Содержание:

Введение 3

1. Понятие методологии и ее роль в развитии естествознания 4

2. Возникновение биологии как науки и ее роль в развитии естествознания 10

2.1 Особенности биологии как естественнонаучной дисциплины и основные этапы ее развития 10

2.2 Рождение биологии и ее развитие в анитичности 11

2.3 Познание природы в эпоху Возрождения, зарождение естественнонаучной биологии 14

2.4 Образы, идеи, принципы и понятия биологии XVIII в. 17

2.5 Развитие биологии в XIX в. – эволюционная биология 19

2.6 Становление и развитие генетики 23

2.7 Особенности современной биологии XX в. 26

Введение

Научное естествознание – одно из блистательных достижений челове-чества. Возраст его таков же, как и у человеческого рода. С незапамятных времен в своих взаимоотношениях с природой люди руководствовались опы-том и основанными на нем знаниями. Но понадобились столетия, прежде чем естествознание стало научным. Случилось это лишь в XVII веке, во многом благодаря гениальным прозрениям физиков Галилео Галилея и Исаака Нью-тона. В свою очередь, успехи физики стимулировали становление таких на-учных дисциплин, как биология, химия, геология, астрономия. Век XIX и особенно XX отмечены быстрым ростом точных и естественных наук, их дифференциацией и специализацией, все более масштабным технологиче-ским применением достижений естествознания.

Однако бурное накопление знаний о природе принесло с собой не толь-ко позитивные результаты. Уже к середине прошлого века человеческая куль-тура стала все более явственно утрачивать свою универсальность, в ней обо-значились естественнонаучная и гуманитарная составляющие. На практике это привело к тому, что принимаемые государственно-политические, соци-ально-экономические и производственно-технологические решения все чаще в должной мере не учитывали либо природных, либо социальных последст-вий. Есть основания говорить о том, что обособление естественно-научной и гуманитарной культур стало одной из причин как антропогенных катастроф XX столетия, так и обострения глобальных проблем современности, особенно экологической.

Необходимым, хотя и недостаточным средством преодоления тенден-ции к дезынтеграции человеческой культуры является улучшение гуманитар-ного образования специалистов и ученых в области естественных и техниче-ских наук и естественно-научного образования представителей социально-гуманитарных дисциплин. Помимо общекультурных оснований в пользу но-вой дисциплины говорит и логика развития всего комплекса социально-гуманитарных наук. Речь идет о том, что в последние десятилетия в них стали все более энергично проникать методы, идеи, модели, концептуальные под-ходы, характерные для естествознания.

Целью данной работы является анализ таких естественнонаучных кон-цепций как понятие методологии в современном естествознании, анализ раз-вития биологии как естественнонаучной дисциплины, рассмотрения особен-ностей физики «слабых взаимодействий».

З. Что такое слабые взаимодействия

В современной физике рассматривается четыре взаимодействия, определяющих строение и свойства материи: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное.

Взаимодействие называется слабым из-за малой скорости распада. Время жизни свободного нейтрона порядка 10 мин. При слабых взаимодействиях, как и при электромагнитных, реакции идут с рождением новых частиц, т.е. число частиц не сохраняется. Ни в коем случае нельзя считать, что и «сидят» в нейтроне, что нейтрон есть связанная система из протона и электрона. Нейтрон так же элементарен, как и протон.

Типичный пример слабого взаимодействия – превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино :

Взаимодействие называется слабым из-за малой скорости распада. Время жизни свободного нейтрона порядка 10 мин. Ни в коем случае нельзя считать, что е– и «сидят» в нейтроне, что нейтрон есть связанная система из протона и электрона.

В реакциях такого рода можно переносить частицу справа налево и слева направо (с обязательной заменой частицы на античастицу): , ,

Антинейтрино отлично от нейтрино ? Для и масса покоя m = 0, заряд e = 0 и, казалось бы, различий между ними нет. Отличаются они по типу реакций, в которых участвуют. Так, если в реакторе экспериментально наблюдалась реакция и, то нет реакции , т.к. реактор дает только антинейтрино. Если бы эти частицы были тождественны (фотон и ан¬тифотон), то ничто не мешало бы получить реакцию . Так же по типу реакций было открыто, что нейтрино бывают двух сортов: нейтрино электронное и нейтрино мюонное. Последние участвуют в реакциях типа: , где – мю-мезон.

Следующий важный момент слабых взаимодействий: как понимать реакцию ? Ведь протон стабилен, следовательно, реакция идет с учетом законов сохранения зарядов. Но нужно также удовлетворить еще и закону сохранения энергии. Однако сохранение заряда – абсолютно, а на энергию системы можно воздействовать извне.

Масса нейтрона равна: ,

где Мн – масса атома водорода (ясно, что , поскольку энергией связи электрона в атоме водорода ~ 13,6 эВ можно пренебречь). Поэтому реакция в свободном состоянии идти не может – не хватает энергии.

Вероятность взаимопревращения частиц за счет слабого взаимодействия по аналогии с теорией электромагнитного излучения записывается в виде:

где dN/dE – число конечных состояний на единичный интервал энергии, а H' – матричный элемент гамильтониана взаимодействия, определяющий, таким образом, комплексную амплитуду вероятности процесса. В простейшей теории слабых взаимодействий полагают, что

где g – постоянная слабого взаимодействия, а ?n, ?p, ?e, ?? – волновые функции частиц. В это выражение необходимо подставлять ? или ?* (сопряженную волновую функцию) соответственно тому, уничтожается или рождается частица. Выражение H' написано для распада нейтрона , поэтому мы пишем , . Волновая функция нейтрино ?? пишется без звездочки, т.к. рождение антинейтрино эквивалентно уничтожению . Важный момент –размерность g, т.к. размерность [H]=эрг, а , т.е. [?]=cм-3/2, то [g]=эрг•см3. Заметим, что константа электромагнитного взаимодействия: безразмерна. Зная g (из опыта), можно определить вероятность слабого . Пусть энергии выдели

Примечаний нет.