa mga agham ay sarado. Ang mga ideya ng atomismo ay nagsilbing batayan para sa synthesis ng kaalaman at ang orihinal na fulcrum nito. Ngayon, sa ilalim ng impluwensya ng mabilis na pag-unlad ng lahat ng mga lugar ng natural na agham, ang klasikal na atomismo ay sumasailalim sa masinsinang pagbabago. Ang pinakamahalaga at malawak na makabuluhang pagbabago sa aming mga ideya tungkol sa mga prinsipyo ng istrukturang organisasyon ng bagay ay ang mga pagbabagong ipinahayag sa kasalukuyang pag-unlad ng mga sistematikong ideya.

Ang pangkalahatang pamamaraan ng hierarchical stepped na istraktura ng bagay, na nauugnay sa pagkilala sa pagkakaroon ng medyo independyente at matatag na mga antas, nodal point sa isang serye ng mga dibisyon ng bagay, ay nagpapanatili ng lakas at heuristic na kahulugan nito. Ayon sa pamamaraang ito, ang mga discrete na bagay ng isang tiyak na antas ng bagay, na pumapasok sa mga tiyak na pakikipag-ugnayan, ay nagsisilbing mga paunang mapagkukunan para sa pagbuo at pag-unlad ng panimula ng mga bagong uri ng mga bagay na may iba't ibang mga katangian at anyo ng pakikipag-ugnayan. Kasabay nito, ang higit na katatagan at kalayaan ng orihinal, medyo elementarya na mga bagay ay tumutukoy sa paulit-ulit at patuloy na mga katangian, relasyon, at pattern ng mga bagay sa mas mataas na antas. Ang posisyon na ito ay pareho para sa mga sistema ng iba't ibang kalikasan.

Ang istraktura at sistematikong organisasyon ng bagay ay kabilang sa mga pinakamahalagang katangian nito, ipinapahayag nila ang kaayusan ng pagkakaroon ng bagay at ang mga tiyak na anyo kung saan ito nagpapakita mismo.

Ang istraktura ng bagay ay karaniwang nauunawaan bilang istraktura nito sa macrocosm, i.e. pagkakaroon sa anyo ng mga molekula, atomo, elementarya na mga particle, atbp. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang isang tao ay isang macroscopic na nilalang at ang mga macroscopic na kaliskis ay pamilyar sa kanya, samakatuwid ang konsepto ng istraktura ay karaniwang nauugnay sa iba't ibang mga micro-object.

Ngunit kung isasaalang-alang natin ang bagay sa kabuuan, kung gayon ang konsepto ng istruktura ng bagay ay sasaklawin din ng mga macroscopic na katawan, lahat ng cosmic system ng mega-world, at sa anumang arbitraryong malalaking space-time na kaliskis. Mula sa puntong ito, ang konsepto ng "istraktura" ay ipinahayag sa katotohanan na ito ay umiiral sa anyo ng isang walang katapusang iba't ibang mga integral na sistema, malapit na magkakaugnay, gayundin sa kaayusan ng istraktura ng bawat sistema. Ang ganitong istraktura ay walang katapusan sa dami at husay na termino.

Ang mga pagpapakita ng structural infinity ng matter ay:

- hindi pagkaubos ng mga bagay at proseso ng microworld;

- kawalang-hanggan ng espasyo at oras;

– kawalang-hanggan ng mga pagbabago at pag-unlad ng mga proseso.

Sa lahat ng iba't ibang mga anyo ng layunin na katotohanan, tanging ang may hangganan na lugar ng materyal na mundo ay palaging nananatiling empirically accessible, na ngayon ay umaabot sa isang sukat mula 10 -15 hanggang 10 28 cm, at sa oras - hanggang 2 × 10 9 taon.

Ang istruktura at sistematikong organisasyon ng bagay ay kabilang sa pinakamahalagang katangian nito. Ipinapahayag nila ang kaayusan ng pagkakaroon ng bagay at ng mga partikular na anyo nito kung saan ito nagpapakita mismo.

Ang materyal na mundo ay iisa: ang ibig nating sabihin ay ang lahat ng bahagi nito - mula sa walang buhay na mga bagay hanggang sa mga nabubuhay na nilalang, mula sa mga selestiyal na katawan hanggang sa tao bilang isang miyembro ng lipunan - ay konektado sa isang paraan o iba pa.

Ang sistema ay isang bagay na konektado sa isang tiyak na paraan sa isa't isa at napapailalim sa mga kaukulang batas.

Ang pag-order ng set ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mga regular na relasyon sa pagitan ng mga elemento ng system, na nagpapakita ng sarili sa anyo ng mga batas ng istrukturang organisasyon. Ang panloob na kaayusan ay umiiral sa lahat ng mga natural na sistema na lumitaw bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan at ang natural na pag-unlad ng sarili ng bagay. Ang panlabas ay tipikal para sa gawa ng tao na mga artipisyal na sistema: teknikal, pang-industriya, konseptwal, atbp.

Ang mga antas ng istruktura ng bagay ay nabuo mula sa isang tiyak na hanay ng mga bagay ng anumang klase at nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na uri ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kanilang mga sangkap na bumubuo.

Ang mga sumusunod na tampok ay nagsisilbing isang pamantayan para sa pagkilala sa iba't ibang antas ng istruktura:

– space-time na mga kaliskis;

- isang hanay ng mga pinakamahalagang katangian;

- mga tiyak na batas ng paggalaw;

- ang antas ng kamag-anak na pagiging kumplikado na lumitaw sa proseso ng makasaysayang pag-unlad ng bagay sa isang naibigay na lugar ng mundo;

- ilang iba pang mga indikasyon.

Ang kasalukuyang kilalang mga antas ng istruktura ng bagay ay maaaring makilala ayon sa mga katangian sa itaas sa mga sumusunod na lugar.

1. Microcosm. Kabilang dito ang:

- elementarya na mga particle at atomic nuclei - isang lugar ng pagkakasunud-sunod ng 10 - 15 cm;

- mga atomo at molekula 10 -8 -10 -7 cm.

Ang microcosm ay mga molekula, atomo, elementarya na mga particle - ang mundo ng napakaliit, hindi direktang nakikitang micro-object, ang spatial na pagkakaiba-iba nito ay kinakalkula mula 10 -8 hanggang 10 -16 cm, at ang habambuhay - mula sa infinity hanggang 10 -24 s.

2. Macroworld: macroscopic na katawan 10 -6 -10 7 cm.

Ang macrocosm ay ang mundo ng mga matatag na anyo at mga halaga na naaayon sa isang tao, pati na rin ang mga kristal na kumplikado ng mga molekula, organismo, komunidad ng mga organismo; ang mundo ng mga macro-object, ang sukat nito ay maihahambing sa sukat ng karanasan ng tao: ang mga spatial na dami ay ipinahayag sa millimeters, sentimetro at kilometro, at oras - sa mga segundo, minuto, oras, taon.

Ang Megaworld ay mga planeta, star complex, galaxy, metagalaxies - isang mundo ng napakalaking cosmic na kaliskis at bilis, ang distansya kung saan sinusukat sa light years, at ang oras ng pagkakaroon ng mga space object ay milyun-milyon at bilyun-bilyong taon.

At kahit na ang mga antas na ito ay may sariling mga partikular na batas, ang mga micro-, macro- at mega-world ay malapit na magkakaugnay.

3. Megaworld: mga sistema ng espasyo at walang limitasyong mga kaliskis hanggang 1028 cm.

Ang iba't ibang antas ng bagay ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang uri ng mga koneksyon.

Sa isang sukat na 10-13 cm, ang mga malakas na pakikipag-ugnayan ay sinusunod, ang integridad ng nucleus ay sinisiguro ng mga puwersang nuklear.


Ang integridad ng mga atomo, molekula, macrobodies ay ibinibigay ng mga puwersang electromagnetic.


Sa isang cosmic scale - mga puwersa ng gravitational.


Sa pagtaas ng laki ng mga bagay, bumababa ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan. Kung kukunin natin ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng gravitational bilang isang yunit, kung gayon ang pakikipag-ugnayan ng electromagnetic sa atom ay magiging 1039 beses na mas malaki, at ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga nucleon - ang mga particle na bumubuo sa nucleus - 1041 beses na mas malaki. Kung mas maliit ang mga sukat ng mga materyal na sistema, mas malakas na magkakaugnay ang kanilang mga elemento.


Ang paghahati ng bagay sa mga antas ng istruktura ay kamag-anak. Sa naa-access na mga sukat ng espasyo-oras, ang istraktura ng bagay ay ipinakita sa sistematikong organisasyon nito, pagkakaroon sa anyo ng maraming mga sistemang hierarchically na nakikipag-ugnayan, simula sa elementarya na mga particle at nagtatapos sa Metagalaxy.


Sa pagsasalita tungkol sa istruktura - ang panloob na pagkakatay ng materyal na pag-iral, mapapansin na gaano man kalawak ang saklaw ng pananaw sa mundo ng agham, malapit itong konektado sa pagtuklas ng higit at higit pang mga bagong istrukturang pormasyon. Halimbawa, kung mas maaga ang view ng Uniberso ay isinara ng Galaxy, pagkatapos ay pinalawak sa isang sistema ng mga kalawakan, ngayon ang Metagalaxy ay pinag-aaralan bilang isang espesyal na sistema na may mga tiyak na batas, panloob at panlabas na pakikipag-ugnayan.


Sa modernong agham, ang paraan ng pagsusuri sa istruktura ay malawakang ginagamit, na isinasaalang-alang ang sistematikong katangian ng mga bagay na pinag-aaralan. Pagkatapos ng lahat, ang istraktura ay isang panloob na pagkaputol ng materyal na pag-iral, isang paraan ng pagkakaroon ng bagay. Ang mga istrukturang antas ng bagay ay nabuo mula sa isang tiyak na hanay ng mga bagay ng anumang uri at nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na paraan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kanilang mga sangkap na nasasakupan; may kaugnayan sa tatlong pangunahing mga saklaw ng layunin ng realidad, ang mga antas na ito ay ganito ang hitsura (Talahanayan 1).


Talahanayan 1 - Mga antas ng istruktura ng bagay


di-organikong kalikasan	Mabuhay ang kalikasan	Lipunan
Submicroelementary	Biological macromolecular	Indibidwal
Microelementary	Cellular	Pamilya
Nuklear	microorganic	Mga kolektibo
Atomic	Mga organo at tisyu	Malaking pangkat ng lipunan (mga klase, bansa)
Molekular	Buong katawan	Estado (civil society)
macro level	Populasyon	Mga sistema ng estado
Megalevel (mga planeta, star-planetary system, galaxy)	Biocenosis	sangkatauhan sa kabuuan
Mega level (metagalaxies)	Biosphere	Noosphere

Ang bawat isa sa mga saklaw ng layunin ng realidad ay kinabibilangan ng ilang magkakaugnay na antas ng istruktura. Sa loob ng mga antas na ito, ang mga relasyon sa koordinasyon ay nangingibabaw, at sa pagitan ng mga antas - mga nasa ilalim.


Ang isang sistematikong pag-aaral ng mga materyal na bagay ay nagsasangkot hindi lamang sa pagtatatag ng mga paraan upang ilarawan ang mga relasyon, koneksyon at istraktura ng maraming elemento, kundi pati na rin ang pagpili ng mga ito na bumubuo ng system, i.e. magbigay ng hiwalay na paggana at pag-unlad ng system. Ang isang sistematikong diskarte sa mga materyal na pormasyon ay nagpapahiwatig ng posibilidad na maunawaan ang sistemang isinasaalang-alang sa mas mataas na antas. Ang sistema ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng isang hierarchical na istraktura, i.e. sunud-sunod na pagsasama ng isang mas mababang antas ng sistema sa isang mas mataas na antas ng sistema.


Kaya, ang istraktura ng bagay sa antas ng walang buhay na kalikasan (inorganic) ay kinabibilangan ng mga elementarya na particle, atomo, molekula (mga bagay ng microworld, macrobodies at mga bagay ng megaworld: mga planeta, mga kalawakan, mga sistema ng metagalaxies, atbp.). Ang metagalaxy ay madalas na kinikilala sa buong Uniberso, ngunit ang Uniberso ay nauunawaan sa pinakamalawak na kahulugan ng salita, ito ay magkapareho sa buong materyal na mundo at gumagalaw na bagay, na maaaring magsama ng maraming metagalaxies at iba pang sistema ng kalawakan.


Nakabalangkas din ang wildlife. Itinatampok nito ang antas ng biyolohikal at antas ng lipunan. Kasama sa antas ng biyolohikal ang mga sublevel:


- macromolecules (nucleic acids, DNA, RNA, protina);


- antas ng cellular;


– microorganic (mga single-celled na organismo);


- mga organo at tisyu ng katawan sa kabuuan;


- populasyon;


- biocenosis;


- biospheric.


Ang mga pangunahing konsepto ng antas na ito sa huling tatlong sublevel ay ang mga konsepto ng biotope, biocenosis, biosphere, na nangangailangan ng paliwanag.


Biotope - isang koleksyon (komunidad) ng mga indibidwal ng parehong species (halimbawa, isang pakete ng mga lobo) na maaaring mag-interbreed at magparami ng kanilang sariling uri (populasyon).


Biocenosis - isang hanay ng mga populasyon ng mga organismo kung saan ang mga basurang produkto ng ilan ay ang mga kondisyon para sa pagkakaroon ng iba pang mga organismo na naninirahan sa isang lugar ng lupa o tubig.


Ang biosphere ay isang pandaigdigang sistema ng buhay, na bahagi ng geographic na kapaligiran (ibabang bahagi ng atmospera, itaas na bahagi ng lithosphere at hydrosphere), na siyang tirahan ng mga buhay na organismo, na nagbibigay ng mga kondisyon na kinakailangan para sa kanilang kaligtasan (temperatura, lupa, atbp.), nabuo bilang isang resulta ng mga biocenoses ng interaksyon.


Ang pangkalahatang batayan ng buhay sa antas ng biyolohikal - organikong metabolismo (pagpapalit ng bagay, enerhiya at impormasyon sa kapaligiran) - ay nagpapakita ng sarili sa alinman sa mga kilalang sublevel:


- sa antas ng mga organismo, ang metabolismo ay nangangahulugan ng asimilasyon at dissimilation sa pamamagitan ng intracellular transformations;


- sa antas ng mga ekosistema (biocenosis), binubuo ito ng isang kadena ng mga pagbabagong-anyo ng isang sangkap na orihinal na na-assimilated ng mga organismo ng producer sa pamamagitan ng mga organismo ng mamimili at mga organismo na naninira na kabilang sa iba't ibang mga species;


- sa antas ng biosphere, mayroong isang pandaigdigang sirkulasyon ng bagay at enerhiya na may direktang pakikilahok ng mga kadahilanan ng isang cosmic scale.


Sa isang tiyak na yugto sa pag-unlad ng biosphere, lumitaw ang mga espesyal na populasyon ng mga nabubuhay na nilalang, na, salamat sa kanilang kakayahang magtrabaho, ay nakabuo ng isang uri ng antas - ang panlipunan. Ang realidad ng lipunan sa aspeto ng istruktura ay nahahati sa mga sublevel: mga indibidwal, pamilya, iba't ibang mga kolektibo (pang-industriya), mga grupong panlipunan, atbp.


Ang antas ng istruktura ng aktibidad sa lipunan ay nasa hindi maliwanag na mga linear na relasyon sa bawat isa (halimbawa, ang antas ng mga bansa at ang antas ng mga estado). Ang pagsasama-sama ng iba't ibang antas sa loob ng lipunan ay nagbibigay ng ideya ng pangingibabaw ng pagkakataon at kaguluhan sa aktibidad ng lipunan. Ngunit ang isang maingat na pagsusuri ay nagpapakita ng pagkakaroon ng mga pangunahing istruktura sa loob nito - ang mga pangunahing spheres ng pampublikong buhay, na kung saan ay ang materyal at produksyon, panlipunan, pampulitika, espirituwal na mga globo, na may sariling mga batas at istruktura. Ang lahat ng mga ito, sa isang tiyak na kahulugan, ay subordinated bilang bahagi ng socio-economic formation, malalim na nakabalangkas at tinutukoy ang genetic na pagkakaisa ng panlipunang pag-unlad sa kabuuan.


Kaya, ang alinman sa tatlong mga lugar ng materyal na katotohanan ay nabuo mula sa isang bilang ng mga tiyak na antas ng istruktura na nasa mahigpit na pagkakasunud-sunod sa loob ng isang partikular na lugar ng katotohanan.


Ang paglipat mula sa isang lugar patungo sa isa pa ay nauugnay sa komplikasyon at pagtaas sa hanay ng mga nabuong kadahilanan na nagsisiguro sa integridad ng mga system. Sa loob ng bawat antas ng istruktura ay may mga ugnayan ng subordination (kabilang sa antas ng molekular ang antas ng atomic, at hindi kabaligtaran). Ang mga pattern ng mga bagong antas ay hindi mababawasan sa mga pattern ng mga antas sa batayan kung saan sila lumitaw, at nangunguna para sa isang partikular na antas ng organisasyon ng bagay. Structural organization, i.e. sistema, ay isang paraan ng pagkakaroon ng bagay.


2. TATLONG "IMAGES" NG BIOLOHIYA. TRADITIONAL O NATURALISTIC BIOLOGY


Maaari mo ring pag-usapan ang tatlong pangunahing direksyon ng biology o, sa makasagisag na paraan, ang tatlong larawan ng biology:


1. Tradisyonal o naturalistikong biology. Ang layunin ng pag-aaral nito ay ang buhay na kalikasan sa natural na estado nito at hindi nahahati na integridad - ang "Temple of Nature", gaya ng tawag dito ni Erasmus Darwin. Ang mga pinagmulan ng tradisyonal na biology ay nagsimula noong Middle Ages, bagaman medyo natural na alalahanin dito ang mga gawa ni Aristotle, na isinasaalang-alang ang mga isyu ng biology, biological na pag-unlad, sinubukang i-systematize ang mga nabubuhay na organismo ("Hagdan ng Kalikasan"). Ang paggawa ng biology sa isang independiyenteng agham - ang naturalistic na biology ay bumagsak sa ika-18-19 na siglo. Ang unang yugto ng naturalistic biology ay minarkahan ng paglikha ng mga klasipikasyon ng mga hayop at halaman. Kabilang dito ang kilalang klasipikasyon ng C. Linnaeus (1707 - 1778), na isang tradisyunal na sistematisasyon ng mundo ng halaman, gayundin ang pag-uuri ng J.-B. Lamarck, na naglapat ng evolutionary approach sa pag-uuri ng mga halaman at hayop. Ang tradisyonal na biology ay hindi nawala ang kahalagahan nito sa kasalukuyang panahon. Bilang katibayan, binanggit ang posisyon ng ekolohiya sa mga biological science, gayundin sa lahat ng natural na agham. Ang mga posisyon at awtoridad nito ay kasalukuyang napakataas, at pangunahin itong nakabatay sa mga prinsipyo ng tradisyonal na biology, dahil tinutuklasan nito ang kaugnayan ng mga organismo sa isa't isa (biotic factor) at sa kapaligiran (abiotic factor).


2. Functional-chemical biology, na sumasalamin sa convergence ng biology sa eksaktong pisikal at kemikal na agham. Ang isang tampok ng physicochemical biology ay ang malawakang paggamit ng mga eksperimentong pamamaraan na ginagawang posible na pag-aralan ang mga buhay na bagay sa submicroscopic, supramolecular at molekular na antas. Ang isa sa pinakamahalagang sangay ng pisikal at kemikal na biology ay ang molecular biology - ang agham na nag-aaral sa istruktura ng mga macromolecule na sumasailalim sa buhay na bagay. Ang biology ay madalas na tinutukoy bilang isa sa mga nangungunang agham ng ika-21 siglo.


Ang pinakamahalagang pang-eksperimentong pamamaraan na ginagamit sa physicochemical biology ay kinabibilangan ng paraan ng may label na (radioactive) atoms, mga pamamaraan ng X-ray diffraction analysis at electron microscopy, mga pamamaraan ng fractionation (halimbawa, paghihiwalay ng iba't ibang amino acids), ang paggamit ng mga computer, atbp.


3. Evolutionary biology. Ang sangay ng biology na ito ay nag-aaral ng mga batas ng makasaysayang pag-unlad ng mga organismo. Sa kasalukuyan, ang konsepto ng ebolusyonismo ay naging, sa katunayan, isang plataporma kung saan nagaganap ang synthesis ng heterogenous at espesyal na kaalaman. Ang teorya ni Darwin ay nasa puso ng modernong evolutionary biology. Kapansin-pansin din na minsan ay natukoy ni Darwin ang gayong mga katotohanan at mga pattern na may unibersal na kahalagahan, i.e. ang teoryang nilikha niya ay naaangkop sa pagpapaliwanag ng mga phenomena na nagaganap hindi lamang sa buhay, kundi pati na rin sa walang buhay na kalikasan. Sa kasalukuyan, ang ebolusyonaryong diskarte ay pinagtibay ng lahat ng natural na agham. Kasabay nito, ang evolutionary biology ay isang independiyenteng larangan ng kaalaman, na may sariling mga problema, pamamaraan ng pananaliksik at mga prospect ng pag-unlad.


Sa kasalukuyan, ang mga pagtatangka ay ginagawa upang i-synthesize ang tatlong lugar na ito ("mga imahe") ng biology at bumuo ng isang independiyenteng disiplina - theoretical biology.


4. Teoretikal na biology. Ang layunin ng teoretikal na biology ay ang kaalaman sa pinakapangunahing at pangkalahatang mga prinsipyo, batas, at mga katangian na sumasailalim sa buhay na bagay. Dito naglagay ang iba't ibang pag-aaral ng iba't ibang opinyon sa tanong kung ano ang dapat maging pundasyon ng theoretical biology. Isaalang-alang natin ang ilan sa mga ito:


Axioms ng biology. B.M. Si Mednikov, isang kilalang teorista at eksperimento, ay naghinuha ng 4 na axiom na nagpapakilala sa buhay at nakikilala ito sa "di-buhay".


Axiom 1. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay dapat na binubuo ng isang phenotype at isang programa para sa pagbuo nito (genotype), na minana mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Hindi ang istraktura ang minana, ngunit ang paglalarawan ng istraktura at mga tagubilin para sa paggawa nito. Ang buhay batay sa isang genotype lamang o isang phenotype ay imposible, dahil sa kasong ito, hindi masisiguro ang pagpaparami sa sarili ng istraktura o ang pagpapanatili nito sa sarili. (D. Neumann, N. Wiener).


Axiom 2. Ang mga programang genetiko ay hindi lilitaw muli, ngunit ginagaya sa paraang matrix. Ang gene ng nakaraang henerasyon ay ginagamit bilang isang matrix kung saan itinayo ang gene ng susunod na henerasyon. Ang buhay ay pagkopya ng matrix na sinusundan ng self-assembly ng mga kopya (N.K. Koltsov).


Axiom 3. Sa proseso ng paghahatid mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon, ang mga genetic na programa ay nagbabago nang random at di-direksyon bilang resulta ng maraming dahilan, at nagkataon lamang na nagiging adaptive ang mga pagbabagong ito. Ang pagpili ng mga random na pagbabago ay hindi lamang ang batayan ng ebolusyon ng buhay, kundi pati na rin ang dahilan para sa pagbuo nito, dahil ang pagpili ay hindi gumagana nang walang mutasyon.


Axiom 4.
Sa proseso ng pagbuo ng phenotype, ang mga random na pagbabago sa mga genetic na programa ay pinarami, na ginagawang posible para sa kanila na mapili ng mga kadahilanan sa kapaligiran. Dahil sa pagpapalakas ng mga random na pagbabago sa mga phenotypes, ang ebolusyon ng buhay na kalikasan ay sa panimula ay hindi mahuhulaan (N.V. Timofeev-Resovsky).


E.S. Iniharap ni Bauer (1935) ang prinsipyo ng stable non-equilibrium ng mga sistema ng pamumuhay bilang pangunahing katangian ng buhay.


Itinuring ni L. Bertalanffy (1932) ang mga biyolohikal na bagay bilang mga bukas na sistema sa isang estado ng dinamikong ekwilibriyo.


E. Schrödinger (1945), B.P. Kinakatawan ni Astaurov ang paglikha ng teoretikal na biology sa imahe ng teoretikal na pisika.


Iniharap ni S. Lem (1968) ang isang cybernetic na interpretasyon ng buhay.


5. A.A. Iminungkahi ni Malinovsky (1960) ang matematika at sistematikong mga pamamaraan bilang batayan ng teoretikal na biology.