Планета Земля в Солнечной системе. Физические картины мира

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Институт экономики, управления и права

Контрольная работа

Тема работы: Планета Земля в Солнечной системе. Физические картины мира. Эпоха Возрождения

2014

Содержание

1. Планета Земля в Солнечной системе

1.1 История возникновения планеты Земля

1.2 Внутренне строение Земли

1.3 Атмосфера и поверхность Земли

2.Физические картины мира .Эпоха Возрождения

2.1 Революция в мировоззрении в эпоху средневековья

2.2 Мыслители эпохи Возрождения. Их вклад в развитие естествознания

Список литературы

1. Планета Земля в Солнечной системе

земля вселенная кузанский галилей

C самого начала развития цивилизации людей интересовало происхождение Солнца, планет и звезд. Но больше всего вызывает интерес планета, являющаяся нашим общим домом, Земля. Представления о ней менялись вместе с развитием науки, само понятие о звездах и планетах, так как мы это понимаем сейчас, сформировалось всего лишь несколько веков назад, что ничтожно мало по сравнению с самим возрастом Земли.

Третья от Солнца планета, ставшая нашим домом, имеет спутник - Луну, и входит в группу планет земного типа, таких как Меркурий, Венера и Марс.

Планеты-гиганты существенно отличаются от них по физическим свойствам и строению. Но даже такая крохотная по сравнению с ними планета, как Земля, имеет невероятную по осмыслению массу - 5, 97х1024 килограмм. Она вращается вокруг светила по орбите на среднем расстоянии от Солнца в 149, миллиона километров, вращаясь вокруг своей оси, что является причиной смены дней и ночей. А сама эклиптика орбиты характеризует времена года.

Наша планета играет уникальную роль в Солнечной системе, ведь Земля - единственная планета, на которой есть жизнь! Расположилась Земля крайне удачным образом. Она путешествует по орбите на расстоянии почти 150 000 000 километров от Солнца, а это означает лишь одно - На Земле достаточно тепло, чтобы вода сохранялась в жидком виде. При условии жарких температур вода бы просто выпарилась, а в холоде превращалась бы в лед. Только на Земле присутствует атмосфера, в которой может дышать человек и все живые организмы.

1.1 История возникновения планеты Земля

Отталкиваясь от Теории Большого Взрыва и основываясь на исследовании радиоактивных элементов и их изотопов, ученые выяснили, приблизительный возраст земной коры, - он составляет около четырех с половиной миллиардов лет, а возраст Солнца - около пяти миллиардов лет. Так же, как и вся галактика, Солнце образовалось в результате гравитационного сжатия облака межзвездной пыли, а вслед за светилом образовались и планеты, входящие в Солнечную систему.

Что касается образования самой Земли как планеты, само ее рождение и формирование продолжалось сотни миллионов лет и проходило в несколько фаз. На фазе рождения, подчиняясь законам гравитации, на ее все растущую поверхность падало большое количество планетезималей и крупных космических тел, составивших впоследствии практически всю современную массу земли.

Под действием такой бомбардировки произошло разогревание, а затем и расплавление вещества планеты. Под воздействием сил гравитации тяжелые элементы, такие как феррум и никель, создали ядро, а из более легких соединений образовались земная мантия, кора с лежащими на ее поверхности континентами и океанами, и атмосфера, которая первоначально сильно отличалась от настоящей.

1.2 Внутренне строение Земли

Из планет своей группы Земля обладает наибольшей массой и поэтому имеет самую большую внутреннюю энергию -- гравитационную и радиогенную, под воздействием которых процессы в земной коре еще продолжаются, что видно по вулканической и тектонической деятельности. Хотя уже успели образоваться магматические, метаморфические и осадочные породы, сформировавшие очертания ландшафтов, которые под действием эрозии постепенно видоизменяются.

Под атмосферой нашей планеты расположилась твердая поверхность, которая называется земной корой. Она делится на огромные куски (плиты) из твердой породы, которые могут двигаться и при движении задевать и толкать друг друга. В результате такого движения появляются горы и иные особенности земной поверхности.

Земная кора имеет толщину от 10 до 50 километров. Кора «плавает» на жидкой земной мантии, масса которой составляет 67% массы всей Земли и простирается в глубину на 2890 километров!

За мантией следует наружное жидкое ядро, которое тянется в глубину еще на 2260 километров. Это слой является также подвижным и способен издавать электрические токи, которые и создают магнитное поле планеты!

В самом центре Земли находится внутреннее ядро. Оно очень твердое и содержит уйму железа.

1.3 Атмосфера и поверхность Земли

Земля единственная из всех планет Солнечной системы, имеет океаны, - они покрывают более семидесяти процентов ее поверхности. Первоначально находящаяся в атмосфере в виде пара вода сыграла большую роль в образовании планеты - парниковый эффект поднял температуру на поверхности на те десятки градусов, необходимые для существования воды в жидкой фазе, а в сочетании с солнечной радиацией дал начало фотосинтезу живого вещества - органики. Из космоса атмосфера кажется голубой каймой вокруг планеты.

Эта тончайший купол состоит на 77% из азота, на 20% из кислорода. Остальное - это смесь разнообразных газов. Земная атмосфера содержит намного больше кислорода, чем любая другая планета. Кислород жизненно необходим животным и растениям.

Это уникальное явление можно расценивать как чудо или считать невероятным совпадением случайностей. Именно океан дал начало зарождению жизни на планете, и, как следствие, возникновению гомо сапиенс. Удивительно, но океаны еще хранят множество тайн. Развиваясь, человечество продолжает изучать космос. Выход на околоземную орбиту дал возможность по новому осмыслить многие геоклиматические процессы, происходящие на Земле, дальнейшее изучение тайн которой еще предстоит не одному поколению людей.

2. Физические картины мира. Эпоха Возрождения

В отличие от античности, средневековая наука не предположила новых фундаментальных программ, но в то же время она не ограничивалась только пассивным усвоением достижений античной науки. Ее вклад в развитие научного знания состоял в том, что был предложен целый ряд новых интерпретаций и уточнений античной науки, ряд новых понятий и методов исследования, которые разрушали античные научные программы, подготавливая почву для механики Нового времени. Но была необходима смена мировоззрения, которая произошла в эпоху Возрождения.

Поэтому, анализируя историю развития современного естествознания нельзя обойти стороной вопрос о характере науки в эпоху Возрождения.

2.1 Революция в мировоззрении в эпоху средневековья

Эпоха Возрождения сделала огромный вклад в развитие научной мысли благодаря новому пониманию места и роли человека в объективном мире. Человек стал пониматься отныне не как природное существо, а как творец самого себя, что и выделяет его из всех прочих живых существ. Человек становится на место Бога: он сам свой собственный творец, он владыка природы. Эта мысль была чужда языческой Греции, так как для нее природа - это то, что существует само по себе, что никем не создано. Более того, для античной науки небесные тела - нечто принципиально отличное от земного мира, это божественные существа, и создать их с помощью орудий и небесного материала было бы равносильно созданию богов - кощунственная для античности мысль.

Для Средневековья в возможности создания светил нет ничего кощунственного: христианство снимает с природного начала его сакральный характер и светила мыслятся как созданные - только не человеком, а Богом.

Возрождение делает следующий шаг - человек чувствует себя божественным. Поэтому в эту эпоху столь символическое значение получает фигура художника - в ней наиболее адекватно выражается самая глубокая ренессансная идея - идея человека-творца, человека, вставшего на место Бога. По-иному относится Возрождение и к деятельности. Античность предпочитала созерцание, считая, что оно приобщает человека к сущности природы, к вечному. Средние века делали упор на деятельность в нравственно-религиозной сфере, которая по сути сродни созерцанию. Возрождение придает человеческой деятельности оттенок сакральности (божественности): человек не просто удовлетворяет свои земные нужды, он творит мир, красоту, самого себя.

Поэтому в эпоху Возрождения впервые снимается граница между наукой как постижением сущего и практически-технической деятельностью. Идет стирание граней между теоретиками-учеными и практиками-инженерами. Художник и ученый подражают не только созданиям Бога, но и Его творчеству. Создавая вещи, так же как Бог создал мир, они делают это не наобум, а стремятся увидеть законы построения этих вещей.

Окончательно формируется сознание, прямо противоположное античному: если для древнегреческого философа предел выше беспредельного, форма совершеннее материи, завершенное и целое прекраснее незавершенного и бесконечного, то для ученного Возрождения беспредельное (возможность, материя) совершеннее формы, ставящей пределы и границы, бесконечное предпочтительнее перед имеющим конец, становление и непрерывное превращение (или его возможность) выше того, что неподвижно.

Новый взгляд на мир и человека позволил сделать выдающиеся открытия и создать новые теории, ставшие прологом научной революции, в ходе которой оформилось классическое естествознание. Так были сделаны открытия Николая Коперника и Джордано Бруно, давшие миру гелиоцентризм и идею бесконечности Вселенной. Это пока еще были, скорее, гениальные догадки, требовавшие как естественнонаучного, так и философского обоснования. Именно эта проблема станет ключевой в ходе научной революции XVI-XVII вв., создавшей современную науку.

Новая же научная программа, ставшая завершением Ренессанса и открывшая европейской экспериментальное и математическое естествознание Нового времени, была создана Галилео Галилеем. Он же сформулировал первостепенные методологические и философские принципы, которые легли в основу развития всего европейского мировоззрения и науки Нового времени.

2.2 Мыслители эпохи Возрождения. Их вклад в развитие естествознания

Возрожденческая трактовка диалектики. Николай Кузанский и принцип совпадения противоположностей.

Одним из характерных представителей ренессансной философии был Николай Кузанский (1401-1464). Анализ его учения позволяет особенно ясно увидеть различия между древнегреческой и возрожденческой трактовками бытия.

Николай Кузанский ориентировался на традицию неоплатонизма. Однако при этом он переосмыслил учение неоплатоников, начиная с центрального для них понятия единого. Кузанский, разделяющий принципы христианского монизма, отвергает античный дуализм и заявляет, что «единому ничто не противоположно». А отсюда он делает характерный вывод: «единое есть все» - формула, звучащая пантеистически и прямо предваряющая пантеизм Джордано Бруно.

Эта формула неприемлема для христианского теизма, принципиально отличающего творение от творца. Вот тут и появляется новый, возрожденческий подход к проблемам онтологии. Из утверждения, что единое не имеет противоположности, Кузанский делает вывод, что единое тождественно беспредельному, бесконечному. Бесконечное - это то, больше чего ничего не может быть, Кузанский поэтому называет его «максимумом»; единое же - это «минимум». Николай Кузанский, таким образом, открыл принцип совпадения противоположностей - максимума и минимума. Чтобы сделать более наглядным этот принцип, Кузанский обращается к математике, указывая, что при увеличении радиуса круга до бесконечности окружность превращается в бесконечную прямую. У такого максимального круга диаметр становится тождественным окружности, более того - с окружностью совпадает не только диаметр, но и центр, а тем самым точка (минимум) и бесконечная прямая (максимум) представляют собой одно и то же. Аналогично обстоит дело с треугольником: если одна из его сторон бесконечна, то и другие две тоже будут бесконечными. Таким образом, доказывается, что бесконечная линия есть и треугольник, и круг, и шар.

Совпадение противоположностей является важнейшим методологическим принципом философии Николая Кузанского, что делает его одним из родоначальников новоевропейской диалектики. У Платона, одного из крупнейших диалектиков античности, мы не находим учения о совпадении противоположностей, поскольку для древнегреческой философии характерен дуализм, противопоставление идеи (или формы) и материи, единого и беспредельного. Напротив, у Кузанского место единого теперь занимает понятие актуальной бесконечности, которое и есть, собственно, совмещение противоположностей - единого и беспредельного.

Проведенное, хотя и не всегда последовательно, отождествление единого с бесконечным впоследствии повлекло за собой перестройку принципов не только античной философии и средневековой теологии, но и античной и средневековой науки - математики и астрономии.

Теория Николая Коперника.

Через всю яркую жизнь Коперника, начиная со студенческих лет в Кракове и до последних дней, проходит основная нить - великое дело утверждения новой системы мира, призванной заместить в корне неправильную геоцентрическую систему Птолемея.

Первый набросок своей теории Коперник изложил в работе, которая известна под русским названием, как “Малый комментарий Николая Коперника относительно установленных им гипотез о небесных движениях”. Здесь Коперник указывает на недостатки этих теорий, вынуждающих его предложить свою теорию.

Эта новая теория исходит из следующих принципов:

- не существует единого центра для всех небесных орбит или сфер;

- центр Земли является не центром мира, а лишь центром тяготения и лунной орбиты;

- все сферы движутся вокруг Солнца, как вокруг своего центра, вследствие чего Солнце является центром всего мира;

- отношение расстояния от Земли до Солнца к высоте небесной тверди ( то есть к расстоянию до сферы неподвижных звезд) меньше отношения радиуса Земли к расстоянию от нее до Солнца, причем, расстояние от Земли до Солнца ничтожно мало по сравнению с высотой небесной тверди;

- всякое движение, замечаемое у небесной тверди, связано не с каким-либо движением самой тверди, а с движением Земли. Земля же, вместе с окружающими ее стихиями (воздухом и водой) совершает в течение суток полный оборот вокруг своих неизменных полюсов, в то время, как твердь небесная и расположенное на ней небо, остаются неподвижными;

- то, что кажется нам движением Солнца, на самом деле связано с движениями Земли и нашей сферы, вместе с которой мы обращаемся вокруг Солнца, как всякая другая планета. Таким образом, Земля обладает более чем одним движением;

- кажущиеся прямые и попятные движения планет, обусловлены не их движениями, а движением Земли. Следовательно, одного лишь движения самой Земли достаточно для объяснения многих кажущихся неравномерностей на небе.

В этих семи тезисах четко намечены контуры будущей гелиоцентрической системы, сущность которой заключается в том, что Земля одновременно движется и вокруг своей оси и вокруг Солнца.

Сформулировав 7 положений своей теории, Коперник переходит к описанию последовательности расположения небесных сфер (планет). Затем Коперник останавливается на том, почему годовое движение Солнца на небе следует объяснять лишь движением Земли.

Бесконечная вселенная Джордано Бруно.

Характерная для Николая Кузанского тенденция мыслить высшее начало бытия как тождество противоположностей (единого и бесконечного) была результатом пантеистически окрашенного сближения бога с миром, творца с творением. Эту тенденцию еще более углубил Джордано Бруно (1548-1600), создав последовательно пантеистическое учение, враждебное средневековому теизму. Джордано Бруно опирался не только на Николая Кузанского, но и на гелиоцентрическую астрономию Николая Коперника. Коперник разрушает важнейший принцип аристотелевской физики и космологии, отвергая вместе с ним и представление о конечности космоса.

Отождествляя космос с бесконечным божеством, Бруно получает и бесконечный космос.

Снимая, далее, границу между творцом и творением, Бруно разрушает и традиционную противоположность формы - как начала неделимого, а потому активного и творческого, с одной стороны, и материи как начала беспредельного, а потому пассивного, с другой. Бруно, таким образом, не только передает самой природе то, что в средние века приписывалось богу, а именно активный, творческий импульс. Он идет значительно дальше, отнимая у формы и передавая материи то начало жизни и движения, которое со времен Платона и Аристотеля считалось присущим именно форме. Природа, согласно Бруно, есть «бог в вещах».

Пантеизм Бруно прокладывал путь к материалистическому пониманию природы. Неудивительно, что учение Бруно было осуждено церковью как еретическое. Инквизиция требовала, чтобы итальянский философ отрекся от своего учения. Однако Бруно редпочел смерть отречению, и в 1600 году был сожжен на костре.

Механистическая картина мира Галилео Галилея.

Основоположником экспериментально-математического метода исследования природы был великий итальянский ученый Галилео Галилей (1564- 1642). Галилей же оставил развернутое изложение этого метода и сформулировал важнейшие принципы механического мира.

Убедившись в бесплодии схоластической учености он углубился в математические науки. Став в дальнейшем профессором математики Падуанского университета, ученый развернул активную научно-исследовательскую деятельность, особенно в области механики и астрономии. Астрономические открытия Галилея, в первую очередь спутников Юпитера, стали наглядным доказательством истинности гелиоцентрической теории Коперника, а явления, наблюдаемые на Луне, представлявшейся планетой, вполне аналогичной Земле, и пятна на Солнце подтверждали идею Бруно о физической однородности Земли и неба. Открытие же звездного состава Млечного Пути явилось косвенным доказательством бесчисленности миров во Вселенной.

Указанные открытия Галилея положили начало его ожесточенной полемике со схоластиками и церковниками, отстаивавшими аристотелевско-птолемеевскую картину мира.

Огромную роль сыграли работы Галилея и в области механики. Господствовавшая в эту эпоху схоластическая физика, основавшаяся на поверхностных наблюдениях и умозрительных выкладках, была засорена представлениями о движении вещей в соответствии с их «природой» и целью, о естественной тяжести и легкости тел, о «боязни пустоты», о совершенстве кругового движения и другими ненаучными домыслами, которые сплелись в запутанный узел с религиозными догматами и библейскими мифами. Галилей путем ряда блестящих экспериментов постепенно распутал его и создал важнейшую отрасль механики - динамику, т. е. учение о движении тел.

Занимаясь вопросами механики, Галилей открыл ряд ее фундаментальных законов: пропорциональность пути, проходимого падающими телами, квадратам времени их падения; равенство скоростей падения тел различного веса в безвоздушной среде; сохранение прямолинейного равномерного движения, сообщенного какому-либо телу, до тех пор, пока какое-либо внешнее воздействие не прекратит его (что впоследствии получило название закона инерции), и др.

Все идеи великий ученый сформулировал в «Диалоге о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой» (1632), научно доказавшем истинность теории Коперника. Эта книга послужила поводом для обвинения Галилея со стороны католической церкви. Ученый был привлечен к суду римской инквизицией; в 1633 г. состоялся его знаменитый процесс, на котором он был вынужден формально отречься от своих «заблуждений».

Используя теорию двойственной истины, Галилей решительно отделял науку от религии. Он утверждал, например, что природа должна изучаться с помощью математики и опыта, а не с помощью Библии. В познании природы человек должен руководствоваться только собственным разумом. Предмет науки - природа и человек. Предмет религии - «благочестие и послушание», сфера моральных поступков человека.

Исходя из этого, Галилей пришел к выводу о возможности безграничного познания природы. Мыслитель и здесь вступал в конфликт с господствовавшими схоластическо-догматическими представлениями о незыблемости положений «божественной истины» зафиксированных в Библии, в произведениях «отцов церкви», схоластизиированного Аристотеля и других «авторитетов». Исходя из идеи о бесконечности Вселенной, великий итальянский ученый выдвинул глубокую гносеологическую идею о том, что познание истины есть бесконечный процесс. Эта противоречащая схоластике установка Галилея привела его и к утверждению нового метода познания истины.

Подобно многим другим мыслителям эпохи Возрождения Галилей отрицательно относился к схоластической, силлогистической логике. Традиционная логика, по его словам, пригодна для исправления логически несовершенных мыслей, незаменимо при передаче другим уже открытых истин, но она не способна приводить к открытию новых истин, а тем самым и к изобретению новых вещей. А именно к открытию новых истин и должна, согласно Галилею, приводить подлинно научная методология.

Таким образом, в новое время Галилей одним из первых сформулировал деистический взгляд на природу. Этого взгляда придерживалось затем большинство передовых мыслителей 17 - 18 вв. Научно-философская деятельность Галилея кладет начало новому этапу развития философской мысли в Европе - механистическому и метафизическому материализму 17 - 18 вв.

Таким образом, философия и наука в эпоху Возрождения становится на путь самостоятельного от религии и церкви развития. Более того, именно в этот период происходит дифференциация научного знания от прежней единой нерасчлененной науки. Окончательно отпочковывались отдельные области знания -- астрономия, механика, математика, позднее физика, химия, биология. А это, в свою очередь, способствовало возникновению нового экспериментального метода познания. Эмпирическое естествознание выдвинуло требование опытного исследования, опытной проверки и доказательства любых утверждений, любых выводов. Наука вместе с философией всс решительнее выступают против отживших теологических теорий, против догматизма религиозного мировоззрения. Для философии этого периода уже просматривалась задача теоретической разработки и обобщения приемов опытного познания, выявления источников и достоверности знания, полученных из опыта, которая была практически решена в философии Нового времени.

Список литературы

1. Грушевицкая Т. Г., Садохин А. П. Концепция современного естествознания: Учеб. пособие - М.: Высш. Шк., 1998.

2. Фолта Я., Новы Л. История естествознания в датах. М.: Прогресс, 1989.

3.Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания: Учебник. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. - 540 с.

4.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник. - М.: Высшая школа, 2003. - 488 с.

5. И.Д. Новиков "Эволюция Вселенной", М. 1983 г. С.П. Левитан. "Астрономия", М., "Просвещение" 1994 г.

6. Витязев А. В., Печерникова Г. В., Сафронов В. С. Планеты земной группы: происхождение и ранняя эволюция. - М., 1990. - 296 с.

Размещено на Allbest.ru