बच्चों के लिए ज्वरनाशक दवाएं बाल रोग विशेषज्ञ द्वारा निर्धारित की जाती हैं। लेकिन बुखार के साथ आपातकालीन स्थितियाँ होती हैं जब बच्चे को तुरंत दवा देने की आवश्यकता होती है। तब माता-पिता जिम्मेदारी लेते हैं और ज्वरनाशक दवाओं का उपयोग करते हैं। शिशुओं को क्या देने की अनुमति है? आप बड़े बच्चों में तापमान कैसे कम कर सकते हैं? कौन सी दवाएँ सबसे सुरक्षित हैं?
संक्षिप्त वर्णन
हमारे आस-पास की पूरी दुनिया अपने सभी गुणों, कनेक्शनों और संबंधों के साथ, अपने अनंत विविध रूपों और अभिव्यक्तियों में गतिशील पदार्थ है। आइए इस पर करीब से नज़र डालें कि पदार्थ क्या है, साथ ही इसके संरचनात्मक स्तर भी। पदार्थ दुनिया में मौजूद सभी वस्तुओं और प्रणालियों का एक अनंत सेट है, जो किसी भी गुण, कनेक्शन, रिश्ते और आंदोलन के रूपों का सब्सट्रेट है। भौतिक संसार की संरचना के बारे में विचारों का आधार एक प्रणालीगत दृष्टिकोण है, जिसके अनुसार भौतिक संसार की कोई भी वस्तु, चाहे वह परमाणु, ग्रह, जीव या आकाशगंगा हो, को एक जटिल गठन के रूप में माना जा सकता है, जिसमें घटक भागों को व्यवस्थित किया गया है। अखंडता।
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अर्थशास्त्र और प्राकृतिक विज्ञान विभाग
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आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान के मूल सिद्धांत
विषय: "सूक्ष्म और मेगा-दुनिया के बीच संबंधों की समस्या"
हमारे आस-पास की पूरी दुनिया अपने सभी गुणों, कनेक्शनों और संबंधों के साथ, अपने अनंत विविध रूपों और अभिव्यक्तियों में गतिशील पदार्थ है। आइए इस पर करीब से नज़र डालें कि पदार्थ क्या है, साथ ही इसके संरचनात्मक स्तर भी।
पदार्थ दुनिया में मौजूद सभी वस्तुओं और प्रणालियों का एक अनंत सेट है, जो किसी भी गुण, कनेक्शन, रिश्ते और आंदोलन के रूपों का सब्सट्रेट है। भौतिक संसार की संरचना के बारे में विचारों का आधार एक प्रणालीगत दृष्टिकोण है, जिसके अनुसार भौतिक संसार की कोई भी वस्तु, चाहे वह एक परमाणु, ग्रह, जीव या आकाशगंगा हो, को एक जटिल गठन के रूप में माना जा सकता है, जिसमें घटक भागों को व्यवस्थित किया गया है। अखंडता।
आधुनिक विज्ञान विश्व में तीन संरचनात्मक स्तरों की पहचान करता है।
माइक्रोवर्ल्ड अणु, परमाणु, प्राथमिक कण हैं - बेहद छोटे, प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य नहीं सूक्ष्म वस्तुओं की दुनिया, जिसकी स्थानिक विविधता 10 -8 से 10 -16 सेमी तक गणना की जाती है, और जीवनकाल अनंत से 10 -24 तक है एस।
मैक्रोवर्ल्ड मनुष्यों के अनुरूप स्थिर रूपों और मात्राओं के साथ-साथ अणुओं, जीवों, जीवों के समुदायों के क्रिस्टलीय परिसरों की दुनिया है; मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स की दुनिया, जिसका आयाम मानव अनुभव के पैमाने के बराबर है: स्थानिक मात्राएं मिलीमीटर, सेंटीमीटर और किलोमीटर में व्यक्त की जाती हैं, और समय - सेकंड, मिनट, घंटे, वर्षों में व्यक्त किया जाता है।
मेगावर्ल्ड ग्रह, तारा परिसर, आकाशगंगाएँ, मेटागैलेक्सियाँ हैं - विशाल ब्रह्मांडीय पैमाने और गति की दुनिया, जिसकी दूरी प्रकाश वर्ष में मापी जाती है, और अंतरिक्ष वस्तुओं का जीवनकाल लाखों और अरबों वर्षों में मापा जाता है।
और यद्यपि इन स्तरों के अपने विशिष्ट कानून हैं, सूक्ष्म, स्थूल और मेगा-संसार आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं और अलग-अलग मौजूद नहीं हो सकते हैं।
सूक्ष्म स्तर पर, आज भौतिक विज्ञान उन प्रक्रियाओं का अध्ययन कर रहा है जो लगभग 10 -22 सेकेंड के समय में 10 -18 सेमी की लंबाई पर होती हैं। मेगावर्ल्ड में, वैज्ञानिक हमसे लगभग 9-12 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित वस्तुओं को रिकॉर्ड करने के लिए उपकरणों का उपयोग करते हैं।
माइक्रोवर्ल्ड।
प्राचीन काल में, डेमोक्रिटस ने पदार्थ की संरचना की परमाणु परिकल्पना को सामने रखा। जे. डाल्टन के कार्यों के लिए धन्यवाद, परमाणु के भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन किया जाने लगा। 19 वीं सदी में डी.आई. मेंडेलीव ने उनके परमाणु भार के आधार पर रासायनिक तत्वों की एक प्रणाली बनाई।
भौतिकी में, पदार्थ के अंतिम अविभाज्य संरचनात्मक तत्वों के रूप में परमाणुओं की अवधारणा रसायन विज्ञान से आई है। दरअसल, परमाणु का भौतिक अध्ययन 19वीं शताब्दी के अंत में शुरू हुआ, जब फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ए.ए. बेकरेल ने रेडियोधर्मिता की घटना की खोज की, जिसमें कुछ तत्वों के परमाणुओं का अन्य तत्वों के परमाणुओं में सहज परिवर्तन शामिल था। 1895 में, जे. थॉमसन ने इलेक्ट्रॉन की खोज की, एक नकारात्मक चार्ज कण जो सभी परमाणुओं का हिस्सा है। चूँकि इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है, और समग्र रूप से परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है, इसलिए यह माना गया कि इलेक्ट्रॉन के अलावा एक धनात्मक आवेशित कण भी है। परमाणु की संरचना के कई मॉडल थे।
सूक्ष्म वस्तुओं के विशिष्ट गुणों की पहचान की गई है, जो कणिका (कण) और प्रकाश (तरंग) दोनों गुणों की उपस्थिति में व्यक्त किए गए हैं। प्राथमिक कण माइक्रोवर्ल्ड की सबसे सरल वस्तुएँ हैं, जो एक पूरे के रूप में परस्पर क्रिया करते हैं। 300 से अधिक किस्में ज्ञात हैं। बीसवीं सदी के पूर्वार्ध में. फोटॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन की खोज की गई और बाद में न्यूट्रिनो, मेसॉन और अन्य की खोज हुई। प्राथमिक कणों की मुख्य विशेषताएँ: द्रव्यमान, आवेश, औसत जीवनकाल, क्वांटम संख्याएँ। सभी प्राथमिक कण, बिल्कुल तटस्थ, अपने स्वयं के प्रतिकण होते हैं - प्राथमिक कण जिनकी विशेषताएं समान होती हैं, लेकिन विद्युत आवेश के संकेतों में भिन्न होते हैं। जब कण टकराते हैं तो वे नष्ट (विनाश) हो जाते हैं।
खोजे गए प्राथमिक कणों की संख्या तेजी से बढ़ रही है। वे "परिवारों" (मल्टीप्लेट्स), "जीनस" (सुपरमल्टीप्लेट्स), "जनजाति" (हैड्रोन, लेप्टान, फोटॉन, आदि) में संयुक्त हैं। कुछ कणों को समरूपता के सिद्धांत के अनुसार समूहीकृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, तीन कणों का एक त्रिक (क्वार्क) और तीन प्रतिकणों का एक त्रिक (एंटीक्वार्क)। बीसवीं सदी के अंत तक, भौतिकी ने एक सामंजस्यपूर्ण सैद्धांतिक प्रणाली के निर्माण की ओर कदम बढ़ाया जो प्राथमिक कणों के गुणों की व्याख्या करती है। ऐसे सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं जो कणों की विविधता, उनके अंतर्संबंधों का सैद्धांतिक विश्लेषण देना और सभी प्रकार की अंतःक्रियाओं का एक एकीकृत सिद्धांत बनाना संभव बनाते हैं।
आधुनिक विज्ञान मेगावर्ल्ड या अंतरिक्ष को सभी खगोलीय पिंडों की एक परस्पर क्रिया और विकासशील प्रणाली के रूप में देखता है।
सभी मौजूदा आकाशगंगाएँ उच्चतम क्रम की प्रणाली - मेटागैलेक्सी में शामिल हैं। मेटागैलेक्सी के आयाम बहुत बड़े हैं: ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज की त्रिज्या 15-20 अरब प्रकाश वर्ष है। "यूनिवर्स" और "मेटागैलेक्सी" की अवधारणाएं बहुत करीबी अवधारणाएं हैं: वे एक ही वस्तु की विशेषता बताते हैं, लेकिन विभिन्न पहलुओं में। "ब्रह्मांड" की अवधारणा का अर्थ संपूर्ण मौजूदा भौतिक संसार है; "मेटागैलेक्सी" की अवधारणा एक ही दुनिया है, लेकिन इसकी संरचना के दृष्टिकोण से - आकाशगंगाओं की एक व्यवस्थित प्रणाली के रूप में।
ब्रह्मांड के आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल ए. आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत पर आधारित हैं, जिसके अनुसार अंतरिक्ष और समय की मीट्रिक ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान के वितरण से निर्धारित होती है। समग्र रूप से इसके गुण पदार्थ के औसत घनत्व और अन्य विशिष्ट भौतिक कारकों द्वारा निर्धारित होते हैं। ब्रह्माण्ड का अस्तित्व अनन्त अर्थात् अनन्त है। इसकी कोई शुरुआत या अंत नहीं है, और स्थान असीमित है, लेकिन सीमित है।
1929 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री ई.पी. हबल ने आकाशगंगाओं की दूरी और गति के बीच एक अजीब संबंध के अस्तित्व की खोज की: सभी आकाशगंगाएँ हमसे दूर जा रही हैं, और दूरी के अनुपात में बढ़ती गति के साथ आकाशगंगा प्रणाली का विस्तार हो रहा है। ब्रह्माण्ड का विस्तार वैज्ञानिक रूप से स्थापित तथ्य माना जाता है। जे. लेमेत्रे की सैद्धांतिक गणना के अनुसार, अपनी मूल अवस्था में ब्रह्मांड की त्रिज्या 10 -12 सेमी थी, जो आकार में एक इलेक्ट्रॉन की त्रिज्या के करीब है, और इसका घनत्व 10 96 ग्राम/सेमी 3 था। एक विलक्षण अवस्था में, ब्रह्मांड नगण्य आकार की एक सूक्ष्म वस्तु थी। प्रारंभिक एकवचन अवस्था से, ब्रह्मांड बिग बैंग के परिणामस्वरूप विस्तार की ओर बढ़ गया।
पूर्वव्यापी गणना ब्रह्मांड की आयु 13-20 अरब वर्ष निर्धारित करती है। जी.ए. गामो ने सुझाव दिया कि पदार्थ का तापमान अधिक था और ब्रह्मांड के विस्तार के साथ गिर गया। उनकी गणना से पता चला कि ब्रह्मांड अपने विकास में कुछ चरणों से गुजरता है, जिसके दौरान रासायनिक तत्वों और संरचनाओं का निर्माण होता है। आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में, स्पष्टता के लिए, ब्रह्माण्ड के विकास के प्रारंभिक चरण को "युगों" में विभाजित किया गया है:
हैड्रोन का युग। भारी कण जो मजबूत अंतःक्रिया में प्रवेश करते हैं;
लेप्टान का युग. प्रकाश कण जो विद्युत चुम्बकीय संपर्क में प्रवेश करते हैं;
फोटॉन युग. अवधि 1 मिलियन वर्ष. द्रव्यमान का बड़ा हिस्सा - ब्रह्मांड की ऊर्जा - फोटॉन से आता है;
सितारा युग. ब्रह्मांड के जन्म के 1 मिलियन वर्ष बाद होता है। तारकीय युग के दौरान, प्रोटोस्टार और प्रोटोगैलेक्सी के निर्माण की प्रक्रिया शुरू होती है।
फिर मेटागैलेक्सी की संरचना के निर्माण की एक भव्य तस्वीर सामने आती है।
मेटागैलेक्सी तारा प्रणालियों - आकाशगंगाओं का एक संग्रह है, और इसकी संरचना अत्यंत दुर्लभ अंतरिक्ष गैस से भरी और अंतरिक्ष किरणों द्वारा प्रवेशित अंतरिक्ष में उनके वितरण से निर्धारित होती है। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, मेटागैलेक्सी की विशेषता एक सेलुलर (मेष, छिद्रपूर्ण) संरचना है। मेटागैलेक्सी की आयु ब्रह्मांड की आयु के करीब है, क्योंकि संरचना का निर्माण पदार्थ और विकिरण के पृथक्करण के बाद की अवधि में होता है। आधुनिक आंकड़ों के अनुसार, मेटागैलेक्सी की आयु 15 अरब वर्ष आंकी गई है।
आकाशगंगा एक विशाल प्रणाली है जिसमें तारों और निहारिकाओं के समूह शामिल होते हैं, जो अंतरिक्ष में एक जटिल विन्यास बनाते हैं।
उनके आकार के आधार पर, आकाशगंगाओं को पारंपरिक रूप से तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: अण्डाकार, सर्पिल और अनियमित।
सौर मंडल आकाशीय पिंडों का एक समूह है, जो आकार और भौतिक संरचना में बहुत भिन्न हैं। इस समूह में शामिल हैं: सूर्य, नौ प्रमुख ग्रह, दर्जनों ग्रह उपग्रह, हजारों छोटे ग्रह (क्षुद्रग्रह), सैकड़ों धूमकेतु और अनगिनत उल्का पिंड, झुंड में और व्यक्तिगत कणों के रूप में घूम रहे हैं। ये सभी पिंड केंद्रीय पिंड - सूर्य के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण एक प्रणाली में एकजुट हो गए हैं। सौर मंडल एक व्यवस्थित प्रणाली है जिसके अपने संरचनात्मक नियम हैं। सौर मंडल की एकीकृत प्रकृति इस तथ्य में प्रकट होती है कि सभी ग्रह एक ही दिशा में और लगभग एक ही तल में सूर्य के चारों ओर घूमते हैं। सूर्य, ग्रह, ग्रहों के उपग्रह अपनी धुरी पर उसी दिशा में घूमते हैं जिस दिशा में वे अपने प्रक्षेप पथ पर चलते हैं। सौर मंडल की संरचना भी प्राकृतिक है: प्रत्येक अगला ग्रह पिछले ग्रह की तुलना में सूर्य से लगभग दोगुना दूर है।
निष्कर्ष।
प्रयुक्त साहित्य की सूची
1. कारपेनकोव एस.के.एच. आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान की अवधारणाएँ। एम.: 1997
2. कुद्रियात्सेव पी.एस. भौतिकी के इतिहास पर पाठ्यक्रम. - एम.: शिक्षा, 1974. - एस.
3. पाठ्यपुस्तक "आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान की अवधारणाएँ"
अकादमी
परीक्षा
अनुशासन "केएसई" में
विषय पर: "सूक्ष्म, स्थूल और मेगा-विश्व में मौलिक अंतःक्रियाएं और संरचनाओं की विविधता"
परिचय
अध्याय I. पदार्थ
दूसरा अध्याय। पदार्थ के संगठन का संरचनात्मक स्तर।
सूक्ष्म, स्थूल, मेगा संसार
2.1 माइक्रोवर्ल्ड
2.2 मैक्रोवर्ल्ड
2.3 मेगावर्ल्ड
निष्कर्ष
प्रयुक्त साहित्य की सूची
परिचय
प्राकृतिक विज्ञान, मनुष्य द्वारा प्रत्यक्ष रूप से समझी जाने वाली सबसे सरल भौतिक वस्तुओं के साथ भौतिक दुनिया का अध्ययन शुरू करने के बाद, मानव धारणा की सीमाओं से परे और वस्तुओं के साथ असंगत, पदार्थ की गहरी संरचनाओं की सबसे जटिल वस्तुओं के अध्ययन की ओर आगे बढ़ता है। रोजमर्रा का अनुभव. सिस्टम दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, प्राकृतिक विज्ञान न केवल भौतिक प्रणालियों के प्रकारों की पहचान करता है, बल्कि उनके कनेक्शन और संबंधों को भी प्रकट करता है।
विज्ञान में पदार्थ की संरचना के तीन स्तर हैं:
माइक्रोवर्ल्ड (प्राथमिक कण, नाभिक, परमाणु, अणु) अत्यंत छोटी, प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य सूक्ष्म वस्तुओं की दुनिया नहीं है, जिसकी स्थानिक विविधता की गणना दस से माइनस आठवीं शक्ति से दस से माइनस सोलहवीं शक्ति सेमी तक की जाती है, और उनकी जीवनकाल अनंत से दस से शून्य से चौबीस डिग्री सेकेंड तक होता है।
मैक्रोवर्ल्ड (मैक्रोमोलेक्यूल्स, जीवित जीव, मनुष्य, तकनीकी वस्तुएं, आदि) मैक्रोऑब्जेक्ट्स की दुनिया है, जिसका आयाम मानव अनुभव के पैमाने के बराबर है: स्थानिक मात्राएं मिलीमीटर, सेंटीमीटर और किलोमीटर में व्यक्त की जाती हैं, और समय - में सेकंड, मिनट, घंटे, साल।
मेगावर्ल्ड (ग्रह, तारे, आकाशगंगा) विशाल ब्रह्मांडीय पैमाने और गति की दुनिया है, जिसकी दूरी प्रकाश वर्ष में मापी जाती है, और अंतरिक्ष वस्तुओं का जीवनकाल लाखों और अरबों वर्षों में मापा जाता है।
मौलिक विश्व स्थिरांक हमारी दुनिया में पदार्थ की पदानुक्रमित संरचना के पैमाने को निर्धारित करते हैं। यह स्पष्ट है कि उनमें अपेक्षाकृत छोटे परिवर्तन से गुणात्मक रूप से भिन्न दुनिया का निर्माण होना चाहिए, जिसमें वर्तमान में विद्यमान सूक्ष्म, स्थूल और मेगासंरचनाओं और सामान्य तौर पर, जीवित पदार्थ के उच्च संगठित रूपों का निर्माण असंभव हो जाएगा। उनके कुछ निश्चित अर्थ और उनके बीच संबंध, संक्षेप में, हमारे ब्रह्मांड की संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। इसलिए, प्रतीत होता है कि अमूर्त विश्व स्थिरांक की समस्या का वैश्विक वैचारिक महत्व है।
अध्याय I. पदार्थ
पदार्थ दुनिया में मौजूद सभी वस्तुओं और प्रणालियों का एक अनंत सेट है, जो किसी भी गुण, कनेक्शन, रिश्ते और आंदोलन के रूपों का सब्सट्रेट है। पदार्थ में न केवल प्रकृति की सभी प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य वस्तुएँ और पिंड शामिल हैं, बल्कि वे सभी भी शामिल हैं, जिन्हें सिद्धांत रूप में, अवलोकन और प्रयोग के साधनों में सुधार के आधार पर भविष्य में जाना जा सकता है।
भौतिक संसार की संरचना के बारे में विचारों का आधार एक प्रणालीगत दृष्टिकोण है, जिसके अनुसार भौतिक संसार की कोई भी वस्तु, चाहे वह परमाणु, ग्रह, जीव या आकाशगंगा हो, को एक जटिल गठन के रूप में माना जा सकता है, जिसमें घटक भागों को व्यवस्थित किया गया है। अखंडता। विज्ञान में वस्तुओं की अखंडता को दर्शाने के लिए एक प्रणाली की अवधारणा विकसित की गई।
वस्तुनिष्ठ वास्तविकता के रूप में पदार्थ में न केवल एकत्रीकरण की चार अवस्थाओं (ठोस, तरल, गैसीय, प्लाज्मा) में पदार्थ शामिल है, बल्कि भौतिक क्षेत्र (विद्युत चुम्बकीय, गुरुत्वाकर्षण, परमाणु, आदि), साथ ही उनके गुण, संबंध, उत्पाद इंटरैक्शन भी शामिल हैं। . इसमें एंटीमैटर (एंटीपार्टिकल्स का एक सेट: पॉज़िट्रॉन, या एंटीइलेक्ट्रॉन, एंटीप्रोटॉन, एंटीन्यूट्रॉन) भी शामिल है, जिसे हाल ही में विज्ञान द्वारा खोजा गया है। एंटीमैटर किसी भी तरह से एंटीमैटर नहीं है। एंटीमैटर का अस्तित्व ही नहीं हो सकता।
गति और पदार्थ एक दूसरे के साथ स्वाभाविक रूप से और अविभाज्य रूप से जुड़े हुए हैं: पदार्थ के बिना कोई गति नहीं है, जैसे गति के बिना कोई पदार्थ नहीं है। दूसरे शब्दों में, दुनिया में कोई भी अपरिवर्तनीय चीजें, गुण और रिश्ते नहीं हैं। कुछ रूप या प्रकार दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं, दूसरे में रूपांतरित हो जाते हैं - गति स्थिर रहती है। शांति परिवर्तन और बनने की सतत प्रक्रिया में द्वंद्वात्मक रूप से लुप्त होने वाला क्षण है। पूर्ण शांति मृत्यु, या यूं कहें कि अस्तित्वहीनता के समान है। गति और विश्राम दोनों निश्चित रूप से किसी संदर्भ प्रणाली के संबंध में ही निश्चित होते हैं।
गतिशील पदार्थ दो मुख्य रूपों में मौजूद है - अंतरिक्ष में और समय में। अंतरिक्ष की अवधारणा भौतिक प्रणालियों और उनके राज्यों के सह-अस्तित्व के विस्तार और क्रम के गुणों को व्यक्त करने का कार्य करती है। यह वस्तुनिष्ठ, सार्वभौमिक और आवश्यक है। समय की अवधारणा भौतिक प्रणालियों की अवस्थाओं में परिवर्तन की अवधि और क्रम को तय करती है। समय वस्तुनिष्ठ, अपरिहार्य और अपरिवर्तनीय है
पदार्थ को असतत कणों से युक्त मानने के विचार के संस्थापक डेमोक्रिटस थे।
डेमोक्रिटस ने पदार्थ की अनंत विभाज्यता से इनकार किया। परमाणु एक दूसरे से केवल आकार, पारस्परिक अनुक्रम के क्रम और खाली स्थान में स्थिति के साथ-साथ आकार और गुरुत्वाकर्षण में भिन्न होते हैं, जो आकार पर निर्भर करता है। उनके पास अवसादों या उभारों के साथ असीमित रूप से विविध आकार हैं। आधुनिक विज्ञान में इस बात पर बहुत बहस हुई है कि क्या डेमोक्रिटस के परमाणु भौतिक या ज्यामितीय निकाय हैं, लेकिन डेमोक्रिटस स्वयं अभी तक भौतिकी और ज्यामिति के बीच अंतर नहीं कर पाए हैं। अलग-अलग दिशाओं में घूमने वाले इन परमाणुओं से, उनके "भंवर" से, प्राकृतिक आवश्यकता से, परस्पर समान परमाणुओं के एक साथ आने से, व्यक्तिगत संपूर्ण शरीर और संपूर्ण विश्व दोनों का निर्माण होता है; परमाणुओं की गति शाश्वत है, और उभरते संसारों की संख्या अनंत है।
मनुष्य के लिए सुलभ वस्तुनिष्ठ वास्तविकता की दुनिया का लगातार विस्तार हो रहा है। पदार्थ के संरचनात्मक स्तरों के विचार को व्यक्त करने के वैचारिक रूप विविध हैं।
आधुनिक विज्ञान विश्व में तीन संरचनात्मक स्तरों की पहचान करता है।
दूसरा अध्याय। पदार्थ के संगठन का संरचनात्मक स्तर।
सूक्ष्म, स्थूल, मेगा संसार
माइक्रोवर्ल्ड अणु, परमाणु, प्राथमिक कण हैं - बेहद छोटे, प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य नहीं सूक्ष्म वस्तुओं की दुनिया, जिसकी स्थानिक विविधता 10-8 से 10-16 सेमी तक गणना की जाती है, और जीवनकाल अनंत से 10-24 तक होता है। एस।
मैक्रोवर्ल्ड मनुष्यों के अनुरूप स्थिर रूपों और मात्राओं के साथ-साथ अणुओं, जीवों, जीवों के समुदायों के क्रिस्टलीय परिसरों की दुनिया है; मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स की दुनिया, जिसका आयाम मानव अनुभव के पैमाने के बराबर है: स्थानिक मात्राएं मिलीमीटर, सेंटीमीटर और किलोमीटर में व्यक्त की जाती हैं, और समय - सेकंड, मिनट, घंटे, वर्षों में व्यक्त किया जाता है।
मेगावर्ल्ड ग्रह, तारा परिसर, आकाशगंगाएँ, मेटागैलेक्सियाँ हैं - विशाल ब्रह्मांडीय पैमाने और गति की दुनिया, जिसकी दूरी प्रकाश वर्ष में मापी जाती है, और अंतरिक्ष वस्तुओं का जीवनकाल लाखों और अरबों वर्षों में मापा जाता है।
और यद्यपि इन स्तरों के अपने विशिष्ट कानून हैं, सूक्ष्म, स्थूल और मेगा-संसार आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं।
यह स्पष्ट है कि सूक्ष्म और स्थूल जगत की सीमाएँ गतिशील हैं, और कोई अलग सूक्ष्म जगत और एक अलग स्थूल जगत नहीं है। स्वाभाविक रूप से, मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स और मेगा-ऑब्जेक्ट्स सूक्ष्म-ऑब्जेक्ट्स से निर्मित होते हैं, और मैक्रो- और मेगा-घटनाएं सूक्ष्म-घटना पर आधारित होती हैं। यह ब्रह्मांडीय सूक्ष्मभौतिकी के ढांचे के भीतर प्राथमिक कणों की परस्पर क्रिया से ब्रह्मांड के निर्माण के उदाहरण में स्पष्ट रूप से देखा जाता है। वास्तव में, हमें यह समझना चाहिए कि हम केवल मामले पर विचार के विभिन्न स्तरों के बारे में बात कर रहे हैं। वस्तुओं के सूक्ष्म-, स्थूल- और मेगा-आकार एक-दूसरे के साथ मैक्रो/माइक्रो ~ मेगा/मैक्रो के रूप में सहसंबद्ध होते हैं।
शास्त्रीय भौतिकी में स्थूल को सूक्ष्म वस्तु से अलग करने के लिए कोई वस्तुनिष्ठ मानदंड नहीं था। यह अंतर एम. प्लैंक द्वारा पेश किया गया था: यदि विचाराधीन वस्तु के लिए उस पर न्यूनतम प्रभाव की उपेक्षा की जा सकती है, तो ये मैक्रोऑब्जेक्ट हैं, यदि यह संभव नहीं है, तो ये माइक्रोऑब्जेक्ट हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन परमाणुओं के नाभिक बनाते हैं। परमाणु मिलकर अणु बनाते हैं। यदि हम शरीर के आकार के पैमाने पर आगे बढ़ते हैं, तो सामान्य मैक्रोबॉडीज़, ग्रह और उनके सिस्टम, तारे, आकाशगंगाओं और मेटागैलेक्सी के समूह निम्नानुसार हैं, यानी, हम सूक्ष्म, मैक्रो- और मेगा-दोनों से संक्रमण की कल्पना कर सकते हैं। आकार और भौतिक प्रक्रियाओं के मॉडल में।
2.1 माइक्रोवर्ल्ड
प्राचीन काल में डेमोक्रिटस ने बाद में 18वीं शताब्दी में पदार्थ की संरचना की परमाणु परिकल्पना को सामने रखा। इसे रसायनज्ञ जे. डाल्टन द्वारा पुनर्जीवित किया गया, जिन्होंने हाइड्रोजन के परमाणु भार को एक के रूप में लिया और अन्य गैसों के परमाणु भार की तुलना इसके साथ की। जे. डाल्टन के कार्यों के लिए धन्यवाद, परमाणु के भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन किया जाने लगा। 19वीं सदी में डी.आई. मेंडेलीव ने उनके परमाणु भार के आधार पर रासायनिक तत्वों की एक प्रणाली का निर्माण किया।
परमाणु की संरचना में अनुसंधान का इतिहास 1895 में जे. थॉमसन द्वारा इलेक्ट्रॉन की खोज के कारण शुरू हुआ, जो एक नकारात्मक चार्ज कण है जो सभी परमाणुओं का हिस्सा है। चूँकि इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है, और समग्र रूप से परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है, इसलिए यह माना गया कि इलेक्ट्रॉन के अलावा एक धनात्मक आवेशित कण भी है। इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान धनावेशित कण के द्रव्यमान का 1/1836 आंका गया।
नाभिक पर धनात्मक आवेश होता है और इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है। सौर मंडल में कार्यरत गुरुत्वाकर्षण बलों के बजाय, विद्युत बल परमाणु में कार्य करते हैं। परमाणु के नाभिक का विद्युत आवेश, संख्यात्मक रूप से मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में क्रम संख्या के बराबर, इलेक्ट्रॉनों के आवेशों के योग से संतुलित होता है - परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है।
ये दोनों मॉडल विरोधाभासी निकले।
1913 में, महान डेनिश भौतिक विज्ञानी एन. बोह्र ने परमाणु की संरचना और परमाणु स्पेक्ट्रा की विशेषताओं की समस्या को हल करने के लिए परिमाणीकरण के सिद्धांत को लागू किया।
एन. बोह्र का परमाणु मॉडल ई. रदरफोर्ड के ग्रहीय मॉडल और उनके द्वारा विकसित परमाणु संरचना के क्वांटम सिद्धांत पर आधारित था। एन. बोह्र ने परमाणु की संरचना के बारे में एक परिकल्पना प्रस्तुत की, जो दो अभिधारणाओं पर आधारित है जो शास्त्रीय भौतिकी के साथ पूरी तरह से असंगत हैं:
1) प्रत्येक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की कई स्थिर अवस्थाएँ (ग्रहीय मॉडल की भाषा में, कई स्थिर कक्षाएँ) होती हैं, जिनके साथ चलते हुए एक इलेक्ट्रॉन बिना उत्सर्जित हुए मौजूद रह सकता है;
2) जब एक इलेक्ट्रॉन एक स्थिर अवस्था से दूसरे में संक्रमण करता है, तो परमाणु ऊर्जा के एक हिस्से को उत्सर्जित या अवशोषित करता है।
अंततः, बिंदु इलेक्ट्रॉनों की कक्षाओं के विचार के आधार पर किसी परमाणु की संरचना का सटीक वर्णन करना मौलिक रूप से असंभव है, क्योंकि ऐसी कक्षाएँ वास्तव में मौजूद नहीं हैं।
एन. बोहर का सिद्धांत आधुनिक भौतिकी के विकास में पहले चरण की सीमा रेखा का प्रतिनिधित्व करता है। यह शास्त्रीय भौतिकी पर आधारित परमाणु की संरचना का वर्णन करने का नवीनतम प्रयास है, जो केवल कुछ नई मान्यताओं के साथ पूरक है।
ऐसा लगता था कि एन. बोह्र की अभिधारणाएं पदार्थ के कुछ नए, अज्ञात गुणों को दर्शाती हैं, लेकिन केवल आंशिक रूप से। इन प्रश्नों के उत्तर क्वांटम यांत्रिकी के विकास के परिणामस्वरूप प्राप्त हुए। यह पता चला कि एन. बोह्र के परमाणु मॉडल को शाब्दिक रूप से नहीं लिया जाना चाहिए, जैसा कि शुरुआत में था। सिद्धांत रूप में, परमाणु में होने वाली प्रक्रियाओं को स्थूल जगत की घटनाओं के अनुरूप यांत्रिक मॉडल के रूप में प्रदर्शित नहीं किया जा सकता है। यहां तक कि मैक्रोवर्ल्ड में मौजूद स्थान और समय की अवधारणाएं भी सूक्ष्मभौतिकीय घटनाओं का वर्णन करने के लिए अनुपयुक्त साबित हुईं। सैद्धांतिक भौतिकविदों का परमाणु तेजी से समीकरणों का एक अमूर्त, अप्राप्य योग बन गया।
2.2 मैक्रोवर्ल्ड
प्रकृति के अध्ययन के इतिहास में, दो चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: पूर्व-वैज्ञानिक और वैज्ञानिक।
पूर्व-वैज्ञानिक, या प्राकृतिक-दार्शनिक, प्राचीन काल से लेकर 16वीं-17वीं शताब्दी में प्रायोगिक प्राकृतिक विज्ञान के गठन तक की अवधि को कवर करता है। प्रेक्षित प्राकृतिक घटनाओं की व्याख्या काल्पनिक दार्शनिक सिद्धांतों के आधार पर की गई।
प्राकृतिक विज्ञान के बाद के विकास के लिए सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ की असतत संरचना, परमाणुवाद की अवधारणा थी, जिसके अनुसार सभी शरीर परमाणुओं से बने होते हैं - दुनिया के सबसे छोटे कण।
प्रकृति के अध्ययन का वैज्ञानिक चरण शास्त्रीय यांत्रिकी के निर्माण से शुरू होता है।
चूंकि पदार्थ के संगठन के संरचनात्मक स्तरों के बारे में आधुनिक वैज्ञानिक विचार शास्त्रीय विज्ञान के विचारों की आलोचनात्मक पुनर्विचार के दौरान विकसित किए गए थे, जो केवल मैक्रो-स्तरीय वस्तुओं पर लागू होते हैं, हमें शास्त्रीय भौतिकी की अवधारणाओं से शुरुआत करने की आवश्यकता है।
पदार्थ की संरचना पर वैज्ञानिक विचारों का गठन 16वीं शताब्दी में हुआ, जब जी. गैलीलियो ने विज्ञान के इतिहास में दुनिया की पहली भौतिक तस्वीर की नींव रखी - एक यांत्रिक। उन्होंने जड़ता के नियम की खोज की, और प्रकृति का वर्णन करने के एक नए तरीके के लिए एक पद्धति विकसित की - वैज्ञानिक-सैद्धांतिक। इसका सार यह था कि केवल कुछ भौतिक और ज्यामितीय विशेषताओं की पहचान की गई और वे वैज्ञानिक अनुसंधान का विषय बन गए।
I. न्यूटन ने गैलीलियो के कार्यों पर भरोसा करते हुए यांत्रिकी का एक सख्त वैज्ञानिक सिद्धांत विकसित किया, जो समान कानूनों के अनुसार आकाशीय पिंडों की गति और सांसारिक वस्तुओं की गति दोनों का वर्णन करता है। प्रकृति को एक जटिल यांत्रिक प्रणाली के रूप में देखा जाता था।
आई. न्यूटन और उनके अनुयायियों द्वारा विकसित दुनिया की यांत्रिक तस्वीर के ढांचे के भीतर, वास्तविकता का एक अलग (कॉर्पसकुलर) मॉडल उभरा। पदार्थ को व्यक्तिगत कणों - परमाणुओं या कणिकाओं से युक्त एक भौतिक पदार्थ माना जाता था। परमाणु बिल्कुल मजबूत, अविभाज्य, अभेद्य होते हैं, जो द्रव्यमान और वजन की उपस्थिति की विशेषता रखते हैं।
न्यूटोनियन दुनिया की एक अनिवार्य विशेषता यूक्लिडियन ज्यामिति का त्रि-आयामी स्थान था, जो बिल्कुल स्थिर है और हमेशा आराम पर है। समय को अंतरिक्ष या पदार्थ से स्वतंत्र एक मात्रा के रूप में प्रस्तुत किया गया था।
गति को यांत्रिकी के नियमों के अनुसार निरंतर प्रक्षेप पथ के साथ अंतरिक्ष में गति के रूप में माना जाता था।
न्यूटन की दुनिया की तस्वीर का परिणाम ब्रह्मांड की एक विशाल और पूरी तरह से निर्धारित तंत्र के रूप में छवि थी, जहां घटनाएं और प्रक्रियाएं अन्योन्याश्रित कारणों और प्रभावों की एक श्रृंखला हैं।
प्रकृति का वर्णन करने का यंत्रवत दृष्टिकोण अत्यंत उपयोगी सिद्ध हुआ है। न्यूटोनियन यांत्रिकी के बाद, हाइड्रोडायनामिक्स, लोच का सिद्धांत, गर्मी का यांत्रिक सिद्धांत, आणविक गतिज सिद्धांत और कई अन्य बनाए गए, जिसके अनुरूप भौतिकी ने भारी सफलता हासिल की है। हालाँकि, दो क्षेत्र थे - ऑप्टिकल और विद्युत चुम्बकीय घटनाएँ जिन्हें दुनिया की यंत्रवत तस्वीर के ढांचे के भीतर पूरी तरह से समझाया नहीं जा सका।
यांत्रिक कणिका सिद्धांत के साथ, तरंग सिद्धांत के आधार पर ऑप्टिकल घटना को मौलिक रूप से अलग तरीके से समझाने का प्रयास किया गया। तरंग सिद्धांत ने प्रकाश के प्रसार और पानी की सतह पर तरंगों की गति या हवा में ध्वनि तरंगों के बीच एक सादृश्य स्थापित किया। इसने पूरे स्थान को भरने वाले एक लोचदार माध्यम की उपस्थिति मान ली - एक चमकदार ईथर। एक्स ह्यूजेंस के तरंग सिद्धांत के आधार पर प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन की सफलतापूर्वक व्याख्या की।
भौतिकी का एक अन्य क्षेत्र जहां यांत्रिक मॉडल अपर्याप्त साबित हुए, वह विद्युत चुम्बकीय घटना का क्षेत्र था। अंग्रेजी प्रकृतिवादी एम. फैराडे के प्रयोगों और अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे.सी. मैक्सवेल के सैद्धांतिक कार्यों ने अंततः एकमात्र प्रकार के पदार्थ के रूप में असतत पदार्थ के बारे में न्यूटोनियन भौतिकी के विचारों को नष्ट कर दिया और दुनिया की विद्युत चुम्बकीय तस्वीर की नींव रखी।
विद्युत चुंबकत्व की घटना की खोज डेनिश प्रकृतिवादी एच.के. ने की थी। ओर्स्टेड, जिन्होंने सबसे पहले विद्युत धाराओं के चुंबकीय प्रभाव को देखा। इस दिशा में शोध जारी रखते हुए एम. फैराडे ने पाया कि चुंबकीय क्षेत्र में अस्थायी परिवर्तन से विद्युत धारा उत्पन्न होती है।
एम. फैराडे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि बिजली और प्रकाशिकी का अध्ययन आपस में जुड़े हुए हैं और एक ही क्षेत्र बनाते हैं। मैक्सवेल ने फैराडे के फ़ील्ड लाइनों के मॉडल का गणितीय सूत्र में "अनुवाद" किया। "बलों के क्षेत्र" की अवधारणा मूल रूप से एक सहायक गणितीय अवधारणा के रूप में विकसित की गई थी। जे.सी. मैक्सवेल ने इसे एक भौतिक अर्थ दिया और क्षेत्र को एक स्वतंत्र भौतिक वास्तविकता के रूप में मानना शुरू किया: "एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र अंतरिक्ष का वह हिस्सा है जिसमें विद्युत या चुंबकीय स्थिति में मौजूद पिंड शामिल होते हैं और घिरे होते हैं।"
अपने शोध से मैक्सवेल यह निष्कर्ष निकालने में सफल रहे कि प्रकाश तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। प्रकाश और बिजली का एकल सार, जिसे एम. फैराडे ने 1845 में प्रस्तावित किया था, और जे.के. मैक्सवेल ने 1862 में सैद्धांतिक रूप से इसकी पुष्टि की और 1888 में जर्मन भौतिक विज्ञानी जी. हर्ट्ज़ द्वारा प्रयोगात्मक रूप से इसकी पुष्टि की गई।
जी हर्ट्ज़ के प्रयोगों के बाद, एक क्षेत्र की अवधारणा अंततः भौतिकी में स्थापित हुई, एक सहायक गणितीय निर्माण के रूप में नहीं, बल्कि एक वस्तुनिष्ठ रूप से विद्यमान भौतिक वास्तविकता के रूप में। एक गुणात्मक रूप से नए, अद्वितीय प्रकार के पदार्थ की खोज की गई।
तो, 19वीं सदी के अंत तक। भौतिकी इस निष्कर्ष पर पहुंची है कि पदार्थ दो रूपों में मौजूद है: असतत पदार्थ और निरंतर क्षेत्र।
पिछली सदी के अंत और इस सदी की शुरुआत में भौतिकी में बाद की क्रांतिकारी खोजों के परिणामस्वरूप, पदार्थ और क्षेत्र के बारे में शास्त्रीय भौतिकी के दो गुणात्मक रूप से अद्वितीय प्रकार के पदार्थ के विचार नष्ट हो गए।
2.3 मेगावर्ल्ड
आधुनिक विज्ञान मेगावर्ल्ड या अंतरिक्ष को सभी खगोलीय पिंडों की एक परस्पर क्रिया और विकासशील प्रणाली के रूप में देखता है।
सभी मौजूदा आकाशगंगाएँ उच्चतम क्रम की प्रणाली - मेटागैलेक्सी में शामिल हैं। मेटागैलेक्सी के आयाम बहुत बड़े हैं: ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज की त्रिज्या 15 - 20 अरब प्रकाश वर्ष है।
"यूनिवर्स" और "मेटागैलेक्सी" की अवधारणाएं बहुत करीबी अवधारणाएं हैं: वे एक ही वस्तु की विशेषता बताते हैं, लेकिन विभिन्न पहलुओं में। "ब्रह्मांड" की अवधारणा का अर्थ संपूर्ण मौजूदा भौतिक संसार है; "मेटागैलेक्सी" की अवधारणा एक ही दुनिया है, लेकिन इसकी संरचना के दृष्टिकोण से - आकाशगंगाओं की एक व्यवस्थित प्रणाली के रूप में।
ब्रह्मांड की संरचना और विकास का अध्ययन ब्रह्मांड विज्ञान द्वारा किया जाता है। प्राकृतिक विज्ञान की एक शाखा के रूप में ब्रह्मांड विज्ञान विज्ञान, धर्म और दर्शन के एक अद्वितीय चौराहे पर स्थित है। ब्रह्माण्ड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल कुछ वैचारिक परिसरों पर आधारित हैं, और इन मॉडलों का स्वयं बहुत वैचारिक महत्व है।
शास्त्रीय विज्ञान में ब्रह्मांड का तथाकथित स्थिर अवस्था सिद्धांत था, जिसके अनुसार ब्रह्मांड हमेशा लगभग वैसा ही था जैसा अब है। खगोल विज्ञान स्थिर था: ग्रहों और धूमकेतुओं की गतिविधियों का अध्ययन किया गया, तारों का वर्णन किया गया, उनका वर्गीकरण बनाया गया, जो निस्संदेह बहुत महत्वपूर्ण था। लेकिन ब्रह्माण्ड के विकास का प्रश्न नहीं उठाया गया।
ब्रह्मांड के आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल ए. आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत पर आधारित हैं, जिसके अनुसार अंतरिक्ष और समय की मीट्रिक ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान के वितरण से निर्धारित होती है। समग्र रूप से इसके गुण पदार्थ के औसत घनत्व और अन्य विशिष्ट भौतिक कारकों द्वारा निर्धारित होते हैं।
आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के समीकरण में एक नहीं, बल्कि कई समाधान हैं, जो ब्रह्मांड के कई ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों के अस्तित्व की व्याख्या करते हैं।
पहला मॉडल 1917 में स्वयं ए. आइंस्टीन द्वारा विकसित किया गया था। उन्होंने अंतरिक्ष और समय की पूर्णता और अनंतता के बारे में न्यूटोनियन ब्रह्मांड विज्ञान के सिद्धांतों को खारिज कर दिया। आइंस्टीन के ब्रह्मांड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के अनुसार, विश्व अंतरिक्ष सजातीय और आइसोट्रोपिक है, इसमें पदार्थ औसतन समान रूप से वितरित होता है, और द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की भरपाई सार्वभौमिक ब्रह्माण्ड संबंधी प्रतिकर्षण द्वारा की जाती है।
ब्रह्माण्ड का अस्तित्व अनन्त अर्थात् अनन्त है। इसकी कोई शुरुआत या अंत नहीं है, और स्थान असीमित है, लेकिन सीमित है।
ए आइंस्टीन के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में ब्रह्मांड स्थिर, समय में अनंत और अंतरिक्ष में असीमित है।
1922 में रूसी गणितज्ञ और भूभौतिकीविद् ए. ए फ्रीडमैन ने ब्रह्मांड की स्थिर प्रकृति के बारे में शास्त्रीय ब्रह्मांड विज्ञान की धारणा को खारिज कर दिया और आइंस्टीन समीकरण का समाधान प्राप्त किया, जो ब्रह्मांड को "विस्तारित" स्थान के साथ वर्णित करता है।
चूँकि ब्रह्माण्ड में पदार्थ का औसत घनत्व अज्ञात है, आज हम नहीं जानते कि हम ब्रह्माण्ड के किस स्थान में रहते हैं।
1927 में, बेल्जियम के मठाधीश और वैज्ञानिक जे. लेमैत्रे ने अंतरिक्ष के "विस्तार" को खगोलीय प्रेक्षणों के डेटा से जोड़ा। लेमैत्रे ने ब्रह्मांड की शुरुआत एक विलक्षणता (यानी, एक अति सघन अवस्था) के रूप में और ब्रह्मांड के जन्म की अवधारणा बिग बैंग के रूप में पेश की।
ब्रह्माण्ड का विस्तार वैज्ञानिक रूप से स्थापित तथ्य माना जाता है। जे. लेमेत्रे की सैद्धांतिक गणना के अनुसार, अपनी मूल अवस्था में ब्रह्मांड की त्रिज्या 10-12 सेमी थी, जो आकार में एक इलेक्ट्रॉन की त्रिज्या के करीब है, और इसका घनत्व 1096 ग्राम/सेमी3 था। एक विलक्षण अवस्था में, ब्रह्मांड नगण्य आकार की एक सूक्ष्म वस्तु थी। प्रारंभिक एकवचन अवस्था से, ब्रह्मांड बिग बैंग के परिणामस्वरूप विस्तार की ओर बढ़ गया।
पूर्वव्यापी गणना ब्रह्मांड की आयु 13-20 अरब वर्ष निर्धारित करती है। आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में, स्पष्टता के लिए, ब्रह्माण्ड के विकास के प्रारंभिक चरण को "युगों" में विभाजित किया गया है।
हैड्रोन का युग। भारी कण जो मजबूत अंतःक्रिया में प्रवेश करते हैं।
लेप्टान का युग. प्रकाश कण विद्युत चुम्बकीय संपर्क में प्रवेश करते हैं।
फोटॉन युग. अवधि 1 मिलियन वर्ष. द्रव्यमान का बड़ा हिस्सा - ब्रह्मांड की ऊर्जा - फोटॉन से आता है।
सितारा युग. ब्रह्मांड के जन्म के 1 मिलियन वर्ष बाद होता है। तारकीय युग के दौरान, प्रोटोस्टार और प्रोटोगैलेक्सी के निर्माण की प्रक्रिया शुरू होती है। फिर मेटागैलेक्सी की संरचना के निर्माण की एक भव्य तस्वीर सामने आती है।
आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में बिग बैंग परिकल्पना के साथ-साथ ब्रह्माण्ड का स्फीतिकारी मॉडल, जो ब्रह्माण्ड के निर्माण पर विचार करता है, बहुत लोकप्रिय है।
मुद्रास्फीति मॉडल के समर्थक ब्रह्मांडीय विकास के चरणों और बाइबिल में उत्पत्ति की पुस्तक में वर्णित दुनिया के निर्माण के चरणों के बीच एक पत्राचार देखते हैं।
मुद्रास्फीति परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक ब्रह्मांड में ब्रह्मांडीय विकास कई चरणों से होकर गुजरता है।
मुद्रास्फीति चरण. एक क्वांटम छलांग के परिणामस्वरूप, ब्रह्मांड उत्तेजित निर्वात की स्थिति में चला गया और, इसमें पदार्थ और विकिरण की अनुपस्थिति में, एक घातांकीय नियम के अनुसार तीव्रता से विस्तार हुआ। इस अवधि के दौरान, ब्रह्मांड का स्थान और समय स्वयं निर्मित हुआ। ब्रह्माण्ड 10-33 के अकल्पनीय रूप से छोटे क्वांटम आकार से बढ़कर अकल्पनीय रूप से बड़े 101000000 सेमी तक बढ़ गया, जो देखने योग्य ब्रह्मांड के आकार - 1028 सेमी से कई गुना अधिक है। इस पूरे प्रारंभिक काल के दौरान इसमें न तो कोई पदार्थ था और न ही विकिरण जगत।
स्फीतिकारी अवस्था से फोटॉन अवस्था में संक्रमण। झूठी वैक्यूम की स्थिति विघटित हो गई, जारी ऊर्जा भारी कणों और एंटीकणों के जन्म में चली गई, जिन्होंने नष्ट होकर, विकिरण (प्रकाश) का एक शक्तिशाली फ्लैश दिया जिसने अंतरिक्ष को रोशन किया।
इसके बाद, ब्रह्मांड का विकास सबसे सरल सजातीय अवस्था से लेकर तेजी से जटिल संरचनाओं के निर्माण की दिशा में चला गया - परमाणु (प्रारंभ में हाइड्रोजन परमाणु), आकाशगंगाएं, तारे, ग्रह, तारों के आंत्र में भारी तत्वों का संश्लेषण, जिनमें शामिल हैं जीवन के निर्माण, जीवन के उद्भव और सृष्टि के मुकुट के रूप में आवश्यक - मनुष्य।
मुद्रास्फीति मॉडल और बिग बैंग मॉडल में ब्रह्मांड के विकास के चरणों के बीच का अंतर केवल 10-30 सेकंड के क्रम के प्रारंभिक चरण की चिंता करता है, फिर ब्रह्मांडीय विकास के चरणों को समझने में इन मॉडलों के बीच कोई बुनियादी अंतर नहीं हैं। .
पारंपरिक प्राथमिक कणों से लेकर आकाशगंगाओं के विशाल सुपरक्लस्टर तक, विभिन्न स्तरों पर ब्रह्मांड की संरचना की विशेषता है। ब्रह्मांड की आधुनिक संरचना ब्रह्मांडीय विकास का परिणाम है, जिसके दौरान आकाशगंगाओं का निर्माण प्रोटोगैलेक्सी से, सितारों का प्रोटोस्टार से और ग्रहों का निर्माण प्रोटोप्लेनेटरी बादलों से हुआ।
मेटागैलेक्सी तारा प्रणालियों - आकाशगंगाओं का एक संग्रह है, और इसकी संरचना अत्यंत दुर्लभ अंतरिक्ष गैस से भरी और अंतरिक्ष किरणों द्वारा प्रवेशित अंतरिक्ष में उनके वितरण से निर्धारित होती है।
आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, मेटागैलेक्सी की विशेषता एक सेलुलर (मेष, छिद्रपूर्ण) संरचना है। अंतरिक्ष की विशाल मात्रा (दस लाख घन मेगापार्सेक के क्रम पर) है जिसमें आकाशगंगाओं की अभी तक खोज नहीं की गई है।
मेटागैलेक्सी की आयु ब्रह्मांड की आयु के करीब है, क्योंकि संरचना का निर्माण पदार्थ और विकिरण के पृथक्करण के बाद की अवधि में होता है। आधुनिक आंकड़ों के अनुसार, मेटागैलेक्सी की आयु 15 अरब वर्ष आंकी गई है।
आकाशगंगा एक विशाल प्रणाली है जिसमें तारों और निहारिकाओं के समूह शामिल होते हैं, जो अंतरिक्ष में एक जटिल विन्यास बनाते हैं।
उनके आकार के आधार पर, आकाशगंगाओं को पारंपरिक रूप से तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: अण्डाकार, सर्पिल और अनियमित।
अण्डाकार आकाशगंगाएँ - संपीड़न की अलग-अलग डिग्री के साथ एक दीर्घवृत्ताभ का स्थानिक आकार होता है; वे संरचना में सबसे सरल होते हैं: तारों का वितरण केंद्र से समान रूप से घटता है।
सर्पिल आकाशगंगाएँ - सर्पिल भुजाओं सहित, सर्पिल आकार में प्रस्तुत की जाती हैं। यह सबसे असंख्य प्रकार की आकाशगंगा है, जिसमें हमारी आकाशगंगा - आकाशगंगा भी शामिल है।
अनियमित आकाशगंगाओं का कोई विशिष्ट आकार नहीं होता, उनमें केंद्रीय कोर का अभाव होता है।
सबसे पुराने तारे, जिनकी उम्र आकाशगंगा की उम्र के करीब है, आकाशगंगा के मूल में केंद्रित हैं। मध्यम आयु वर्ग के और युवा तारे गैलेक्टिक डिस्क में स्थित हैं।
आकाशगंगा के भीतर तारे और नीहारिकाएं काफी जटिल तरीके से गति करते हैं, आकाशगंगा के साथ मिलकर वे ब्रह्मांड के विस्तार में भाग लेते हैं, इसके अलावा, वे आकाशगंगा के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने में भी भाग लेते हैं।
सितारे। ब्रह्मांड के विकास के वर्तमान चरण में, इसमें मौजूद पदार्थ मुख्य रूप से तारकीय अवस्था में है। हमारी आकाशगंगा में 97% पदार्थ तारों में केंद्रित है, जो विभिन्न आकार, तापमान और विभिन्न विशेषताओं वाले विशाल प्लाज्मा संरचनाएं हैं। गति का. कई, यदि अधिकांश नहीं, तो अन्य आकाशगंगाओं में "तारकीय पदार्थ" होता है जो उनके द्रव्यमान का 99.9% से अधिक बनाता है।
तारों की आयु मूल्यों की एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होती है: 15 अरब वर्ष से लेकर, ब्रह्मांड की आयु के अनुरूप, सैकड़ों हजारों तक - सबसे कम उम्र तक।
तारों का जन्म गुरुत्वाकर्षण, चुंबकीय और अन्य बलों के प्रभाव में गैस-धूल निहारिका में होता है, जिसके कारण अस्थिर समरूपताएं बनती हैं और फैला हुआ पदार्थ संक्षेपण की श्रृंखला में टूट जाता है। यदि ऐसे संघनन लंबे समय तक बने रहते हैं, तो समय के साथ वे तारों में बदल जाते हैं।
विकास के अंतिम चरण में तारे निष्क्रिय ("मृत") तारों में बदल जाते हैं।
तारे अलगाव में मौजूद नहीं होते, बल्कि सिस्टम बनाते हैं। सबसे सरल तारा प्रणालियाँ - तथाकथित एकाधिक प्रणालियाँ - गुरुत्वाकर्षण के एक सामान्य केंद्र के चारों ओर घूमते हुए दो, तीन, चार, पाँच या अधिक तारों से बनी होती हैं।
तारे और भी बड़े समूहों में एकजुट होते हैं - तारा समूह, जिनकी संरचना "बिखरी हुई" या "गोलाकार" हो सकती है। खुले तारा समूहों की संख्या कई सौ व्यक्तिगत तारे हैं, गोलाकार समूहों की संख्या कई सैकड़ों हजारों है।
सौर मंडल आकाशीय पिंडों का एक समूह है, जो आकार और भौतिक संरचना में बहुत भिन्न हैं। इस समूह में शामिल हैं: सूर्य, नौ प्रमुख ग्रह, दर्जनों ग्रह उपग्रह, हजारों छोटे ग्रह (क्षुद्रग्रह), सैकड़ों धूमकेतु और अनगिनत उल्का पिंड, झुंड में और व्यक्तिगत कणों के रूप में घूम रहे हैं।
1979 तक 34 उपग्रह और 2000 क्षुद्रग्रह ज्ञात थे। ये सभी पिंड केंद्रीय पिंड - सूर्य के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण एक प्रणाली में एकजुट हो गए हैं। सौर मंडल एक व्यवस्थित प्रणाली है जिसके अपने संरचनात्मक नियम हैं। सौर मंडल की एकीकृत प्रकृति इस तथ्य में प्रकट होती है कि सभी ग्रह एक ही दिशा में और लगभग एक ही तल में सूर्य के चारों ओर घूमते हैं। अधिकांश ग्रहों के उपग्रह एक ही दिशा में और अधिकांश मामलों में अपने ग्रह के भूमध्यरेखीय तल में घूमते हैं। सूर्य, ग्रह, ग्रहों के उपग्रह अपनी धुरी पर उसी दिशा में घूमते हैं जिस दिशा में वे अपने प्रक्षेप पथ पर चलते हैं। सौर मंडल की संरचना भी प्राकृतिक है: प्रत्येक अगला ग्रह पिछले ग्रह की तुलना में सूर्य से लगभग दोगुना दूर है।
सौरमंडल का निर्माण लगभग 5 अरब वर्ष पहले हुआ था और सूर्य दूसरी पीढ़ी का तारा है। इस प्रकार, सौर मंडल पिछली पीढ़ियों के सितारों के अपशिष्ट उत्पादों से उत्पन्न हुआ, जो गैस और धूल के बादलों में जमा हुए थे। यह परिस्थिति सौर मंडल को स्टारडस्ट का एक छोटा सा हिस्सा कहने का आधार देती है। विज्ञान सौर मंडल की उत्पत्ति और इसके ऐतिहासिक विकास के बारे में ग्रह निर्माण के सिद्धांत के निर्माण के लिए आवश्यक से कम जानता है।
सौर मंडल के ग्रहों की उत्पत्ति की आधुनिक अवधारणाएँ इस तथ्य पर आधारित हैं कि न केवल यांत्रिक बलों, बल्कि अन्य, विशेष रूप से विद्युत चुम्बकीय बलों को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। यह विचार स्वीडिश भौतिक विज्ञानी और खगोल भौतिकीविद् एच. अल्फवेन और अंग्रेजी खगोल भौतिकीविद् एफ. हॉयल द्वारा सामने रखा गया था। आधुनिक विचारों के अनुसार, मूल गैस बादल जिससे सूर्य और ग्रहों का निर्माण हुआ था, विद्युत चुम्बकीय बलों के प्रभाव के अधीन आयनित गैस से बना था। सांद्रण द्वारा विशाल गैस बादल से सूर्य बनने के बाद इस बादल के छोटे-छोटे हिस्से उससे बहुत बड़ी दूरी पर रह गए। गुरुत्वाकर्षण बल ने शेष गैस को परिणामी तारे - सूर्य की ओर आकर्षित करना शुरू कर दिया, लेकिन इसके चुंबकीय क्षेत्र ने गिरती हुई गैस को विभिन्न दूरी पर रोक दिया - ठीक वहीं जहां ग्रह स्थित हैं। गुरुत्वाकर्षण और चुंबकीय शक्तियों ने गिरती गैस की सांद्रता और संघनन को प्रभावित किया और परिणामस्वरूप, ग्रहों का निर्माण हुआ। जब सबसे बड़े ग्रह उभरे, तो यही प्रक्रिया छोटे पैमाने पर दोहराई गई, इस प्रकार उपग्रह प्रणालियों का निर्माण हुआ।
सौर मंडल की उत्पत्ति के सिद्धांत प्रकृति में काल्पनिक हैं, और वैज्ञानिक विकास के वर्तमान चरण में उनकी विश्वसनीयता के मुद्दे को स्पष्ट रूप से हल करना असंभव है। सभी मौजूदा सिद्धांतों में विरोधाभास और अस्पष्ट क्षेत्र हैं।
वर्तमान में, मौलिक सैद्धांतिक भौतिकी के क्षेत्र में, ऐसी अवधारणाएँ विकसित की जा रही हैं जिनके अनुसार वस्तुनिष्ठ रूप से विद्यमान दुनिया हमारी इंद्रियों या भौतिक उपकरणों द्वारा समझी जाने वाली भौतिक दुनिया तक सीमित नहीं है। इन अवधारणाओं के लेखक निम्नलिखित निष्कर्ष पर पहुंचे: भौतिक दुनिया के साथ-साथ, एक उच्च क्रम की वास्तविकता भी है, जिसकी प्रकृति भौतिक दुनिया की वास्तविकता की तुलना में मौलिक रूप से भिन्न है।
निष्कर्ष
लोग लंबे समय से दुनिया की विविधता और विचित्रता के लिए स्पष्टीकरण खोजने की कोशिश कर रहे हैं।
विश्वदृष्टि के निर्माण के लिए पदार्थ और उसके संरचनात्मक स्तरों का अध्ययन एक आवश्यक शर्त है, भले ही यह अंततः भौतिकवादी हो या आदर्शवादी।
यह बिल्कुल स्पष्ट है कि पदार्थ की अवधारणा को परिभाषित करने, दुनिया की वैज्ञानिक तस्वीर बनाने के लिए पदार्थ को अटूट समझने, सूक्ष्म, स्थूल और मेगा दुनिया की वस्तुओं और घटनाओं की वास्तविकता और ज्ञान की समस्या को हल करने की भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है। .
भौतिकी में उपरोक्त सभी क्रांतिकारी खोजों ने दुनिया के पहले से मौजूद विचारों को उलट दिया। शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों की सार्वभौमिकता में विश्वास गायब हो गया, क्योंकि परमाणु की अविभाज्यता, द्रव्यमान की स्थिरता, रासायनिक तत्वों की अपरिवर्तनीयता आदि के बारे में पिछले विचार नष्ट हो गए थे। अब शायद ही ऐसा कोई भौतिक विज्ञानी मिलना संभव है जो यह विश्वास करे कि उसके विज्ञान की सभी समस्याओं को यांत्रिक अवधारणाओं और समीकरणों की सहायता से हल किया जा सकता है।
इस प्रकार परमाणु भौतिकी के जन्म और विकास ने अंततः दुनिया की पिछली यंत्रवत तस्वीर को कुचल दिया। लेकिन न्यूटन की शास्त्रीय यांत्रिकी लुप्त नहीं हुई। आज तक, यह अन्य प्राकृतिक विज्ञानों के बीच सम्मान का स्थान रखता है। इसकी मदद से, उदाहरण के लिए, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों, अन्य अंतरिक्ष वस्तुओं आदि की गति की गणना की जाती है। लेकिन अब इसकी व्याख्या क्वांटम यांत्रिकी के एक विशेष मामले के रूप में की जाती है, जो मैक्रोवर्ल्ड में धीमी गति और वस्तुओं के बड़े द्रव्यमान पर लागू होता है।
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सामग्री, उद्देश्य (प्राकृतिक संसाधनों का व्यावहारिक रूप से उपयोग करने के तरीकों की खोज), अनुसंधान के विषय और वस्तु (विभिन्न प्रकार के पदार्थ), विकास का इतिहास और प्राकृतिक विज्ञान के एक सेट के रूप में प्राकृतिक विज्ञान की आधुनिक अवधारणाओं से परिचित होना।
प्राकृतिक विज्ञान और मानवीय संस्कृतियों और संबंधित प्रकार के विज्ञानों की एकता और अंतर्संबंध। घटनाओं को समझाने, समझने और भविष्यवाणी करने की दो परंपराएँ। पदार्थ के संगठन के संरचनात्मक स्तर: सूक्ष्म, विशाल और मेगा संसार। पृथ्वी पर जीवन का विकास.
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पदार्थ के प्रकार, संरचना और गुणों के बारे में प्राकृतिक वैज्ञानिक और सामाजिक विचार। पदार्थ एक प्रकार का पदार्थ है जिसका द्रव्यमान होता है। भौतिक क्षेत्र और भौतिक निर्वात। पदार्थ के अभिन्न गुणों के रूप में परमाणुवाद, विसंगति और निरंतरता की अवधारणा।
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ब्रह्मांड की स्थानिक, लौकिक और द्रव्यमान विशेषताओं के बारे में सामान्य विचार। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार स्थान और समय के बारे में निर्णय के गुण और विकास, आई. न्यूटन के यांत्रिकी के ढांचे के भीतर गणितीय और प्रयोगात्मक पुष्टि।
दुनिया की वैज्ञानिक तस्वीरें और प्राकृतिक विज्ञान के इतिहास में वैज्ञानिक क्रांतियाँ। विश्व के विकास में उसके भौतिक चित्र का अध्ययन। बिजली और चुंबकत्व की घटना. दुनिया की क्वांटम सापेक्षतावादी भौतिक तस्वीर, इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियम। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत.
आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के विकास में चरणों के रूप में मैक्सवेल के समीकरणों, न्यूटन के नियमों और फैराडे की छोटी दूरी की कार्रवाई की अवधारणाओं का परिचय, अंतरिक्ष और समय को एकीकृत करना। ब्रह्मांड के विकास और संरचनात्मक संगठन का अध्ययन।
बिग बैंग थ्योरी। कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की अवधारणा। भौतिक निर्वात का मुद्रास्फीति सिद्धांत। एक सजातीय आइसोट्रोपिक गैर-स्थिर विस्तार वाले ब्रह्मांड के मॉडल के मूल सिद्धांत। लेमेत्रे, डी सिटर, मिल्ने, फ्रीडमैन, आइंस्टीन-डी सिटर मॉडल का सार।
दुनिया की विद्युत चुम्बकीय तस्वीर के विकास में भौतिकी का योगदान। विद्युत चुंबकत्व के बुनियादी प्रायोगिक नियम, एम. फैराडे, ए. एम्पीयर द्वारा अनुसंधान। डी. मैक्सवेल द्वारा विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के सिद्धांत के समीकरण। जी. लोरेंत्ज़ द्वारा धातुओं के इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के प्रावधान।
दुनिया की आधुनिक प्राकृतिक वैज्ञानिक तस्वीर के निर्माण की सामान्य रूपरेखा और बुनियादी सिद्धांत। विकास का सिंथेटिक सिद्धांत (आनुवांशिकी और डार्विनवाद का संश्लेषण)। दर्शनशास्त्र में पदार्थ की आत्म-विकास की क्षमता के बारे में अभिधारणा प्रस्तुत करें। सहक्रियात्मक विचारों के एक परिसर का सामान्य अर्थ।
प्राकृतिक विज्ञान और मानवीय संस्कृति। आधुनिक विज्ञान में विभेदीकरण, एकीकरण और गणितीकरण। पदार्थ के संगठन का सांस्कृतिक स्तर। माइक्रोवर्ल्ड का वर्णन करने की क्वांटम यांत्रिक अवधारणा। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत में स्थान और समय।
शास्त्रीय ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल, फोटोमेट्रिक, गुरुत्वाकर्षण और थर्मोडायनामिक विरोधाभास। विस्तारित ब्रह्मांड का सापेक्ष मॉडल और मॉडल। बिग बैंग अवधारणा; विकास के चरण. अस्तित्व की समस्या और अलौकिक सभ्यताओं की खोज।
दुनिया की आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी तस्वीर और ब्रह्मांड का मॉडल। इसकी उत्पत्ति और विकास के बारे में सिद्धांत, प्रासंगिक अनुसंधान और प्रयोगों के परिणाम। ब्रह्मांड में जीवन के अस्तित्व और खोज की समस्या, इसके समाधान के तरीके और दिशाएँ।
गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता और अंतःक्रिया बलों के परिणामस्वरूप गैस-धूल पदार्थ से तारों के विकासवादी विकास का सिद्धांत। पृथ्वी और सौर मंडल के अन्य ग्रहों की उत्पत्ति। चेतना और मानव मानस का सिद्धांत। शक्ति को अधिकतम करने का सिद्धांत.
लेखक:
9वीं कक्षा का छात्र "ए"
अफानसयेवा इरीना,
9वीं कक्षा का छात्र "ए"
तातारिनत्सेवा अनास्तासिया
11वीं कक्षा "ए" का छात्र,
ताराज़ानोव आर्टेमी;
वैज्ञानिक पर्यवेक्षक:
कंप्यूटर विज्ञान और आईसीटी शिक्षक,
एब्रोडिन अलेक्जेंडर व्लादिमीरोविच
भौतिक विज्ञान के अध्यापक,
शमरीना नताल्या मक्सिमोव्ना
सूक्ष्म-, स्थूल- और मेगा-संसार। 4
माइक्रोवर्ल्ड। 5
मैक्रोवर्ल्ड। 6
मेगावर्ल्ड. 8
खुद का शोध. 10
मेगा-, मैक्रो- और माइक्रोवर्ल्ड के बीच बातचीत की समस्या। 10
बड़ा और छोटा। 12
अन्य विज्ञानों में बड़े और छोटे। 14
व्यावहारिक भाग. 18
एक इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड का उपयोग करके मेटा-विषय प्रशिक्षण सत्र "बड़ा और छोटा"। 18
निष्कर्ष 20
सन्दर्भ 21
परिशिष्ट 1.22
परिशिष्ट 2.23
परिशिष्ट 3. 25
परिचय।
ब्लेस पास्कल
अध्ययन का क्षेत्र।ब्रह्माण्ड एक शाश्वत रहस्य है। लोग लंबे समय से दुनिया की विविधता और विचित्रता के लिए स्पष्टीकरण खोजने की कोशिश कर रहे हैं। प्राकृतिक विज्ञान, सबसे सरल भौतिक वस्तुओं के साथ भौतिक दुनिया का अध्ययन शुरू करने के बाद, मानव धारणा की सीमाओं से परे और रोजमर्रा के अनुभव की वस्तुओं के साथ असंगत, पदार्थ की गहरी संरचनाओं की सबसे जटिल वस्तुओं के अध्ययन के लिए आगे बढ़ता है।
अध्ययन का उद्देश्य. बीच मेंXXसदी, अमेरिकी खगोलशास्त्री हार्लो शेपली ने एक दिलचस्प अनुपात प्रस्तावित किया:
यहाँ मनुष्य, मानो तारों और परमाणुओं के बीच का ज्यामितीय माध्य है। हमने इस मुद्दे पर भौतिकी के दृष्टिकोण से विचार करने का निर्णय लिया।
अध्ययन का विषय. विज्ञान में, पदार्थ की संरचना के तीन स्तर हैं: माइक्रोवर्ल्ड, मैक्रोवर्ल्ड और मेगावर्ल्ड। उनके विशिष्ट अर्थ और उनके बीच संबंध अनिवार्य रूप से हमारे ब्रह्मांड की संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।
इसलिए, प्रतीत होता है कि अमूर्त विश्व स्थिरांक की समस्या का वैश्विक वैचारिक महत्व है। यह हैप्रासंगिकता हमारा काम।
परियोजना का उद्देश्य : सूक्ष्म, स्थूल और मेगा दुनिया का अन्वेषण करें, उनकी विशेषताएं और कनेक्शन ढूंढें।
परियोजना के उद्देश्यों निम्नानुसार गठित किए गए:
सैद्धांतिक सामग्री का अध्ययन और विश्लेषण करें;
भौतिकी में बड़ी और छोटी वस्तुओं को नियंत्रित करने वाले कानूनों का पता लगाएं;
अन्य विज्ञानों में बड़े और छोटे के बीच संबंध का पता लगा सकेंगे;
मेटा-विषय पाठ के लिए एक प्रोग्राम "बड़ा और छोटा" लिखें;
तस्वीरों का एक संग्रह इकट्ठा करें जो सूक्ष्म, स्थूल और मेगा-दुनिया की समरूपता दिखाते हैं;
एक पुस्तिका "सूक्ष्म-, स्थूल- और मेगा-संसार" लिखें।
अध्ययन की शुरुआत में, हमने आगे रखापरिकल्पना कि प्रकृति में समरूपता है.
मुख्यपरियोजना के तरीकेलोकप्रिय विज्ञान साहित्य, प्राप्त जानकारी का तुलनात्मक विश्लेषण, जानकारी का चयन और संश्लेषण, इस विषय पर ज्ञान को लोकप्रिय बनाने के साथ काम शुरू किया।
प्रायोगिक उपकरण: इंटरैक्टिव बोर्ड.
कार्य में एक परिचय, सैद्धांतिक और व्यावहारिक भाग, एक निष्कर्ष, संदर्भों की एक सूची और तीन परिशिष्ट शामिल हैं। परियोजना कार्य की मात्रा 20 पृष्ठ (संलग्नकों के बिना) है।
सैद्धांतिक भाग.
विज्ञान वहीं से शुरू होता है जहां वे मापना शुरू करते हैं।डि मेंडलीव
सूक्ष्म-, स्थूल- और मेगा-संसार।
अध्ययन शुरू करने से पहले, हमने सूक्ष्म, स्थूल और मेगा दुनिया की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए सैद्धांतिक सामग्री का अध्ययन करने का निर्णय लिया। यह स्पष्ट है कि सूक्ष्म और स्थूल जगत की सीमाएँ गतिशील हैं, और कोई अलग सूक्ष्म जगत और एक अलग स्थूल जगत नहीं है। स्वाभाविक रूप से, मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स और मेगा-ऑब्जेक्ट्स सूक्ष्म-ऑब्जेक्ट्स से निर्मित होते हैं और माइक्रो-घटनाएं मैक्रो- और मेगा-घटना का आधार होती हैं। शास्त्रीय भौतिकी में स्थूल को सूक्ष्म वस्तु से अलग करने के लिए कोई वस्तुनिष्ठ मानदंड नहीं था। यह अंतर 1897 में जर्मन सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी एम. प्लैंक द्वारा पेश किया गया था: यदि प्रश्न में वस्तु के लिए उस पर न्यूनतम प्रभाव की उपेक्षा की जा सकती है, तो ये मैक्रोऑब्जेक्ट हैं, यदि यह संभव नहीं है, तो ये माइक्रोऑब्जेक्ट हैं। भौतिक संसार की संरचना के बारे में विचारों का आधार एक प्रणालीगत दृष्टिकोण है, जिसके अनुसार भौतिक संसार की कोई भी वस्तु, चाहे वह एक परमाणु, ग्रह, जीव या आकाशगंगा हो, को एक जटिल गठन के रूप में माना जा सकता है, जिसमें घटक भागों को व्यवस्थित किया गया है। अखंडता।विज्ञान की दृष्टि से भौतिक जगत को स्तरों में विभाजित करने का एक महत्वपूर्ण सिद्धांत स्थानिक विशेषताओं-आयामों के अनुसार विभाजन की संरचना है। विज्ञान में आकार के आधार पर विभाजन तथा बड़े और छोटे के पैमाने को शामिल किया गया है। आकार और दूरियों की देखी गई सीमा को तीन भागों में विभाजित किया गया है, प्रत्येक भाग वस्तुओं और प्रक्रियाओं की एक अलग दुनिया का प्रतिनिधित्व करता है। प्राकृतिक विज्ञान के विकास के इस चरण में मेगा-, मैक्रो- और माइक्रोवर्ल्ड की अवधारणाएं आसपास की दुनिया को समझने के लिए सापेक्ष और सुविधाजनक हैं। ये अवधारणाएँ समय के साथ बदलने की संभावना है, क्योंकि उनका अभी भी बहुत कम अध्ययन किया गया है। प्रकृति के नियमों की सबसे उल्लेखनीय विशेषता यह है कि वे गणितीय नियमों का बड़ी सटीकता से पालन करते हैं। हम प्रकृति के नियमों को जितना गहराई से समझते हैं, उतना ही अधिक हमें लगता है कि भौतिक दुनिया किसी तरह गायब हो जाती है, और हम शुद्ध गणित के आमने-सामने रह जाते हैं, यानी हम केवल गणितीय नियमों की दुनिया से निपट रहे हैं।माइक्रोवर्ल्ड।
माइक्रोवर्ल्ड अणु, परमाणु, प्राथमिक कण हैं - अत्यंत छोटे, प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य सूक्ष्म वस्तुओं की दुनिया नहीं, जिसके स्थानिक आयाम की गणना 10 से की जाती है 8 से 10 16 सेमी, और जीवनकाल अनंत से 10 तक है 24 साथ।
अनुसंधान का इतिहास. प्राचीन काल में, प्राचीन यूनानी दार्शनिक डेमोक्रिटस ने पदार्थ की संरचना की परमाणु परिकल्पना को सामने रखा था। अंग्रेजी वैज्ञानिक जे. डाल्टन के कार्यों की बदौलत परमाणु के भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन किया जाने लगा। 19 वीं सदी में डी.आई. मेंडेलीव ने उनके परमाणु भार के आधार पर रासायनिक तत्वों की एक प्रणाली बनाई। भौतिकी में, पदार्थ के अंतिम अविभाज्य संरचनात्मक तत्वों के रूप में परमाणुओं की अवधारणा रसायन विज्ञान से आई है। दरअसल, परमाणु का भौतिक अध्ययन 19वीं शताब्दी के अंत में शुरू हुआ, जब फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ए.ए. बेकरेल ने रेडियोधर्मिता की घटना की खोज की, जिसमें कुछ तत्वों के परमाणुओं का अन्य तत्वों के परमाणुओं में सहज परिवर्तन शामिल था। 1895 में जे. थॉमसन ने इलेक्ट्रॉन की खोज की। चूँकि इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है, और समग्र रूप से परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है, इसलिए यह माना गया कि इलेक्ट्रॉन के अलावा एक धनात्मक आवेशित कण भी है। परमाणु की संरचना के कई मॉडल थे।
इसके अलावा, सूक्ष्म वस्तुओं के विशिष्ट गुणों की पहचान की गई, जो कणिका (कण) और प्रकाश (तरंग) दोनों गुणों की उपस्थिति में व्यक्त किए गए। प्राथमिक कण माइक्रोवर्ल्ड की सबसे सरल वस्तुएँ हैं, जो एक पूरे के रूप में परस्पर क्रिया करते हैं। प्राथमिक कणों की मुख्य विशेषताएँ: द्रव्यमान, आवेश, औसत जीवनकाल, क्वांटम संख्याएँ।
खोजे गए प्राथमिक कणों की संख्या तेजी से बढ़ रही है। बीसवीं सदी के अंत तक, भौतिकी ने एक सामंजस्यपूर्ण सैद्धांतिक प्रणाली के निर्माण की ओर कदम बढ़ाया जो प्राथमिक कणों के गुणों की व्याख्या करती है। ऐसे सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं जो कणों की विविधता, उनके अंतर्संबंधों का सैद्धांतिक विश्लेषण देना और सभी प्रकार की अंतःक्रियाओं का एक एकीकृत सिद्धांत बनाना संभव बनाते हैं।
मैक्रोवर्ल्ड।
मैक्रोवर्ल्ड मनुष्यों के अनुरूप स्थिर रूपों और मात्राओं के साथ-साथ अणुओं, जीवों, जीवों के समुदायों के क्रिस्टलीय परिसरों की दुनिया है; मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स की दुनिया, जिसका आयाम मानव अनुभव के पैमाने के बराबर है: स्थानिक मात्राएं मिलीमीटर, सेंटीमीटर और किलोमीटर में व्यक्त की जाती हैं, और समय - सेकंड, मिनट, घंटे, वर्षों में व्यक्त किया जाता है।अनुसंधान का इतिहास. प्रकृति के अध्ययन के इतिहास में, दो चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: पूर्व-वैज्ञानिक और वैज्ञानिक, जो प्राचीन काल से 16वीं-17वीं शताब्दी तक की अवधि को कवर करता है। प्रेक्षित प्राकृतिक घटनाओं की व्याख्या काल्पनिक दार्शनिक सिद्धांतों के आधार पर की गई। प्रकृति के अध्ययन का वैज्ञानिक चरण शास्त्रीय यांत्रिकी के निर्माण से शुरू होता है। पदार्थ की संरचना पर वैज्ञानिक विचारों का गठन 16वीं शताब्दी में हुआ, जब जी. गैलीलियो ने विज्ञान के इतिहास में दुनिया की पहली भौतिक तस्वीर की नींव रखी - एक यांत्रिक। उन्होंने न केवल एन. कोपरनिकस की हेलियोसेंट्रिक प्रणाली की पुष्टि की और जड़ता के नियम की खोज की, बल्कि प्रकृति का वर्णन करने के एक नए तरीके के लिए एक पद्धति विकसित की - वैज्ञानिक और सैद्धांतिक। I. न्यूटन ने गैलीलियो के कार्यों पर भरोसा करते हुए यांत्रिकी का एक सख्त वैज्ञानिक सिद्धांत विकसित किया, जो समान कानूनों के अनुसार आकाशीय पिंडों की गति और सांसारिक वस्तुओं की गति दोनों का वर्णन करता है। प्रकृति को एक जटिल यांत्रिक प्रणाली के रूप में देखा जाता था। पदार्थ को व्यक्तिगत कणों से युक्त एक भौतिक पदार्थ माना जाता था। परमाणु मजबूत, अविभाज्य, अभेद्य होते हैं, जिनकी विशेषता द्रव्यमान और भार की उपस्थिति होती है। न्यूटोनियन दुनिया की एक अनिवार्य विशेषता यूक्लिडियन ज्यामिति का त्रि-आयामी स्थान था, जो बिल्कुल स्थिर है और हमेशा आराम पर है। समय को अंतरिक्ष या पदार्थ से स्वतंत्र एक मात्रा के रूप में प्रस्तुत किया गया था। गति को यांत्रिकी के नियमों के अनुसार निरंतर प्रक्षेप पथ के साथ अंतरिक्ष में गति के रूप में माना जाता था। दुनिया की इस तस्वीर का परिणाम ब्रह्मांड की एक विशाल और पूरी तरह से नियतिवादी तंत्र के रूप में छवि थी, जहां घटनाएं और प्रक्रियाएं अन्योन्याश्रित कारणों और प्रभावों की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती हैं।
न्यूटोनियन यांत्रिकी के बाद, हाइड्रोडायनामिक्स, लोच का सिद्धांत, गर्मी का यांत्रिक सिद्धांत, आणविक गतिज सिद्धांत और कई अन्य बनाए गए, जिसके अनुरूप भौतिकी ने भारी सफलता हासिल की है। हालाँकि, दो क्षेत्र थे - ऑप्टिकल और विद्युत चुम्बकीय घटनाएँ जिन्हें दुनिया की यंत्रवत तस्वीर के ढांचे के भीतर पूरी तरह से समझाया नहीं जा सका।
अंग्रेजी प्रकृतिवादी एम. फैराडे के प्रयोगों और अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे.सी. मैक्सवेल के सैद्धांतिक कार्यों ने अंततः एकमात्र प्रकार के पदार्थ के रूप में असतत पदार्थ के बारे में न्यूटोनियन भौतिकी के विचारों को नष्ट कर दिया और दुनिया की विद्युत चुम्बकीय तस्वीर की नींव रखी। विद्युत चुंबकत्व की घटना की खोज डेनिश प्रकृतिवादी एच. के. ओर्स्टेड ने की थी, जिन्होंने सबसे पहले विद्युत धाराओं के चुंबकीय प्रभाव को देखा था। इस दिशा में शोध जारी रखते हुए एम. फैराडे ने पाया कि चुंबकीय क्षेत्र में अस्थायी परिवर्तन से विद्युत धारा उत्पन्न होती है। एम. फैराडे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि बिजली और प्रकाशिकी का अध्ययन आपस में जुड़े हुए हैं और एक ही क्षेत्र बनाते हैं। उनके कार्य जे. सी. मैक्सवेल के शोध के लिए शुरुआती बिंदु बन गए, जिनकी योग्यता चुंबकत्व और बिजली के बारे में एम. फैराडे के विचारों के गणितीय विकास में निहित है। मैक्सवेल ने फैराडे के फ़ील्ड लाइनों के मॉडल का गणितीय सूत्र में "अनुवाद" किया। "बलों के क्षेत्र" की अवधारणा मूल रूप से एक सहायक गणितीय अवधारणा के रूप में विकसित की गई थी। जे.सी. मैक्सवेल ने इसे एक भौतिक अर्थ दिया और क्षेत्र को एक स्वतंत्र भौतिक वास्तविकता के रूप में मानना शुरू किया।
जी हर्ट्ज़ के प्रयोगों के बाद, एक क्षेत्र की अवधारणा अंततः भौतिकी में स्थापित हुई, एक सहायक गणितीय निर्माण के रूप में नहीं, बल्कि एक वस्तुनिष्ठ रूप से विद्यमान भौतिक वास्तविकता के रूप में। पिछली सदी के अंत और इस सदी की शुरुआत में भौतिकी में बाद की क्रांतिकारी खोजों के परिणामस्वरूप, पदार्थ और क्षेत्र के बारे में शास्त्रीय भौतिकी के दो गुणात्मक रूप से अद्वितीय प्रकार के पदार्थ के विचार नष्ट हो गए।
मेगावर्ल्ड.
मेगावर्ल्ड (ग्रह, तारे, आकाशगंगा) विशाल ब्रह्मांडीय पैमाने और गति की दुनिया है, जिसकी दूरी प्रकाश वर्ष में मापी जाती है, और अंतरिक्ष वस्तुओं का जीवनकाल लाखों और अरबों वर्षों में मापा जाता है।
सभी मौजूदा आकाशगंगाएँ उच्चतम क्रम की प्रणाली - मेटागैलेक्सी में शामिल हैं। मेटागैलेक्सी के आयाम बहुत बड़े हैं: ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज की त्रिज्या 15-20 अरब प्रकाश वर्ष है।
अनुसंधान का इतिहास.ब्रह्मांड के आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल ए. आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत पर आधारित हैं, जिसके अनुसार अंतरिक्ष और समय की मीट्रिक ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान के वितरण से निर्धारित होती है। समग्र रूप से इसके गुण पदार्थ के औसत घनत्व और अन्य विशिष्ट भौतिक कारकों द्वारा निर्धारित होते हैं। ब्रह्माण्ड का अस्तित्व अनन्त अर्थात् अनन्त है। इसकी कोई शुरुआत या अंत नहीं है, और स्थान असीमित है, लेकिन सीमित है।
1929 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री ई.पी. हबल ने आकाशगंगाओं की दूरी और गति के बीच एक अजीब संबंध के अस्तित्व की खोज की: सभी आकाशगंगाएँ हमसे दूर जा रही हैं, और दूरी के अनुपात में बढ़ती गति के साथ आकाशगंगा प्रणाली का विस्तार हो रहा है। ब्रह्माण्ड का विस्तार वैज्ञानिक रूप से स्थापित तथ्य माना जाता है। जे. लेमेत्रे की सैद्धांतिक गणना के अनुसार, अपनी मूल अवस्था में ब्रह्मांड की त्रिज्या 10-12 सेमी थी, जो आकार में एक इलेक्ट्रॉन की त्रिज्या के करीब है, और इसका घनत्व 1096 ग्राम/सेमी3 था।
पूर्वव्यापी गणना ब्रह्मांड की आयु 13-20 अरब वर्ष निर्धारित करती है। अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जी.ए. गामो ने सुझाव दिया कि पदार्थ का तापमान अधिक था और ब्रह्मांड के विस्तार के साथ गिर गया। उनकी गणना से पता चला कि ब्रह्मांड अपने विकास में कुछ चरणों से गुजरता है, जिसके दौरान रासायनिक तत्वों और संरचनाओं का निर्माण होता है। आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में, स्पष्टता के लिए, ब्रह्माण्ड के विकास के प्रारंभिक चरण को "युगों" में विभाजित किया गया है:
हैड्रोन का युग। भारी कण जो मजबूत अंतःक्रिया में प्रवेश करते हैं;
लेप्टान का युग. प्रकाश कण जो विद्युत चुम्बकीय संपर्क में प्रवेश करते हैं;
फोटॉन युग. अवधि 1 मिलियन साल। द्रव्यमान का बड़ा हिस्सा - ब्रह्मांड की ऊर्जा - फोटॉन से आता है;
सितारा युग. 1 मिलियन में आ रहा है. ब्रह्मांड के जन्म के वर्षों बाद. तारकीय युग के दौरान, प्रोटोस्टार और प्रोटोगैलेक्सी के निर्माण की प्रक्रिया शुरू होती है।
फिर मेटागैलेक्सी की संरचना के निर्माण की एक भव्य तस्वीर सामने आती है।
आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में बिग बैंग परिकल्पना के साथ-साथ ब्रह्माण्ड का स्फीतिकारी मॉडल, जो ब्रह्माण्ड के निर्माण पर विचार करता है, बहुत लोकप्रिय है। सृजन के विचार का औचित्य बहुत जटिल है और यह क्वांटम ब्रह्माण्ड विज्ञान से जुड़ा है। यह मॉडल समय 10 से शुरू होकर ब्रह्मांड के विकास का वर्णन करता है 45 विस्तार की शुरुआत के बाद. मुद्रास्फीति परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक ब्रह्मांड में ब्रह्मांडीय विकास कई चरणों से होकर गुजरता है।
मुद्रास्फीति मॉडल और बिग बैंग मॉडल में ब्रह्मांड के विकास के चरणों के बीच का अंतर केवल 10 के क्रम के प्रारंभिक चरण से संबंधित है। 30 सी, इसके अलावा इन मॉडलों के बीच समझ में बुनियादी अंतर हैं। पारंपरिक प्राथमिक कणों से लेकर आकाशगंगाओं के विशाल सुपरक्लस्टर तक, विभिन्न स्तरों पर ब्रह्मांड की संरचना की विशेषता है। ब्रह्मांड की आधुनिक संरचना ब्रह्मांडीय विकास का परिणाम है, जिसके दौरान आकाशगंगाओं का निर्माण प्रोटोगैलेक्सी से, सितारों का प्रोटोस्टार से और ग्रहों का निर्माण प्रोटोप्लेनेटरी बादलों से हुआ।
सौर मंडल की उत्पत्ति के पहले सिद्धांत जर्मन दार्शनिक आई. कांट और फ्रांसीसी गणितज्ञ पी. एस. लाप्लास द्वारा सामने रखे गए थे। इस परिकल्पना के अनुसार, सूर्य के चारों ओर ग्रहों की प्रणाली सूर्य के चारों ओर घूर्णी गति में बिखरे हुए पदार्थ के कणों (नीहारिकाओं) के बीच आकर्षण और प्रतिकर्षण की शक्तियों के परिणामस्वरूप बनी थी।
खुद का शोध.
मेगा-, मैक्रो- और माइक्रोवर्ल्ड के बीच बातचीत की समस्या.
किसी जीवित वस्तु का अध्ययन करना चाहते हैं,
उसकी स्पष्ट समझ पाने के लिए,
वैज्ञानिक सबसे पहले आत्मा को बाहर निकालता है,
फिर वस्तु को भागों में विभाजित कर दिया जाता है
और वह उन्हें देखता है, लेकिन यह अफ़सोस की बात है: उनका आध्यात्मिक संबंध
इतने में वह गायब हो गई, उड़ गई!
गेटे
आगे विचार करने से पहले, हमें ब्रह्मांड के लौकिक और स्थानिक पैमानों का मूल्यांकन करना चाहिए और किसी तरह उन्हें दुनिया की समग्र तस्वीर में मनुष्य के स्थान और भूमिका से जोड़ना चाहिए। आइए कुछ प्रसिद्ध वस्तुओं और प्रक्रियाओं के पैमानों को एक एकल आरेख (छवि 1) में संयोजित करने का प्रयास करें, जहां बाईं ओर विशेषता समय प्रस्तुत किया गया है, और दाईं ओर विशेषता आकार प्रस्तुत किए गए हैं। चित्र के निचले बाएँ कोने में, न्यूनतम समय का पैमाना दर्शाया गया है जिसका कुछ भौतिक अर्थ है। यह समय अंतराल 10 के बराबर है 43
s को प्लैंक समय ("क्रोनोन") कहा जाता है। यह हमें ज्ञात सभी प्रक्रियाओं की अवधि से बहुत कम है, जिसमें प्राथमिक कण भौतिकी की बहुत ही अल्पकालिक प्रक्रियाएं भी शामिल हैं (उदाहरण के लिए, सबसे कम समय तक जीवित रहने वाले अनुनाद कणों का जीवनकाल लगभग 10 है)। 23
साथ)। ऊपर दिया गया चित्र ब्रह्मांड की आयु तक, कुछ ज्ञात प्रक्रियाओं की अवधि को दर्शाता है।
चित्र में भौतिक वस्तुओं का आकार 10 से भिन्न है 15 मी (प्राथमिक कणों का विशिष्ट आकार) 10 तक 27 मी (अवलोकन योग्य ब्रह्मांड की त्रिज्या, लगभग इसकी आयु प्रकाश की गति से गुणा के अनुरूप)। आरेख में हम मनुष्यों की स्थिति का मूल्यांकन करना दिलचस्प है। आकार के पैमाने पर हम कहीं बीच में हैं, प्लैंक की लंबाई के सापेक्ष बहुत बड़े हैं (और प्राथमिक कणों के आकार से बड़े परिमाण के कई क्रम हैं), लेकिन पूरे ब्रह्मांड के पैमाने पर बहुत छोटे हैं। दूसरी ओर, प्रक्रियाओं के समय के पैमाने पर, मानव जीवन की अवधि काफी अच्छी लगती है, और इसकी तुलना ब्रह्मांड की उम्र से की जा सकती है! लोग (और विशेष रूप से कवि) मानव अस्तित्व की क्षणभंगुरता के बारे में शिकायत करना पसंद करते हैं, लेकिन समयरेखा पर हमारा स्थान दयनीय या महत्वहीन नहीं है। बेशक, हमें यह याद रखना चाहिए कि कही गई हर बात "लघुगणकीय पैमाने" को संदर्भित करती है, लेकिन मूल्यों की इतनी विशाल श्रृंखला पर विचार करते समय इसका उपयोग पूरी तरह से उचित लगता है। दूसरे शब्दों में, ब्रह्मांड की आयु में फिट होने वाले मानव जीवन की संख्या किसी व्यक्ति के जीवनकाल में फिट होने वाले प्लैंक समय (या यहां तक कि प्राथमिक कणों के जीवनकाल) की संख्या से बहुत कम है। संक्षेप में, हम ब्रह्मांड की काफी स्थिर संरचनाएं हैं। जहां तक स्थानिक पैमानों का सवाल है, हम वास्तव में पैमाने के बीच में कहीं हैं, जिसके परिणामस्वरूप हमें अपने आस-पास की भौतिक दुनिया की न तो बहुत बड़ी, न ही बहुत छोटी वस्तुओं को प्रत्यक्ष संवेदनाओं में देखने का अवसर मिलता है।
प्रोटॉन और न्यूट्रॉन परमाणुओं के नाभिक बनाते हैं। परमाणु मिलकर अणु बनाते हैं। यदि हम शरीर के आकार के पैमाने के साथ आगे बढ़ते हैं, तो सामान्य मैक्रोबॉडी, ग्रह और उनकी प्रणालियां, तारे, आकाशगंगाओं और मेटागैलेक्सी के समूह निम्नानुसार हैं, यानी, हम सूक्ष्म, मैक्रो- और मेगा से संक्रमण की कल्पना कर सकते हैं - दोनों में आकार और भौतिक प्रक्रियाओं के मॉडल में।
बड़ा और छोटा।
शायद ये इलेक्ट्रॉन -
पांच महाद्वीपों वाले विश्व
कला, ज्ञान, युद्ध, सिंहासन
और चालीस सदियों की स्मृति!
फिर भी, शायद, हर परमाणु -
सौ ग्रहों वाला एक ब्रह्मांड।
यहां जो कुछ भी है, एक संपीड़ित मात्रा में, वह वहां है
लेकिन वो भी जो यहां नहीं है.
वालेरी ब्रायसोव
हमने भौतिक नियमों को "बड़े" और "छोटे" भागों में क्यों विभाजित किया है इसका मुख्य कारण यह है कि बहुत बड़े और बहुत छोटे पैमाने पर भौतिक प्रक्रियाओं के सामान्य नियम बहुत भिन्न दिखाई देते हैं। कोई भी चीज़ किसी व्यक्ति को समय और स्थान के रहस्यों से अधिक लगातार और गहराई से उत्तेजित नहीं करती है। ज्ञान का उद्देश्य और अर्थ प्रकृति के छिपे हुए तंत्र और ब्रह्मांड में हमारे स्थान को समझना है।
अमेरिकी खगोलशास्त्री शैप्ले ने एक दिलचस्प अनुपात प्रस्तावित किया:
इस अनुपात में x एक ऐसा व्यक्ति है, जो तारों और परमाणुओं के बीच का ज्यामितीय माध्य है।
हमारे दोनों ओर अक्षय अनंत है। हम परमाणु नाभिक का अध्ययन किए बिना तारों के विकास को नहीं समझ सकते। तारों के विकास की जानकारी के बिना हम ब्रह्मांड में प्राथमिक कणों की भूमिका को नहीं समझ सकते। हम मानो अनंत तक जाने वाली सड़कों के चौराहे पर खड़े हैं। एक ओर, समय ब्रह्माण्ड की आयु के अनुरूप है, दूसरी ओर, इसे लुप्त होते छोटे-छोटे अंतरालों में मापा जाता है। लेकिन यह कहीं भी मानव जीवन के पैमाने के अनुरूप नहीं है। मनुष्य ब्रह्मांड को उसके सभी विवरणों में, जानने योग्य सीमाओं के भीतर, तकनीकों और तरीकों से, अवलोकन, अनुभव और गणितीय गणना के माध्यम से समझाने का प्रयास करता है। हमें उन अवधारणाओं और शोध विधियों की आवश्यकता है जिनकी सहायता से वैज्ञानिक तथ्य स्थापित किये जा सकें। और भौतिकी में वैज्ञानिक तथ्यों को स्थापित करने के लिए, मानव व्यक्तिपरक भावनाओं से स्वतंत्र, निकायों और प्राकृतिक प्रक्रियाओं के गुणों की एक उद्देश्य मात्रात्मक विशेषता पेश की जाती है। ऐसी अवधारणाओं का परिचय एक विशेष भाषा बनाने की प्रक्रिया है - भौतिकी विज्ञान की भाषा। भौतिकी की भाषा का आधार भौतिक मात्राएँ कहलाने वाली अवधारणाएँ हैं। और किसी भी भौतिक मात्रा को मापा जाना चाहिए, क्योंकि भौतिक मात्रा के माप के बिना कोई भौतिकी नहीं है।
और इसलिए, आइए यह जानने का प्रयास करें कि भौतिक मात्रा क्या है।भौतिक मात्रा- किसी भौतिक वस्तु की भौतिक संपत्ति, भौतिक घटना, प्रक्रिया जिसे मात्रात्मक रूप से चित्रित किया जा सकता है।भौतिक मात्रा मान- एक संख्या, एक वेक्टर जो इस भौतिक मात्रा को दर्शाता है, माप की इकाई को दर्शाता है जिसके आधार पर ये संख्याएं या वेक्टर निर्धारित किए गए थे। किसी भौतिक मात्रा का आकार किसी भौतिक मात्रा के मान में प्रदर्शित होने वाली संख्याएँ होती हैं। किसी भौतिक मात्रा को मापने का अर्थ है इसकी तुलना किसी अन्य मात्रा से करना, जिसे परंपरागत रूप से माप की एक इकाई के रूप में स्वीकार किया जाता है। रूसी शब्द "परिमाण" का अर्थ अंग्रेजी शब्द "मात्रा" से थोड़ा अलग है। ओज़ेगोव्स डिक्शनरी (1990) में, "परिमाण" शब्द की व्याख्या "किसी वस्तु का आकार, आयतन, लंबाई" के रूप में की गई है। इंटरनेट डिक्शनरी के अनुसार, भौतिकी में "क्वांटिटी" शब्द का अंग्रेजी में 11 शब्दों में अनुवाद किया गया है, जिनमें से 4 शब्द अर्थ की दृष्टि से सबसे उपयुक्त हैं: मात्रा (भौतिक घटना, संपत्ति), मूल्य (मूल्य), राशि (मात्रा), साइज़ (आकार, आयतन ).
आइए इन परिभाषाओं पर करीब से नज़र डालें। आइए, उदाहरण के लिए, लंबाई जैसी एक संपत्ति लें। इसका उपयोग वास्तव में कई वस्तुओं को चित्रित करने के लिए किया जाता है। यांत्रिकी में, यह पथ की लंबाई है, बिजली में, कंडक्टर की लंबाई, हाइड्रोलिक्स में, पाइप की लंबाई, हीटिंग इंजीनियरिंग में, रेडिएटर दीवार की मोटाई, आदि। लेकिन प्रत्येक सूचीबद्ध वस्तु के लिए लंबाई का मान भिन्न है। कार की लंबाई कई मीटर है, रेल ट्रैक की लंबाई कई किलोमीटर है, और रेडिएटर दीवार की मोटाई मिलीमीटर में अनुमान लगाना आसान है। इसलिए यह गुण वास्तव में प्रत्येक वस्तु के लिए अलग-अलग है, हालाँकि सभी सूचीबद्ध उदाहरणों में लंबाई की प्रकृति समान है।
अन्य विज्ञानों में बड़े और छोटे।
एक क्षण में अनंत काल देखें,
रेत के एक कण में एक विशाल दुनिया,
एक मुट्ठी में - अनंत
और आकाश फूल के प्याले में है।
डब्ल्यू ब्लेक
साहित्य।
छोटे और बड़े का प्रयोग गुणात्मक अर्थ में किया जाता है: छोटा या बड़ा कद, छोटा या बड़ा परिवार, रिश्तेदार। छोटा आमतौर पर बड़े (विरोध का सिद्धांत) का विरोध करता है। साहित्य: छोटी शैली (लघु कहानी, लघु कहानी, परी कथा, कल्पित कहानी, निबंध, रेखाचित्र)
ऐसी कई कहावतें और कहावतें हैं जिनमें बड़े के साथ छोटे का विरोधाभास या तुलना की जाती है। आइए उनमें से कुछ को याद करें:
उच्च लागत पर छोटे परिणामों पर:
एक बड़े बादल से, लेकिन एक छोटी बूंद से.
तोपों से गौरैयों को गोली मारो।
यह हाथी के लिए तीर (सुई) के समान है।
समुद्र में एक बूंद.
भूसे के ढेर में सुई।
मरहम में एक मक्खी शहद की बैरल को खराब कर देगी।
आप झटके से चूहे को कुचल नहीं सकते.
एक छोटी सी गलती बड़ी विपत्ति का कारण बनती है।
एक छोटा सा रिसाव एक बड़े जहाज को नष्ट कर सकता है।
एक छोटी सी चिंगारी से बड़ी आग भड़क उठती है.
मास्को एक पैनी मोमबत्ती से जल गया।
कोसेब एक पत्थर को छेनी (नुकीला) करता है.
जीवविज्ञान।
"मनुष्य में वह सब कुछ शामिल है जो स्वर्ग और पृथ्वी पर है, उच्च प्राणी और निम्न प्राणी।"
दासता
मानव जाति के अस्तित्व के दौरान, ब्रह्मांड की संरचना के कई मॉडल प्रस्तावित किए गए हैं। विभिन्न परिकल्पनाएँ हैं, और उनमें से प्रत्येक के अपने समर्थक और विरोधी दोनों हैं। आधुनिक दुनिया में ब्रह्मांड का कोई एकल, आम तौर पर स्वीकृत और समझने योग्य मॉडल नहीं है। प्राचीन दुनिया में, हमारे विपरीत, आसपास की दुनिया का एक ही मॉडल था। हमारे पूर्वजों को ब्रह्माण्ड एक विशाल मानव शरीर के रूप में प्रतीत होता था। आइए उस तर्क को समझने का प्रयास करें जिसका पालन हमारे "आदिम" पूर्वजों ने किया था:
शरीर अंगों से बना है
अंग कोशिकाओं से बनते हैं
कोशिकाएँ - कोशिकांगों से
अंगक - अणुओं से बने होते हैं
अणु - परमाणुओं से निर्मित
परमाणु प्राथमिक कणों से बने होते हैं। (अंक 2)।
बेशक, मतभेद हैं - वे मौजूद नहीं रह सकते। ये वस्तुएं बिल्कुल अलग स्थितियों में हैं। वैज्ञानिक एक एकीकृत सिद्धांत बनाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं, लेकिन वे मैक्रो और माइक्रोवर्ल्ड को एक पूरे में नहीं जोड़ सकते हैं।
यह माना जा सकता है कि यदि सौर मंडल एक परमाणु है, तो हमारी आकाशगंगा एक अणु है। चित्र 5 और 6 की तुलना करें। बस इन वस्तुओं के बीच पूर्ण समानताएँ खोजने का प्रयास न करें। दुनिया में दो एक जैसे बर्फ के टुकड़े भी नहीं हैं। प्रत्येक परमाणु, अणु, अंगक, कोशिका, अंग और व्यक्ति की अपनी अलग-अलग विशेषताएँ होती हैं। हमारे शरीर में कार्बनिक पदार्थों के अणुओं के स्तर पर होने वाली सभी प्रक्रियाएँ आकाशगंगाओं के स्तर पर होने वाली प्रक्रियाओं के समान हैं। एकमात्र अंतर इन वस्तुओं के आकार और समय के पैमाने में है। आकाशगंगा स्तर पर, सभी प्रक्रियाएँ बहुत धीमी गति से होती हैं।
इस "निर्माण" में अगला "विस्तार" ऑर्गेनॉइड होना चाहिए। अंगक क्या हैं? ये कोशिका के अंदर स्थित विभिन्न संरचना, आकार और कार्यों की संरचनाएँ हैं। इनमें कई दसियों या सैकड़ों विभिन्न अणु शामिल होते हैं। यदि हमारी कोशिका में ऑर्गेनॉइड स्थूल जगत में ऑर्गेनॉइड के समान है, तो हमें ब्रह्मांड में विभिन्न आकाशगंगाओं के समूहों की तलाश करनी चाहिए। ऐसे समूह मौजूद हैं, और खगोलशास्त्री उन्हें आकाशगंगाओं के समूह या परिवार कहते हैं। हमारी आकाशगंगा, आकाशगंगा, आकाशगंगाओं के स्थानीय परिवार का हिस्सा है, जिसमें दो उपसमूह शामिल हैं:
1. आकाशगंगा का उपसमूह (दाएं)
2. एंड्रोमेडा नेबुला का उपसमूह (बाएं) (चित्र 8)।
आपको राइबोसोमल अणुओं (चित्र 8) और स्थानीय समूह में आकाशगंगाओं (चित्र 9) की स्थानिक व्यवस्था में कुछ विसंगति पर ध्यान नहीं देना चाहिए। अणु, आकाशगंगाओं की तरह, लगातार एक निश्चित मात्रा में घूम रहे हैं। राइबोसोम एक खोल (झिल्ली) के बिना एक अंग है, इसलिए हम अपने आस-पास के बाहरी अंतरिक्ष में आकाशगंगाओं की "घनी" दीवार नहीं देखते हैं। हालाँकि, हम ब्रह्मांडीय कोशिकाओं के गोले नहीं देखते हैं।
हमारे अंगों में होने वाली प्रक्रियाएँ आकाशगंगाओं के समूहों और परिवारों में होने वाली प्रक्रियाओं के समान हैं। लेकिन अंतरिक्ष में वे हमारी तुलना में बहुत धीमी गति से घटित होते हैं। अंतरिक्ष में जो एक सेकंड के रूप में देखा जाता है वह हमारे लिए लगभग दस वर्षों तक रहता है!
खोज का अगला उद्देश्य कॉस्मिक सेल था। हमारे शरीर में विभिन्न आकार, संरचना और कार्य वाली कई कोशिकाएँ होती हैं। लेकिन उनमें से लगभग सभी के संगठन में कुछ न कुछ समानता है। इनमें एक केन्द्रक, साइटोप्लाज्म, ऑर्गेनेल और एक झिल्ली होती है। अंतरिक्ष में भी ऐसी ही संरचनाएँ मौजूद हैं।
हमारे जैसी आकाशगंगाओं के बहुत सारे समूह हैं, साथ ही आकार और आकार में अन्य आकाशगंगाएँ भी हैं। लेकिन वे सभी कन्या नक्षत्र में केन्द्रित आकाशगंगाओं के एक और भी बड़े समूह के आसपास समूहीकृत हैं। यहीं पर ब्रह्मांडीय कोशिका का केंद्र स्थित है। खगोलशास्त्री आकाशगंगाओं के ऐसे संघों को सुपरक्लस्टर कहते हैं। आज, आकाशगंगाओं के पचास से अधिक ऐसे सुपरक्लस्टर, जो ऐसी कोशिकाएँ हैं, खोजे जा चुके हैं। वे हमारी आकाशगंगाओं के सुपरक्लस्टर के चारों ओर स्थित हैं - सभी दिशाओं में समान रूप से।
आधुनिक दूरबीनें अभी तक आकाशगंगाओं के इन पड़ोसी सुपरक्लस्टरों से आगे नहीं घुस पाई हैं। लेकिन, प्राचीन काल में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सादृश्य के नियम का उपयोग करके, यह माना जा सकता है कि आकाशगंगाओं (कोशिकाओं) के ये सभी सुपरक्लस्टर किसी न किसी प्रकार के अंग का निर्माण करते हैं, और अंगों की समग्रता ही शरीर का निर्माण करती है।
इसीलिए कई वैज्ञानिकों ने यह परिकल्पना प्रस्तुत की कि ब्रह्मांड न केवल मानव शरीर की समानता है, बल्कि प्रत्येक व्यक्ति संपूर्ण ब्रह्मांड की समानता है।
व्यावहारिक भाग.
युवाओं की वैज्ञानिक एवं तकनीकी रचनात्मकता -
ज्ञान आधारित समाज का मार्ग.
स्कूली बच्चा शारीरिक अनुभव को समझता है
यह तभी अच्छा है जब वह इसे स्वयं करता है।
लेकिन वह इसे और भी बेहतर समझता है अगर वह इसे स्वयं करता है
प्रयोग के लिए उपकरण.
पी.एल.कपिट्सा
एक इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड का उपयोग करके मेटा-विषय प्रशिक्षण सत्र "बड़ा और छोटा"।
मुझे बताओ और मैं भूल जाऊंगा.मुझे दिखाओ और मैं याद रखूंगा.
मुझे अपने आप कार्य करने दो और मैं सीख लूंगा।
चीनी लोक ज्ञान
अक्सर कम प्रदर्शन को असावधानी से समझाया जाता है, जिसका कारण छात्र की अरुचि है। का उपयोग करते हुएसंवादात्मक सफेद पटल,शिक्षकों के पास कक्षा का ध्यान आकर्षित करने और उसका सफलतापूर्वक उपयोग करने का अवसर होता है। जब पाठ या कोई छवि बोर्ड पर दिखाई देती है, तो छात्र में एक साथ कई प्रकार की स्मृति उत्तेजित हो जाती है। हम छात्र के स्थायी कार्य को इलेक्ट्रॉनिक रूप से यथासंभव कुशलतापूर्वक व्यवस्थित कर सकते हैं। इससे समय की काफी बचत होती है, मानसिक और रचनात्मक गतिविधि के विकास को बढ़ावा मिलता है और कक्षा के सभी छात्रों को उनके काम में शामिल किया जाता है।
प्रोग्राम इंटरफ़ेस बहुत सरल है, इसलिए इसे समझना मुश्किल नहीं होगा।
कार्यक्रम में दो भाग होते हैं: सहायक सामग्री और छात्रों के लिए कार्यों का संग्रह।
कार्यक्रम अनुभाग में
"सहायक सामग्री"
आप मूल्यों की तालिकाएँ पा सकते हैं; पैमाने जो बच्चों को "प्रतिपादक" विषय को समझने में मदद कर सकते हैं; भौतिक निकायों की तस्वीरें और आरेख जो आकार में समान हैं लेकिन आकार में बहुत भिन्न हैं।
मेंकार्यों का संग्रहआप "बड़े और छोटे" विषय पर विद्यार्थियों के ज्ञान का परीक्षण कर सकते हैं। यहां 3 प्रकार के कार्य हैं: एक तालिका बनाना (पंक्तियों को कोशिकाओं में ले जाना); पिंडों के द्रव्यमान (पैमाने को किस स्थिति में स्थापित किया जाएगा), मात्राओं के क्रम से संबंधित प्रश्न। प्रोग्राम स्वयं जांच कर सकता है कि कार्य सही ढंग से पूरे हुए हैं या नहीं और स्क्रीन पर संबंधित संदेश प्रदर्शित कर सकता है।
निष्कर्ष
दुनिया कैसे बदल रही है! और मैं खुद कैसे बदल रहा हूँ!मुझे एक ही नाम से बुलाया जाता है.
वास्तव में, वे मुझे जो कहते हैं वह है -
मैं अकेला नहीं हूँ। हममें से बहुत सारे लोग हैं. मैं ज़िंदा हूं...
लिंक से लिंक और आकार से आकार...
एन. ज़ाबोलॉट्स्की
कार्य के दौरान प्राप्त परिणाम, दिखाया कि प्रकृति में समरूपता का प्रभुत्व, सबसे पहले, पूरे ब्रह्मांड में कार्यरत गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा समझाया गया है। गुरुत्वाकर्षण की क्रिया या उसकी अनुपस्थिति इस तथ्य को स्पष्ट करती है कि ब्रह्मांड में तैरते ब्रह्मांडीय पिंड और पानी में निलंबित सूक्ष्मजीव दोनों में समरूपता का उच्चतम रूप है - गोलाकार (केंद्र के सापेक्ष किसी भी घूर्णन के साथ, आकृति स्वयं के साथ मेल खाती है)। सभी जीव जो संलग्न अवस्था में बढ़ते हैं या समुद्र तल पर रहते हैं, अर्थात, ऐसे जीव जिनके लिए गुरुत्वाकर्षण की दिशा निर्णायक होती है, उनमें समरूपता की धुरी होती है (केंद्र के चारों ओर सभी संभावित घुमावों का सेट सभी घुमावों के सेट तक सीमित होता है) ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर)। इसके अलावा, चूंकि यह बल ब्रह्मांड में हर जगह काम करता है, इसलिए कथित अंतरिक्ष एलियंस बड़े पैमाने पर राक्षस नहीं हो सकते हैं, जैसा कि उन्हें कभी-कभी चित्रित किया जाता है, लेकिन आवश्यक रूप से सममित होना चाहिए।
हमारे काम का व्यावहारिक हिस्सा एक इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड का उपयोग करके मेटा-विषय शैक्षिक पाठ के लिए "बड़ा और छोटा" कार्यक्रम था. एक इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड का उपयोग करके, हम छात्र के चल रहे काम को इलेक्ट्रॉनिक रूप से यथासंभव कुशलतापूर्वक व्यवस्थित कर सकते हैं। इससे समय की काफी बचत होती है, मानसिक और रचनात्मक गतिविधि के विकास को बढ़ावा मिलता है और कक्षा के सभी छात्रों को उनके काम में शामिल किया जाता है।
कार्य में शामिल हैतीन अनुप्रयोग : 1) एक इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड का उपयोग करके भौतिकी में मेटा-विषय शैक्षिक पाठ के लिए एक कार्यक्रम; 2) पुस्तिका "भौतिकी में प्रशिक्षण पाठ "बड़े और छोटे"; 3) अद्वितीय तस्वीरों वाली पुस्तिका "सूक्ष्म-, स्थूल- और मेगा-संसार".
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परिशिष्ट 1।
"बड़े और छोटे" विषय पर मेटा-विषय पाठ के लिए वर्कशीट
एक इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड का उपयोग करना
यह सितारों की दुनिया की विशालता नहीं है जो प्रशंसा का कारण बनती है,
और वह आदमी जिसने इसे मापा था।
ब्लेस पास्कल
भौतिक मात्रा - ________________________________________________________
_________________________________________________________________________
भौतिक मात्रा मापें - __________________________________________________________
__________________________________________________________________________
परिशिष्ट 2।
|
एम |
दूरी |
|
10 27 |
ब्रह्मांड की सीमाएँ |
|
10 24 |
निकटतम आकाशगंगा |
|
10 18 |
निकटतम तारा |
|
10 13 |
दूरी पृथ्वी - सूर्य |
|
10 9 |
दूरी पृथ्वी - चंद्रमा |
|
1 |
आदमी की ऊंचाई |
|
10 -3 |
दना नमक का |
|
10 -10 |
हाइड्रोजन परमाणु त्रिज्या |
|
10 -15 |
परमाणु नाभिक की त्रिज्या |
ब्रह्मांड में समय अंतराल की सीमा
|
साथ |
समय |
|
10 18 |
ब्रह्माण्ड की आयु |
|
10 12 |
मिस्र के पिरामिडों की आयु |
|
10 9 |
औसत मानव जीवन काल |
|
10 7 |
एक वर्ष |
|
10 3 |
प्रकाश सूर्य से पृथ्वी पर आता है |
|
1 |
दो दिल की धड़कनों के बीच का अंतराल |
|
10 -6 |
रेडियो तरंगों के दोलन की अवधि |
|
10 -15 |
परमाणु कंपन अवधि |
|
10 -24 |
प्रकाश परमाणु नाभिक के आकार के बराबर दूरी तय करता है |
ब्रह्माण्ड में द्रव्यमानों की सीमा
|
किलोग्राम |
वज़न |
|
10 50 |
ब्रह्मांड |
|
10 30 |
सूरज |
|
10 25 |
धरती |
|
10 7 |
समुद्री जहाज |
|
10 2 |
इंसान |
|
10 -13 |
तेल की एक बूंद |
|
10 -23 |
यूरेनियम परमाणु |
|
10 -26 |
प्रोटोन |
|
10 -30 |
इलेक्ट्रॉन |
चावल। 1. ब्रह्मांड की कुछ वस्तुओं और प्रक्रियाओं का विशिष्ट समय और आयाम।
परिशिष्ट 3.
. इंसान। . अंग. . कोशिकाएँ। . . . ऑर्गेनोइड्स। अणु. . परमाणु. . . परमाणु कण
चित्र 2. मानव शरीर की संरचना
जैसा कि वे कहते हैं, "मतभेद खोजें।" मुद्दा इन वस्तुओं की बाहरी समानता का भी नहीं है, हालाँकि यह स्पष्ट है। पहले, हमने इलेक्ट्रॉनों की तुलना ग्रहों से की थी, लेकिन हमें उनकी तुलना धूमकेतुओं से करनी चाहिए थी।
चित्र 7. ब्रह्माण्ड की संरचना।
 |
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चावल। 12 तंत्रिका ऊतक |
चावल। 13 प्रारंभिक सौर मंडल |
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|
चावल। दूरबीन से ब्रह्माण्ड की 14 तस्वीरेंहबल |
चावल। प्रोटोजोआ कोशिका विकास के 15 चरण |
 |
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चावल। 16 सेल का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व |
चावल। 17 पृथ्वी की संरचना |
चित्र.18 पृथ्वी |
परिशिष्ट 4.
भौतिकी में मेटा-विषय पाठ
भौतिकी और रसायन विज्ञान सप्ताह
भौतिकी और रसायन विज्ञान सप्ताह
भौतिकी में मेटा-विषय पाठ, 8बी
भौतिकी में मेटा-विषय पाठ
फोटो रिपोर्ट
फोटो रिपोर्ट
एनटीटीएम जेएओ 2012
अखिल रूसी विज्ञान महोत्सव 2011
स्टैंड "माइक्रो-, मैक्रो- और मेगा-वर्ल्ड"
"महान अंतरिक्ष यात्रा"
स्टैंड "महान अंतरिक्ष यात्रा"
हमारी पुस्तिकाएँ।
प्राकृतिक विज्ञान, मनुष्य द्वारा प्रत्यक्ष रूप से समझी जाने वाली सबसे सरल भौतिक वस्तुओं के साथ भौतिक दुनिया का अध्ययन शुरू करने के बाद, मानव धारणा की सीमाओं से परे और वस्तुओं के साथ असंगत, पदार्थ की गहरी संरचनाओं की सबसे जटिल वस्तुओं के अध्ययन की ओर आगे बढ़ता है। रोजमर्रा का अनुभव. सिस्टम दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, प्राकृतिक विज्ञान न केवल भौतिक प्रणालियों के प्रकारों की पहचान करता है, बल्कि उनके कनेक्शन और संबंधों को भी प्रकट करता है।
पदार्थ दुनिया में मौजूद सभी वस्तुओं और प्रणालियों का एक अनंत सेट है, जो किसी भी गुण, कनेक्शन, रिश्ते और आंदोलन के रूपों का सब्सट्रेट है। पदार्थ में न केवल प्रकृति की सभी प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य वस्तुएँ और पिंड शामिल हैं, बल्कि वे सभी भी शामिल हैं, जिन्हें सिद्धांत रूप में, अवलोकन और प्रयोग के साधनों में सुधार के आधार पर भविष्य में जाना जा सकता है।
आधुनिक विज्ञान विश्व में तीन संरचनात्मक स्तरों की पहचान करता है।
माइक्रोवर्ल्ड- ये अणु, परमाणु, प्राथमिक कण हैं - बेहद छोटे, प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य नहीं सूक्ष्म वस्तुओं की दुनिया, जिनकी स्थानिक विविधता 10 -8 से 10 -16 सेमी तक गणना की जाती है, और जीवनकाल अनंत से 10 -24 तक है एस।
मैक्रोवर्ल्ड- मनुष्यों के अनुरूप स्थिर रूपों और आकारों की दुनिया, साथ ही अणुओं, जीवों, जीवों के समुदायों के क्रिस्टलीय परिसर; मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स की दुनिया, जिसका आयाम मानव अनुभव के पैमाने के बराबर है: स्थानिक मात्राएं मिलीमीटर, सेंटीमीटर और किलोमीटर में व्यक्त की जाती हैं, और समय - सेकंड, मिनट, घंटे, वर्षों में व्यक्त किया जाता है।
मेगावर्ल्ड- ये ग्रह, तारा परिसर, आकाशगंगाएँ, मेटागैलेक्सियाँ हैं - विशाल ब्रह्मांडीय पैमाने और गति की दुनिया, जिसकी दूरी प्रकाश वर्ष में मापी जाती है, और अंतरिक्ष वस्तुओं का जीवनकाल लाखों और अरबों वर्षों में मापा जाता है।
और यद्यपि इन स्तरों के अपने विशिष्ट कानून हैं, सूक्ष्म, स्थूल और मेगा-संसार आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं।
माइक्रोवर्ल्ड। प्राचीन काल में डेमोक्रिटस ने बाद में 18वीं शताब्दी में पदार्थ की संरचना की परमाणु परिकल्पना को सामने रखा। इसे रसायनज्ञ जे. डाल्टन द्वारा पुनर्जीवित किया गया, जिन्होंने हाइड्रोजन के परमाणु भार को एक के रूप में लिया और अन्य गैसों के परमाणु भार की तुलना इसके साथ की। जे. डाल्टन के कार्यों के लिए धन्यवाद, परमाणु के भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन किया जाने लगा। 19 वीं सदी में डी.आई. मेंडेलीव ने उनके परमाणु भार के आधार पर रासायनिक तत्वों की एक प्रणाली बनाई।
भौतिकी में, पदार्थ के अंतिम अविभाज्य संरचनात्मक तत्वों के रूप में परमाणुओं की अवधारणा रसायन विज्ञान से आई है। दरअसल, परमाणु का भौतिक अध्ययन 19वीं शताब्दी के अंत में शुरू हुआ, जब फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ए.ए. बेकरेल ने रेडियोधर्मिता की घटना की खोज की, जिसमें कुछ तत्वों के परमाणुओं का अन्य तत्वों के परमाणुओं में सहज परिवर्तन शामिल था।
मैक्रोवर्ल्ड . प्रकृति के अध्ययन के इतिहास में, दो चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: पूर्व-वैज्ञानिक और वैज्ञानिक।
पूर्व-वैज्ञानिक, या प्राकृतिक-दार्शनिक, प्राचीन काल से लेकर 16वीं-17वीं शताब्दी में प्रायोगिक प्राकृतिक विज्ञान के गठन तक की अवधि को कवर करता है। प्रेक्षित प्राकृतिक घटनाओं की व्याख्या काल्पनिक दार्शनिक सिद्धांतों के आधार पर की गई।
प्राकृतिक विज्ञान के बाद के विकास के लिए सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ की असतत संरचना, परमाणुवाद की अवधारणा थी, जिसके अनुसार सभी शरीर परमाणुओं से बने होते हैं - दुनिया के सबसे छोटे कण।
प्रकृति के अध्ययन का वैज्ञानिक चरण शास्त्रीय यांत्रिकी के निर्माण से शुरू होता है।
चूंकि पदार्थ के संगठन के संरचनात्मक स्तरों के बारे में आधुनिक वैज्ञानिक विचार शास्त्रीय विज्ञान के विचारों की आलोचनात्मक पुनर्विचार के दौरान विकसित किए गए थे, जो केवल मैक्रो-स्तरीय वस्तुओं पर लागू होते हैं, हमें शास्त्रीय भौतिकी की अवधारणाओं से शुरुआत करने की आवश्यकता है।
मेगावर्ल्ड . आधुनिक विज्ञान मेगावर्ल्ड या अंतरिक्ष को सभी खगोलीय पिंडों की एक परस्पर क्रिया और विकासशील प्रणाली के रूप में देखता है।
सभी मौजूदा आकाशगंगाएँ उच्चतम क्रम की प्रणाली - मेटागैलेक्सी में शामिल हैं . मेटागैलेक्सी के आयाम बहुत बड़े हैं: ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज की त्रिज्या 15-20 अरब प्रकाश वर्ष है।
अवधारणाओं "ब्रह्मांड"और "मेटागैलेक्सी"- बहुत समान अवधारणाएँ: वे एक ही वस्तु की विशेषता बताते हैं, लेकिन विभिन्न पहलुओं में। अवधारणा "ब्रह्मांड"संपूर्ण मौजूदा भौतिक संसार को दर्शाता है; अवधारणा "मेटागैलेक्सी"- वही दुनिया, लेकिन इसकी संरचना के दृष्टिकोण से - आकाशगंगाओं की एक व्यवस्थित प्रणाली के रूप में।
लोग लंबे समय से दुनिया की विविधता और विचित्रता के लिए स्पष्टीकरण खोजने की कोशिश कर रहे हैं।
विश्वदृष्टि के निर्माण के लिए पदार्थ और उसके संरचनात्मक स्तरों का अध्ययन एक आवश्यक शर्त है, भले ही यह अंततः भौतिकवादी हो या आदर्शवादी।
यह बिल्कुल स्पष्ट है कि पदार्थ की अवधारणा को परिभाषित करने, दुनिया की वैज्ञानिक तस्वीर बनाने के लिए पदार्थ को अटूट समझने, सूक्ष्म, स्थूल और मेगा दुनिया की वस्तुओं और घटनाओं की वास्तविकता और ज्ञान की समस्या को हल करने की भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है। .
पदार्थ के संगठन का संरचनात्मक स्तर।
पदार्थ के संगठन के विभिन्न संरचनात्मक स्तरों की पहचान के मानदंड निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
Ø स्पैटिओटेम्पोरल स्केल;
Ø आवश्यक गुणों का एक सेट;
Ø गति के विशिष्ट नियम;
Ø दुनिया के किसी दिए गए क्षेत्र में पदार्थ के ऐतिहासिक विकास की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाली सापेक्ष जटिलता की डिग्री;
पदार्थ संगठन के संरचनात्मक स्तर किसी भी प्रकार की वस्तुओं के एक निश्चित समूह से बनते हैं और उनके घटक तत्वों के बीच बातचीत के एक विशेष तरीके की विशेषता होती है।
हमें घेरने वाली वास्तविक दुनिया की संरचना - आंतरिक विखंडन है, और इसे तीन क्षेत्रों, या तीन प्रकार की भौतिक प्रणालियों में विभाजित किया गया है (तालिका 1): निर्जीव प्रकृति, सजीव प्रकृति, समाज।
में निर्जीव प्रकृति पदार्थ संगठन के संरचनात्मक स्तरों के रूप में, प्राथमिक कण, परमाणु, अणु, क्षेत्र, भौतिक निर्वात, स्थूल पिंड, ग्रह और ग्रह प्रणालियाँ - आकाशगंगाएँ, आकाशगंगा प्रणालियाँ - मेटागैलेक्सी प्रतिष्ठित हैं।
में वन्य जीवन पदार्थ के संगठन के संरचनात्मक स्तरों में प्रीसेलुलर स्तर पर सिस्टम शामिल हैं - न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन; जैविक संगठन के एक विशेष स्तर के रूप में कोशिकाएँ, एककोशिकीय जीवों और जीवित पदार्थ की प्राथमिक इकाइयों के रूप में प्रस्तुत की जाती हैं; वनस्पतियों और जीवों के बहुकोशिकीय जीव; सुप्राऑर्गेनिज़्मल संरचनाएँ, जिनमें प्रजातियाँ, आबादी और बायोकेनोज़ शामिल हैं और अंत में, जीवित पदार्थ के संपूर्ण द्रव्यमान के रूप में जीवमंडल।
समाजस्तरों द्वारा दर्शाया गया: व्यक्तिगत, परिवार, समूह, सामाजिक समूह, जातीय समूह और राष्ट्र, राज्य, राज्यों के संघ, मानवता।
सिस्टम दृष्टिकोण को लागू करते हुए, प्राकृतिक विज्ञान केवल भौतिक प्रणालियों के प्रकारों को उजागर नहीं करता है, बल्कि उनके संबंध और सहसंबंध को प्रकट करता है, पदार्थ के संगठन के तीन संरचनात्मक स्तरों को अलग करता है: माइक्रोवर्ल्ड, मैक्रोवर्ल्ड और मेगावर्ल्ड।
माइक्रोवर्ल्ड - भौतिक संसार का वह भाग जिसमें किसी व्यक्ति के लिए प्रत्यक्ष अवलोकन द्वारा जानना असंभव है;अत्यंत छोटी, प्रत्यक्ष रूप से न देखने योग्य सूक्ष्म वस्तुओं की दुनिया, जिसका स्थानिक आयाम 10 -8 से 10 -16 सेमी तक आंका जाता है, और जीवनकाल अनंत से 10-24 सेकंड तक होता है। (सूक्ष्म स्तर पर - यह तालिका पहले से ही कणों (अणुओं, फिर परमाणुओं, फिर प्राथमिक कणों) की एक जटिल प्रणाली के रूप में मानी जाती है)।
मैक्रोवर्ल्ड - भौतिक संसार का वह हिस्सा जिसमें एक व्यक्ति रहता है और कार्य करता है और ज्ञान मानवीय इंद्रियों की मदद से प्रत्यक्ष धारणा के माध्यम से संभव है, मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स की दुनिया, जिसका आयाम मानव अनुभव के पैमाने के बराबर है: स्थानिक मात्राएं मिलीमीटर, सेंटीमीटर और किलोमीटर में व्यक्त की जाती हैं, और समय - सेकंड, मिनट, घंटे, वर्षों में व्यक्त किया जाता है।
मेगावर्ल्ड - भौतिक संसार का वह भाग जिसमें ज्ञान खगोलीय (अवलोकनात्मक और सैद्धांतिक अनुसंधान) के लिए सुलभ है;विशाल ब्रह्मांडीय पैमाने और गति की दुनिया, जिसकी दूरी प्रकाश वर्ष में मापी जाती है, और अंतरिक्ष वस्तुओं का जीवनकाल लाखों और अरबों वर्षों में मापा जाता है।
तालिका नंबर एक।
| संरचना EUR O V N I M A T E R I | सामग्री प्रणालियों के प्रकार | |||
| नहीं। | अकार्बनिक प्रकृति | प्रकृति को जियो | समाज | |
| 1. | एम आई सी आर ओ यू आर ओ वी ई एन | सबमाइक्रोएलिमेंटरी | जैविक मैक्रोमोलेक्यूलर | व्यक्ति |
| सूक्ष्म प्राथमिक | सेलुलर | परिवार | ||
| नाभिकीय | सूक्ष्मजैविक | टीमें | ||
| परमाणु | अंग और ऊतक | बड़े सामाजिक समूह (वर्ग, राष्ट्र) | ||
| मोलेकुलर | समग्र रूप से शरीर | राज्य (नागरिक समाज) | ||
| मैक्रोमोलेक्यूलर | आबादी | राज्य प्रणालियाँ | ||
| 2. | मेगा स्तर (ग्रह, तारा-ग्रह प्रणाली, आकाशगंगाएँ) | बायोसेनोसिस | समग्र रूप से मानवता | |
| 3. | मेटा स्तर (मेटागैलेक्सी) | बीओस्फिअ | नोस्फीयर |
हालाँकि इन स्तरों के अपने विशिष्ट कानून हैं, सूक्ष्म, स्थूल और मेगा-संसार आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं।
इस प्रकार, संपूर्ण भौतिक संसार को एक मेगावर्ल्ड के रूप में माना जा सकता है - आकाशगंगाओं, सितारों, धूमकेतुओं और अन्य खगोलीय पिंडों की दुनिया, एक मैक्रोवर्ल्ड - हमारे चारों ओर की चीजों की दुनिया, और एक माइक्रोवर्ल्ड - अणुओं, परमाणुओं और प्राथमिक कणों की अदृश्य दुनिया . उसी समय, मेगावर्ल्ड में माइक्रोवर्ल्ड (आकाशगंगाएँ छोटे पिंडों से बनी होती हैं) शामिल हैं, मैक्रोवर्ल्ड में माइक्रोवर्ल्ड (किसी भी शरीर में प्राथमिक कण होते हैं) शामिल हैं।
स्थूल स्तर (10 -16 सेमी से कम आयाम वाले) से कम स्तर पर पदार्थ की संरचना क्या है यह अभी तक स्पष्ट नहीं है। हजारों मेगापार्सेक से अधिक के पैमाने पर, ब्रह्मांड संरचनाहीन है। ऐसे पैमानों पर, पदार्थ सजातीय और आइसोट्रोपिक है, अर्थात। गुण हर जगह एक जैसे हैं. विज्ञान के विकास के साथ, पदार्थ के बारे में ज्ञान का विस्तार होता है और इसके अध्ययन के क्षितिज का विस्तार होता है।
मैक्रो- और मेगावर्ल्ड का वर्णन करने के लिए, शास्त्रीय भौतिकी के समीकरणों और कानूनों का उपयोग किया जाता है, जो उनकी स्थिति, गति, प्रक्षेपवक्र आदि को निर्धारित करना संभव बनाते हैं। लेकिन ये समीकरण माइक्रोवर्ल्ड का वर्णन करने में शक्तिहीन हैं; इसके लिए क्वांटम भौतिकी और सांख्यिकीय भौतिकी की आवश्यकता होती है, जो प्राथमिक कणों के मापदंडों को उनके तरंग गुणों को ध्यान में रखते हुए संभाव्य विशेषताओं के साथ वर्णित करता है।
मेगा स्तर पर पदार्थ के वितरण और संरचना का अध्ययन खगोल भौतिकी द्वारा किया जाता है, सूक्ष्म स्तर पर - परमाणु भौतिकी, परमाणु भौतिकी और प्राथमिक कण भौतिकी द्वारा। वृहद स्तर पर, पदार्थ का अध्ययन ठोस अवस्था भौतिकी, तरल पदार्थ और गैसों की भौतिकी द्वारा किया जाता है।
इस प्रकार, प्राकृतिक विज्ञान, मनुष्यों द्वारा प्रत्यक्ष रूप से समझी जाने वाली सबसे सरल भौतिक वस्तुओं के साथ भौतिक दुनिया का अध्ययन शुरू करते हुए, मानवीय धारणा की सीमाओं से परे और इसके साथ असंगत, पदार्थ की गहरी संरचनाओं की सबसे जटिल वस्तुओं के अध्ययन की ओर आगे बढ़ते हैं। रोजमर्रा के अनुभव की वस्तुएँ।
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