Каковы особенности развития науки 20 века

в VI веке до н. э. в Древней Греции возникает наука. Под наукой понимается не просто совокупность каких-то отрывочных, разрозненных сведений, а определенная система знаний, которая является результатом деятельности особой группы людей (научного сообщества).

в древних государствах: Греции, Вавилонии, Египте, Китае, Индии практические потребности людей привели к появлению начал старейших наук — астрономии и математики. в этот период происходит накопление знаний в области физики. Так, в это время были известны правило рычага и закон прямолинейного распространения света. Однако в отличие от астрономии и математики говорить о появлении зачатков физической науки в рассматриваемый период еще нельзя.

Древние философы и ученые высказали ряд идей, которые стали затем руководящими в естествознании и философии. Это такие фундаментальные идеи, как:

- идея о материи,

- идея о неуничтожимости материи и движения,

- идея о всеобщей причинности,

- идея об атомистическом строении вещества,

- идея об относительности механического движения и др.

Понятие материи и представление о строении вещества формируется уже в самой первой философской школе Древней Греции, известной под названием Милетской (Ионийской). основоположник ионийской философии Фалес из Милета (ок. 624—547 гг. до н. э.) принял за начало всех вещей воду.

Последующие философы ионийцы.

Одним из величайших ученых и философов античности был Аристотель.

Родоначальником пифагорейской школы в Древней Греции был древнегреческий ученый и философ Пифагор (580—500 гг. до н.э.). Пифагорейцы учили, что в основе всех вещей лежит число, а вся Вселенная есть гармония чисел.

Одним из крупнейших ученых-математиков был Евклид, живший в III веке до н.э. в Александрии. В своем 15 томном труде «Начала» он привел в систему все математические достижения того времени. «Начала» содержали не только результаты трудов самого Евклида, но и включали достижения других древнегреческих ученых. В «Началах» были заложены основы античной математики. Евклид создал метод аксиом и построил геометрию, носящую по сей день его имя.

В древнегреческой науке было много достижений в области механики.

21. Как изменились представления о строении атома. Назовите основные положения современной атомистики.

В XVIII в. химик Дальтон принял атомный вес водорода за единицу и сопоставил с ним атомные веса других газов. В XIX в. Д.И. Менделеев построил систему химических элементов, основанную на их атомном весе. В физике исследования атома начинаются с открытия явления радиоактивности (самопроизвольного превращения атомов одних элементов в атомы других) французскими физиками А. Беккерелем и Пьером и Марией Кюри. Исследование структуры атома началось в 1895 г. с открытия Дж. Томсоном электрона – отрицательно заряженной частицы, входящей в состав всех атомов. Поскольку атом в целом электрически нейтрален, было сделано предположение о наличии в его структуре положительно заряженных частиц.

В 1911 г. исследования лаборатории Э. Резерфорда позволили сделать вывод, что атом имеет структуру, напоминающую солнечную систему: в центре находится атомное ядро, а вокруг него по своим орбитам движутся электроны.

В 1913 г. датский физик Нильс Бор, отталкиваясь от планетарной модели Резерфорда и квантовой концепции энергии, предложил следующую гипотезу строения атома:

1. В каждом атоме существует несколько стационарных состояний или орбит электронов, двигаясь по которым электрон существует, не излучая.

2. При переходе электрона из одного стационарного состояния в другое атом излучает или поглощает порцию энергии.

Дальнейшие исследования показали, что сам электрон не является точкой. Он обладает внутренней структурой, которая может меняться в зависимости от его состояния, поэтому описать структуру атома, исходя из представлений классической механики, нельзя. Вследствие своей волновой природы электроны и их заряды как бы распространены по всему атому, но в некоторых местах электронная плотность заряда больше, а в других – меньше. Кривая, связывающая точки максимальной плотности, формально называется орбитой электрона. Процессы в атоме в принципе нельзя наглядно представить в виде механистических моделей по аналогии с событиями в макромире.

Атом (от греч. atomos - неделимый) - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. В центре атома находится положительно заряженное ядро. В ядре сосредоточена почти вся масса атома; вокруг движутся электроны. Электрон – отрицательно заряженная частица. Электроны образуют электронные оболочки, размеры которых определяют размеры атома, всего 118 электронов. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Протон – положительно заряженная частица, входящая в состав ядра атома. Протонов в ядре атома может быть 118. Нейтрон - нейтральная элементарная частица с массой, незначительно превышающей массу протона, нейтронов в ядре атома может быть около 150. Протоны и нейтроны – ядерные частицы. Атомы могут присоединять или отдавать электроны, становясь отрицательно или положительно заряженными ионами. Ионы – атомы одного и того же химического элемента, отличающиеся друг от друга количеством электронов на внешней оболочке. Ион - электрически заряженные частицы, образующиеся из атома (молекулы) в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов.

Положительно заряженные ионы называются катионами. Отрицательно заряженные ионы называются анионами. Изотоп – атомы одного и того же химического элемента отличающиеся друг от друга числом нейтронов, но содержат одинаковое число протонов и поэтому занимают одно и то же место в периодической системе элементов. Различают устойчивые (стабильные) изотопы и радиоактивные изотопы.

Химические свойства атомов определяются в основном числом электронов во внешней оболочке; соединяясь химически, атомы образуют молекулы. Важная характеристика атома - его внутренняя энергия, которая может принимать лишь определенные (дискретные) значения, соответствующие устойчивым состояниям атома, и изменяется только скачкообразно путем квантового перехода. Поглощая определенную порцию энергии, атом переходит в возбужденное состояние (на более высокий Уровень энергии). Из возбужденного состояния атом, испуская фотон, может перейти в состояние с меньшей энергией (на более низкий Уровень энергии). Уровень, соответствующий минимальной энергии атома, называется основным, остальные - возбужденными. Квантовые переходы обусловливают атомные спектры поглощения и испускания, индивидуальные для атомов всех химических элементов.

22. Каковы достижения современной химии. Ее основные направления. Какие достижения были сделаны в биологии 20 века. Что такое биотехнология

Биотехнология - это управляемое получение полезных для медицины и народного хозяйства целевых продуктов с помощью биологических агентов микроорганизмов, вирусов, клеток животных и растений, а также с помощью внеклеточных веществ и компонентных клеток.

Сегодня биотехнология стремительно выдвигается на передний край научно-технического прогресса. Этому способствуют два обстоятельства.

С одной стороны, бурное развитие современной молекулярной биологии и генетики, опирающихся на достижение химии и физики, позволило использовать потенциал живых организмов в интересах деятельности человека.

С другой стороны, наблюдается острая практическая потребность в новых технологиях, призванных ликвидировать нехватку продовольствия, энергии, минеральных ресурсов, улучшить состояние здравоохранения и охраны окружающей среды.

Биотехнология уже вносит немалую лепту и в будущем внесет решающий вклад в решение этих глобальных проблем человечества.