Waandishi:
Mwanafunzi wa darasa la 9 "A"
Afanasyeva Irina,
Mwanafunzi wa darasa la 9 "A"
Tatarintseva Anastasia
mwanafunzi wa darasa la 11 "A",
Tarazanov Artemy;
Wasimamizi wa kisayansi:
mwalimu wa sayansi ya kompyuta na ICT,
Abrodin Alexander Vladimirovich
Mwalimu wa fizikia,
Shamrina Natalya Maksimovna
Micro-, macro- na mega - walimwengu. 4
Ulimwengu wa Microworld. 5
Macroworld. 6
Megaworld. 8
UTAFITI WENYEWE. 10
Tatizo la mwingiliano kati ya mega-, macro- na microworlds. 10
Kubwa na ndogo. 12
Kubwa na ndogo katika sayansi zingine. 14
SEHEMU YA VITENDO. 18
Mada ya meta kikao cha mafunzo"Kubwa na Ndogo" kwa kutumia ubao mweupe unaoingiliana. 18
Hitimisho 20
Marejeleo 21
Kiambatisho 1. 22
Kiambatisho 2. 23
Kiambatisho 3. 25
Utangulizi.
Blaise Pascal
Uwanja wa masomo.Ulimwengu ni fumbo la milele. Watu wamejaribu kwa muda mrefu kupata maelezo ya utofauti na ustaarabu wa ulimwengu. Sayansi ya asili, kuanza kusoma ulimwengu wa nyenzo, kutoka kwa vitu rahisi zaidi vya nyenzo, endelea kwenye utafiti wa vitu ngumu zaidi vya miundo ya kina ya suala, zaidi ya mipaka ya mtazamo wa kibinadamu na usio na kipimo na vitu vya uzoefu wa kila siku.
Kitu cha kujifunza. KatikatiXXkarne, mwanaastronomia wa Marekani Harlow Shapley alipendekeza sehemu ya kuvutia:
Hapa mwanadamu ni, kama ilivyokuwa, maana ya kijiometri kati ya nyota na atomi. Tuliamua kuzingatia suala hili kutoka kwa mtazamo wa fizikia.
Somo la masomo. Katika sayansi, kuna viwango vitatu vya muundo wa suala: ulimwengu mdogo, ulimwengu mkubwa na megaworld. Maana zao mahususi na uhusiano kati yao kimsingi huhakikisha uthabiti wa muundo wa Ulimwengu wetu.
Kwa hiyo, tatizo la mambo yasiyobadilika ya ulimwengu yanayoonekana kuwa ya kufikirika lina umuhimu wa kiitikadi wa kimataifa. Hii ni umuhimu kazi zetu.
Lengo la mradi : chunguza ulimwengu mdogo, mkubwa na mega, pata vipengele na miunganisho yao.
Malengo ya mradi ziliundwa kama ifuatavyo:
kusoma na kuchambua nyenzo za kinadharia;
kuchunguza sheria zinazosimamia vitu vikubwa na vidogo katika fizikia;
kufuatilia uhusiano kati ya kubwa na ndogo katika sayansi nyingine;
andika programu "Kubwa na Ndogo" kwa somo la meta;
kukusanya mkusanyo wa picha zinazoonyesha ulinganifu wa ulimwengu mdogo, mkubwa na mkubwa;
tunga kijitabu "Micro-, macro- na mega-worlds".
Mwanzoni mwa somo, tunaweka mbele hypothesis kwamba kuna ulinganifu katika asili.
Kuumbinu za mradialianza kufanya kazi na fasihi maarufu ya sayansi, uchambuzi wa kulinganisha wa habari iliyopokelewa, uteuzi na usanisi wa habari, umaarufu wa maarifa juu ya mada hii.
Vifaa vya majaribio: bodi inayoingiliana.
Kazi ina utangulizi, sehemu za kinadharia na vitendo, hitimisho, orodha ya marejeleo na viambatisho vitatu. Kiasi cha kazi ya mradi ni kurasa 20 (bila viambatisho).
SEHEMU YA NADHARIA.
Sayansi huanza pale wanapoanza kupima.DI. Mendeleev
Micro-, macro- na mega - walimwengu.
Kabla ya kuanza utafiti, tuliamua kusoma nyenzo za kinadharia ili kubaini sifa za ulimwengu wa micro, macro na mega. Ni wazi kwamba mipaka ya micro- na macrocosm ni ya simu, na hakuna microcosm tofauti na macrocosm tofauti. Kwa kawaida, vitu vya macro na vitu vya mega hujengwa kutoka kwa vitu vidogo na matukio madogo ni msingi wa matukio makubwa na ya mega. Katika fizikia ya classical hapakuwa na kigezo cha lengo la kutofautisha jumla kutoka kwa kitu kidogo. Tofauti hii ilianzishwa mwaka wa 1897 na mwanafizikia wa kinadharia wa Ujerumani M. Planck: ikiwa kwa kitu kilicho katika swali athari ndogo juu yake inaweza kupuuzwa, basi hizi ni macroobjects, ikiwa hii haiwezekani, haya ni microobjects. Msingi wa mawazo juu ya muundo wa ulimwengu wa nyenzo ni mbinu ya mifumo, kulingana na ambayo kitu chochote cha ulimwengu wa nyenzo, iwe atomi, sayari, kiumbe au galaksi, inaweza kuzingatiwa kama elimu tata, ambayo inajumuisha vipengele vilivyopangwa katika uadilifu.Kwa mtazamo wa sayansi, kanuni muhimu ya kugawanya ulimwengu wa nyenzo katika viwango ni muundo wa mgawanyiko kulingana na sifa za anga - saizi. Sayansi imejumuisha mgawanyiko kwa ukubwa na ukubwa wa kubwa na ndogo. Saizi iliyozingatiwa ya saizi na umbali imegawanywa katika sehemu tatu, kila sehemu ikiwakilisha ulimwengu tofauti wa vitu na michakato. Dhana za mega-, macro- na microworld katika hatua hii ya maendeleo ya sayansi ya asili ni jamaa na rahisi kuelewa ulimwengu unaozunguka. Dhana hizi zinaweza kubadilika kwa wakati, kwa sababu bado wanasoma kidogo. Tabia ya ajabu zaidi ya sheria za asili ni kwamba zinatii sheria za hisabati kwa usahihi wa juu. Kadiri tunavyoelewa zaidi sheria za maumbile, ndivyo tunavyohisi kwamba ulimwengu wa mwili unatoweka kwa njia fulani, na tunabaki uso kwa uso na hisabati safi, ambayo ni, tunashughulika tu na ulimwengu wa kanuni za hesabu.Ulimwengu wa Microworld.
Ulimwengu mdogo ni molekuli, atomi, chembe za msingi - ulimwengu wa vitu vidogo sana, visivyoonekana moja kwa moja, mwelekeo wa anga ambao umehesabiwa kutoka 10. 8 kwa 10 16 cm, na maisha ni kutoka infinity hadi 10 24 Na.
Historia ya utafiti. Hapo zamani za kale, mwanafalsafa wa kale wa Uigiriki Democritus aliweka mbele nadharia ya Atomiki ya muundo wa maada. Shukrani kwa kazi za mwanasayansi wa Kiingereza J. Dalton, mali ya kimwili na kemikali ya atomi ilianza kujifunza. Katika karne ya 19 D. I. Mendeleev aliunda mfumo vipengele vya kemikali, kulingana na uzito wao wa atomiki. Katika fizikia, dhana ya atomi kama elementi za mwisho zisizogawanyika za kimuundo ilitoka kwa kemia. Utafiti halisi wa kimwili wa atomi huanza ndani marehemu XIX karne, wakati mwanafizikia wa Ufaransa A. A. Becquerel aligundua hali ya mionzi, ambayo ilijumuisha mabadiliko ya hiari ya atomi za vitu vingine kuwa atomi za vitu vingine. Mnamo 1895, J. Thomson aligundua elektroni. Kwa kuwa elektroni zina malipo hasi, na atomi kwa ujumla haina upande wa umeme, ilichukuliwa kuwa pamoja na elektroni kuna chembe chaji chanya. Kulikuwa na mifano kadhaa ya muundo wa atomi.
Zaidi ya hayo, sifa maalum za vitu vidogo zilitambuliwa, zilizoonyeshwa mbele ya mali zote za corpuscular (chembe) na mwanga (mawimbi). Chembe za msingi ni vitu rahisi zaidi vya ulimwengu mdogo, vinavyoingiliana kwa ujumla. Sifa kuu chembe za msingi: wingi, malipo, wastani wa maisha, nambari za quantum.
Idadi ya chembe za msingi zilizogunduliwa inaongezeka kwa kasi. Mwisho wa karne ya ishirini, fizikia ilikaribia uundaji wa mfumo wa kinadharia unaofaa ambao unaelezea mali ya chembe za msingi. Kanuni zimependekezwa kutoa uchambuzi wa kinadharia aina ya chembe, mabadiliko yao ya kuheshimiana, kujenga nadharia umoja wa kila aina ya mwingiliano.
Macroworld.
Ulimwengu wa macroworld ni ulimwengu wa fomu thabiti na idadi inayolingana na wanadamu, pamoja na tata za fuwele za molekuli, viumbe, jamii za viumbe; ulimwengu wa vitu vingi, mwelekeo ambao unahusishwa na mizani uzoefu wa binadamu: kiasi cha anga kinaonyeshwa kwa milimita, sentimita na kilomita, na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, miaka.Historia ya utafiti. Katika historia ya utafiti wa maumbile, hatua mbili zinaweza kutofautishwa: kabla ya kisayansi na kisayansi, kufunika kipindi cha zamani hadi karne ya 16-17. Matukio ya asili yaliyozingatiwa yalielezewa kwa msingi wa kanuni za kifalsafa za kubahatisha. Huanza na malezi ya mechanics ya classical hatua ya kisayansi masomo ya asili. Uundaji wa maoni ya kisayansi juu ya muundo wa jambo ulianza karne ya 16, wakati G. Galileo aliweka msingi wa picha ya kwanza ya ulimwengu katika historia ya sayansi - moja ya mitambo. Yeye sio tu alithibitisha mfumo wa heliocentric wa N. Copernicus na kugundua sheria ya inertia, lakini alitengeneza mbinu ya njia mpya ya kuelezea asili - kisayansi na kinadharia. I. Newton, akitegemea kazi za Galileo, alianzisha nadharia kali ya kisayansi ya mechanics, ambayo inaelezea harakati za miili ya mbinguni na harakati za vitu vya kidunia kwa sheria sawa. Asili ilitazamwa kama mfumo tata wa mitambo. Maada ilizingatiwa kama dutu ya nyenzo inayojumuisha chembe za kibinafsi. Atomi ni nguvu, hazigawanyiki, hazipenyeki, zinaonyeshwa na uwepo wa misa na uzito. Tabia muhimu Ulimwengu wa Newton kulikuwa na nafasi ya tatu-dimensional ya jiometri ya Euclidean, ambayo ni mara kwa mara kabisa na daima katika mapumziko. Muda uliwasilishwa kama kiasi kisichotegemea nafasi au jambo. Mwendo ulizingatiwa kama harakati katika nafasi pamoja na trajectories zinazoendelea kwa mujibu wa sheria za mechanics. Matokeo ya picha hii ya ulimwengu ilikuwa taswira ya Ulimwengu kama utaratibu mkubwa na wa kuamua kabisa, ambapo matukio na michakato inawakilisha mlolongo wa sababu na athari zinazotegemeana.
Kufuatia mechanics ya Newtonian, hidrodynamics, nadharia ya elasticity, nadharia ya mitambo ya joto, nadharia ya kinetic ya molekuli na mstari mzima wengine, kulingana na ambayo fizikia imefikia mafanikio makubwa. Hata hivyo, kulikuwa na maeneo mawili - matukio ya macho na sumakuumeme ambayo hayangeweza kuelezwa kikamilifu ndani ya mfumo wa picha ya mechanistic ya dunia.
Majaribio ya mwanasayansi wa asili wa Kiingereza M. Faraday na kazi za kinadharia Mwanafizikia wa Kiingereza J.C. Maxwell hatimaye aliharibu mawazo ya fizikia ya Newton kuhusu jambo lisilo na maana kama aina pekee ya maada na kuweka msingi wa picha ya sumakuumeme ya ulimwengu. Jambo la sumaku-umeme liligunduliwa na mwanasayansi wa asili wa Denmark H. K. Oersted, ambaye aligundua kwanza. hatua ya sumaku mikondo ya umeme. Kuendelea na utafiti katika mwelekeo huu, M. Faraday aligundua kwamba mabadiliko ya muda katika mashamba ya magnetic hujenga sasa ya umeme. M. Faraday alifikia hitimisho kwamba utafiti wa umeme na optics umeunganishwa na kuunda shamba moja. Kazi zake zikawa mahali pa kuanzia kwa utafiti wa J. C. Maxwell, ambaye sifa yake iko katika maendeleo ya hisabati ya mawazo ya M. Faraday kuhusu sumaku na umeme. Maxwell "alitafsiri" mfano mistari ya nguvu Faraday katika fomula ya hisabati. Wazo la "uwanja wa nguvu" lilitengenezwa hapo awali kama wazo la kihisabati msaidizi. J.C. Maxwell alitoa maana ya kimwili na kuanza kuzingatia uwanja huo kama ukweli huru wa kimwili.
Baada ya majaribio ya G. Hertz, dhana ya uwanja hatimaye ilianzishwa katika fizikia, si kama ujenzi msaidizi wa hisabati, lakini kama ukweli halisi wa kimwili uliopo. Kama matokeo ya uvumbuzi wa kimapinduzi uliofuata katika fizikia mwishoni mwa mwisho na mwanzoni mwa karne hii, mawazo ya fizikia ya kitambo kuhusu maada na uwanja kama aina mbili za kipekee za maada ziliharibiwa.
Megaworld.
Megaworld (sayari, nyota, gala) - ulimwengu wa mizani kubwa ya ulimwengu na kasi, umbali ambao hupimwa katika miaka ya mwanga, na maisha yote. vitu vya nafasi- mamilioni na mabilioni ya miaka.
Galaxy zote zilizopo ni pamoja na katika mfumo wa utaratibu wa juu- Metagalaxy. Vipimo vya Metagalaxy ni kubwa sana: radius ya upeo wa macho wa ulimwengu ni miaka bilioni 15-20 ya mwanga.
Historia ya utafiti.Mifano ya kisasa ya cosmological ya Ulimwengu inategemea nadharia ya jumla uhusiano wa A. Einstein, kulingana na ambayo metriki ya nafasi na wakati imedhamiriwa na usambazaji wa raia wa mvuto katika Ulimwengu. Sifa zake kwa ujumla zimedhamiriwa na wiani wa wastani wa jambo na mambo mengine maalum ya kimwili. Uwepo wa Ulimwengu hauna mwisho, i.e. haina mwanzo wala mwisho, na nafasi haina kikomo, lakini ina mwisho.
Mnamo 1929, mwanaastronomia wa Marekani E.P. Hubble aligundua kuwepo kwa uhusiano wa ajabu kati ya umbali na kasi ya galaksi: galaksi zote zinakwenda mbali na sisi, na kwa kasi inayoongezeka kwa uwiano wa umbali - mfumo wa galaksi unapanuka. Kupanuka kwa Ulimwengu kunachukuliwa kuwa ukweli uliothibitishwa kisayansi. Kwa mujibu wa mahesabu ya kinadharia ya J. Lemaître, radius ya Ulimwengu katika hali yake ya awali ilikuwa 10-12 cm, ambayo ni karibu na ukubwa wa radius ya elektroni, na msongamano wake ulikuwa 1096 g/cm3.
Hesabu za kurudi nyuma huamua umri wa Ulimwengu katika miaka bilioni 13-20. Mwanafizikia wa Marekani G.A. Gamow alipendekeza kuwa halijoto ya dutu hii ilikuwa ya juu na ikaanguka na upanuzi wa Ulimwengu. Mahesabu yake yalionyesha kuwa Ulimwengu katika mageuzi yake hupitia hatua fulani, wakati ambapo uundaji wa vipengele vya kemikali na miundo hutokea. Katika cosmology ya kisasa, kwa uwazi, hatua ya awali ya mageuzi ya Ulimwengu imegawanywa katika "zama":
Enzi ya hadrons. Chembe nzito zinazoingia katika mwingiliano mkali;
Enzi ya leptoni. Chembe za mwanga zinazoingia kwenye mwingiliano wa sumakuumeme;
Enzi ya Photon. Muda wa milioni 1 miaka. Wingi wa wingi - nishati ya Ulimwengu - hutoka kwa picha;
Enzi ya nyota. Inakuja milioni 1. miaka baada ya kuzaliwa kwa Ulimwengu. Wakati wa enzi ya nyota, mchakato wa malezi ya protostars na protogalaxies huanza.
Kisha picha kubwa ya malezi ya muundo wa Metagalaxy inafungua.
Katika cosmology ya kisasa, pamoja na nadharia ya Big Bang, mfano wa mfumuko wa bei wa Ulimwengu, ambao unazingatia uumbaji wa Ulimwengu, ni maarufu sana. Wazo la uumbaji lina uhalali mgumu sana na linahusishwa na quantum cosmology. Mtindo huu unaelezea mageuzi ya Ulimwengu, kuanzia wakati wa 10 45 s baada ya kuanza kwa upanuzi. Kwa mujibu wa nadharia ya mfumuko wa bei, mageuzi ya ulimwengu katika Ulimwengu wa mapema hupitia hatua kadhaa.
Tofauti kati ya hatua za mageuzi ya Ulimwengu katika mtindo wa mfumuko wa bei na mtindo wa Big Bang unahusu tu hatua ya awali ya utaratibu 10 30 c, zaidi kuna tofauti za kimsingi katika kuelewa kati ya mifano hii. ulimwengu kwa kiasi chake viwango tofauti, kutoka kwa chembe za kawaida hadi vikundi vikubwa vya galaksi, kuna muundo wa asili. Muundo wa kisasa Ulimwengu ni matokeo ya mageuzi ya ulimwengu, wakati ambapo galaksi ziliundwa kutoka kwa protogalaksi, nyota kutoka kwa protostars, na sayari kutoka kwa mawingu ya protoplanetary.
Nadharia za kwanza za asili ya mfumo wa jua ziliwekwa mbele na mwanafalsafa wa Ujerumani I. Kant na mwanahisabati wa Kifaransa P. S. Laplace. Kulingana na nadharia hii, mfumo wa sayari zinazozunguka Jua uliundwa kama matokeo ya nguvu za mvuto na kurudisha nyuma kati ya chembe za vitu vilivyotawanyika (nebula) iliyoko ndani. harakati za mzunguko kuzunguka Jua.
UTAFITI WENYEWE.
Tatizo la mwingiliano kati ya mega-, macro- na microworlds.
Kutaka kusoma kitu kilicho hai,
Ili kupata ufahamu wazi juu yake,
Mwanasayansi hufukuza roho kwanza,
Kisha kitu hicho hukatwa vipande vipande
Na anawaona, lakini ni huruma: uhusiano wao wa kiroho
Wakati huo huo, alitoweka, akaruka!
Goethe
Kabla ya kuendelea na mazingatio zaidi, tunapaswa kutathmini mizani ya muda na anga ya Ulimwengu na kwa namna fulani kuvihusisha na nafasi na nafasi ya mwanadamu katika taswira ya jumla ya ulimwengu. Hebu jaribu kuchanganya mizani ya baadhi ya vitu vinavyojulikana na taratibu katika mchoro mmoja (Mchoro 1), ambapo nyakati za tabia zinawasilishwa upande wa kushoto, na ukubwa wa tabia upande wa kulia. Katika kona ya chini kushoto ya takwimu, kiwango cha chini cha muda ambacho kina maana fulani ya kimwili kinaonyeshwa. Muda huu wa muda ni sawa na 10 43
s inaitwa Planck time ("chronon"). Ni mfupi sana kuliko muda wa michakato yote inayojulikana kwetu, ikiwa ni pamoja na sana taratibu fupi fizikia ya chembe (kwa mfano, muda wa maisha wa chembechembe za resonance zinazoishi muda mfupi zaidi ni takriban 10 23
Pamoja). Mchoro hapo juu unaonyesha muda wa michakato fulani inayojulikana, hadi umri wa Ulimwengu.
Ukubwa wa vitu vya kimwili kwenye takwimu hutofautiana kutoka 10 15 m (ukubwa wa tabia ya chembe za msingi) hadi 10 27 m (radius ya Ulimwengu unaoonekana, takriban sambamba na umri wake unaozidishwa na kasi ya mwanga). Inafurahisha kutathmini nafasi ambayo sisi wanadamu tunachukua kwenye mchoro. Kwa ukubwa wa saizi tuko mahali fulani katikati, tukiwa wakubwa sana kulingana na urefu wa Planck (na maagizo mengi ya ukubwa zaidi ya saizi ya chembe za msingi), lakini ndogo sana kwa saizi ya Ulimwengu mzima. Kwa upande mwingine, kwa ukubwa wa wakati wa michakato, muda wa maisha ya mwanadamu unaonekana mzuri kabisa, na unaweza kulinganishwa na umri wa Ulimwengu! Watu (na haswa washairi) wanapenda kulalamika juu ya hali ya maisha ya mwanadamu, lakini mahali petu kwenye ratiba sio ya kusikitisha au isiyo na maana. Kwa kweli, tunapaswa kukumbuka kuwa kila kitu kilichosemwa kinarejelea "kiwango cha logarithmic", lakini matumizi yake yanaonekana kuwa sawa wakati wa kuzingatia safu kubwa za maadili. Kwa maneno mengine, idadi ya maisha ya binadamu ambayo yanalingana na umri wa Ulimwengu ni ndogo sana kuliko idadi ya nyakati za Planck (au hata maisha ya chembe za msingi) ambazo zinalingana na maisha ya mtu. Kwa asili, sisi ni miundo thabiti ya Ulimwengu. Kuhusu mizani ya anga, kwa kweli tuko mahali fulani katikati ya kiwango, kwa sababu ambayo hatupewi fursa ya kuona kwa hisia za moja kwa moja sio kubwa sana, sio vitu vidogo sana vya ulimwengu wa mwili unaotuzunguka.
Protoni na nyutroni huunda viini vya atomi. Atomi huchanganyika na kuunda molekuli. Ikiwa tunasonga zaidi kwenye saizi ya saizi ya mwili, basi kinachofuata ni macrobodi za kawaida, sayari na mifumo yao, nyota, vikundi vya gala na metagalaxi, ambayo ni, tunaweza kufikiria mpito kutoka kwa micro-, macro- na mega - zote mbili saizi na mifano michakato ya kimwili.
Kubwa na ndogo.
Labda elektroni hizi -
Ulimwengu wenye mabara matano
Sanaa, maarifa, vita, viti vya enzi
Na kumbukumbu ya karne arobaini!
Bado, labda, kila chembe -
Ulimwengu wenye sayari mia moja.
Kila kitu kilicho hapa, kwa sauti iliyoshinikizwa, kipo
Lakini pia kile ambacho hakipo hapa.
Valery Bryusov
Sababu kuu kwa nini tumegawanya sheria za kimwili katika sehemu "kubwa" na "ndogo" ni hiyo mifumo ya jumla michakato ya kimwili kwenye mizani kubwa sana na ndogo sana inaonekana kuwa tofauti sana. Hakuna kinachomsisimua mtu mara kwa mara na kwa undani kama siri za wakati na nafasi. Kusudi na maana ya maarifa ni kuelewa mifumo iliyofichika ya maumbile na nafasi yetu katika Ulimwengu.
Mwanaastronomia wa Marekani Shapley alipendekeza sehemu ya kuvutia:
x katika sehemu hii ni mtu ambaye, kana kwamba, ni maana ya kijiometri kati ya nyota na atomi.
Kwa pande zote mbili za sisi ni kutokuwa na mwisho usio na mwisho. Hatuwezi kuelewa mageuzi ya nyota bila kuchunguza kiini cha atomiki. Hatuwezi kuelewa jukumu la chembe za msingi katika Ulimwengu bila ujuzi wa mageuzi ya nyota. Tunasimama, kana kwamba, kwenye makutano ya barabara zinazoenda kwa ukomo. Katika barabara moja, wakati unalingana na umri wa Ulimwengu, kwa upande mwingine unapimwa kwa kutoweka kwa vipindi vidogo. Lakini hakuna mahali popote panapolingana na ukubwa wa maisha ya mwanadamu. Mwanadamu hujitahidi kueleza Ulimwengu kwa undani wake wote, ndani ya mipaka ya kinachojulikana, kwa mbinu na njia, kupitia uchunguzi, uzoefu na hesabu ya hisabati. Tunahitaji dhana na mbinu za utafiti kwa msaada ambao ukweli wa kisayansi unaweza kuanzishwa. Na kuanzisha ukweli wa kisayansi Katika fizikia, tabia ya upimaji wa mali ya miili na michakato ya asili huletwa, bila kujali hisia za kibinadamu. Utangulizi wa dhana kama hizo ni mchakato wa kuunda lugha maalum- lugha ya sayansi ya fizikia. Msingi wa lugha ya fizikia ni dhana zinazoitwa kiasi cha kimwili. Na kiasi chochote cha kimwili kinapaswa kupimwa, kwani bila vipimo vya kiasi cha kimwili hakuna fizikia.
Na kwa hivyo, wacha tujaribu kujua ni kiasi gani cha mwili.Kiasi cha kimwili- mali ya kimwili ya kitu cha nyenzo, jambo la kimwili, mchakato ambao unaweza kuonyeshwa kwa kiasi.Thamani ya kiasi halisi- nambari, vekta inayoashiria hii wingi wa kimwili, inayoonyesha kitengo cha kipimo kulingana na ambayo nambari hizi au vector zilifafanuliwa. Ukubwa wa wingi wa kimwili ni nambari zinazoonekana katika thamani ya wingi wa kimwili. Kupima kiasi halisi kunamaanisha kukilinganisha na kiasi kingine, kinachokubaliwa kikawaida kama kipimo cha kipimo. Neno la Kirusi"wingi" ina maana tofauti kidogo kuliko neno la Kiingereza "quantity". Katika Kamusi ya Ozhegov (1990), neno “ukubwa” linafasiriwa kuwa “ukubwa, ujazo, urefu wa kitu.” Kulingana na kamusi ya mtandao, neno "ukubwa" limetafsiriwa Lugha ya Kiingereza katika fizikia kuna maneno 11, ambayo maneno 4 yanafaa zaidi kwa maana: wingi ( jambo la kimwili, mali), thamani (thamani), kiasi (wingi), ukubwa (ukubwa, kiasi).
Hebu tuangalie kwa makini fasili hizi. Wacha tuchukue, kwa mfano, mali kama urefu. Kwa kweli hutumiwa kuashiria vitu vingi. Katika mechanics, hii ni urefu wa njia, katika umeme, urefu wa conductor, katika hydraulics, urefu wa bomba, katika uhandisi wa joto, unene wa ukuta wa radiator, nk. Lakini thamani ya urefu kwa kila moja ya vitu vilivyoorodheshwa ni tofauti. Urefu wa gari ni mita kadhaa, urefu wa wimbo wa reli ni kilomita nyingi, na unene wa ukuta wa radiator ni rahisi kukadiria kwa milimita. Kwa hivyo mali hii ni ya mtu binafsi kwa kila kitu, ingawa asili ya urefu katika mifano yote iliyoorodheshwa ni sawa.
Kubwa na ndogo katika sayansi zingine.
Tazama umilele katika dakika moja,
Ulimwengu mkubwa katika chembe ya mchanga,
Katika wachache moja - infinity
Na mbingu iko kwenye kikombe cha ua.
W. Blake
Fasihi.
Ndogo na kubwa hutumiwa ndani thamani ya ubora: ndogo au ongezeko kubwa, ndogo au familia kubwa, jamaa. Kidogo ni kawaida kinyume na kikubwa (kanuni ya kupinga). Fasihi: aina ndogo (hadithi fupi, hadithi fupi, hadithi ya hadithi, hekaya, insha, mchoro)
Kuna methali na semi nyingi zinazotumia utofautishaji au ulinganisho wa ndogo na kubwa. Hebu tukumbuke baadhi yao:
Kwa matokeo madogo kwa gharama kubwa:
Kutoka kwa wingu kubwa, lakini tone ndogo.
Risasi shomoro kutoka kwa mizinga.
Hii ni kama risasi (sindano) kwa tembo.
Tone katika bahari.
Sindano kwenye safu ya nyasi.
Nzi katika marashi ataharibu pipa la asali.
Huwezi kuponda panya kwa mshtuko.
Kosa dogo husababisha maafa makubwa.
Uvujaji mdogo unaweza kuharibu meli kubwa.
Kutoka kwa cheche ndogo moto mkubwa huwaka.
Moscow iliwaka kutoka kwa mshumaa wa senti.
KWATufaha hupiga patasi kwenye jiwe (sharpenes).
Biolojia.
"Mwanadamu ana kila kilichomo mbinguni na ardhini, viumbe vya juu na vya chini."
Kabbalah
Wakati wa kuwepo kwa wanadamu, mifano mingi ya muundo wa Ulimwengu imependekezwa. Kuna dhana mbalimbali, na kila mmoja wao ana wafuasi wake na wapinzani. KATIKA ulimwengu wa kisasa hakuna mfano mmoja, unaokubalika kwa ujumla na unaoeleweka wa Ulimwengu. Katika ulimwengu wa kale, tofauti na yetu, kulikuwa na mfano mmoja wa ulimwengu unaozunguka. Ulimwengu ulionekana kwa babu zetu katika umbo la Mwili mkubwa wa mwanadamu. Wacha tujaribu kuelewa mantiki ambayo mababu zetu "wa zamani" walifuata:
Mwili una viungo
Viungo vinatengenezwa kutoka kwa seli
Seli - kutoka kwa organelles
Organelles - iliyotengenezwa na molekuli
Molekuli - zilizotengenezwa kwa atomi
Atomi huundwa na chembe za msingi. (Mchoro 2).
Kuna, bila shaka, tofauti - haziwezi lakini zipo. Vitu hivi viko katika hali tofauti kabisa. Wanasayansi wanajitahidi kuunda Nadharia Iliyounganishwa, lakini hawawezi kuunganisha Macro na microworlds katika nzima moja.
Inaweza kudhaniwa kuwa ikiwa Mfumo wa Jua ni Atomu, basi Galaxy yetu ni Molekuli. Linganisha Takwimu 5 na 6. Usijaribu tu kupata kufanana kamili kati ya vitu hivi. Hakuna hata wawili duniani theluji za theluji zinazofanana. Kila chembe, molekuli, organelle, seli, chombo na mtu ina sifa zake binafsi. Michakato yote inayotokea kwa kiwango cha molekuli ya vitu vya kikaboni katika mwili wetu ni sawa na michakato inayotokea katika kiwango cha galaxi. Tofauti pekee ni katika saizi ya vitu hivi na kwa kiwango cha wakati. Katika kiwango cha gala, michakato yote hufanyika polepole zaidi.
"Maelezo" yafuatayo katika "ujenzi" huu inapaswa kuwa Organoid. organelles ni nini? Hizi ni miundo ya muundo tofauti, saizi na kazi ziko ndani ya seli. Zinajumuisha makumi kadhaa au mamia ya molekuli tofauti. Ikiwa organoid katika seli yetu ni sawa na Organoid katika macrocosm, basi tunapaswa kutafuta makundi ya galaxies mbalimbali katika Cosmos. Nguzo kama hizo zipo, na wanaastronomia huziita vikundi au familia za galaksi. Galaxy yetu, Milky Way, ni sehemu ya Familia ya Mitaa ya galaksi, ambayo inajumuisha vikundi viwili vidogo:
1. Kikundi kidogo njia ya maziwa(upande wa kulia)
2. Kikundi kidogo cha Andromeda Nebula (kushoto) (Mchoro 8).
Hupaswi kuzingatia utofauti fulani katika mpangilio wa anga wa molekuli za ribosomu (Mchoro 8) na galaksi katika Kikundi cha mtaa(Mchoro 9). Molekuli, kama galaksi, husonga kila mara ndani ya kiasi fulani. Ribosomu ni organelle bila shell (membrane), kwa hiyo hatuoni ukuta "mnene" wa galaksi katika anga ya nje inayotuzunguka. Walakini, hatuoni makombora ya Seli za Cosmic.
Michakato inayotokea katika organelles zetu ni sawa na michakato inayotokea katika vikundi na familia za galaksi. Lakini katika Nafasi hutokea polepole zaidi kuliko sisi. Kinachoonekana angani kama Sekunde hudumu kwetu karibu miaka kumi!
Kitu kilichofuata cha utafutaji kilikuwa Kiini cha Cosmic. Katika mwili wetu kuna seli nyingi za ukubwa tofauti, miundo na kazi. Lakini karibu wote wana kitu sawa katika shirika lao. Wao hujumuisha kiini, cytoplasm, organelles na membrane. Miundo inayofanana ipo katika nafasi.
Kuna makundi mengi makubwa ya galaksi sawa na yetu, pamoja na mengine kwa umbo na ukubwa. Lakini zote zimepangwa kuzunguka kundi kubwa zaidi la galaksi zinazojikita katika kundinyota Virgo. Hapa ndipo Core ya Cosmic Cell iko. Wanaastronomia huita vyama hivyo vya makundi ya nyota kuwa ni Superclusters. Leo, zaidi ya makundi makubwa hamsini kama hayo ya galaksi, ambayo ni Chembe kama hizo, yamegunduliwa. Ziko karibu na nguzo yetu kuu ya galaksi - kwa usawa katika pande zote.
Darubini za kisasa bado hazijapenya zaidi ya Nguzo hizi kuu za karibu za galaksi. Lakini, kwa kutumia Sheria ya Analojia, iliyotumiwa sana katika nyakati za kale, inaweza kudhaniwa kwamba Nguzo hizi zote kuu za galaksi (Seli) zinaunda aina fulani ya Organ, na jumla ya Organ hufanya Mwili wenyewe.
Ndio maana wanasayansi wengi waliweka dhana kwamba Ulimwengu sio tu mfano wa mwili wa mwanadamu, lakini kwamba kila mtu ni mfano wa Ulimwengu mzima.
SEHEMU YA VITENDO.
Ubunifu wa kisayansi na kiufundi wa vijana -
Njia ya jamii yenye msingi wa maarifa.
Mtoto wa shule anaelewa uzoefu wa kimwili
Ni nzuri tu wakati anafanya mwenyewe.
Lakini anaelewa vizuri zaidi ikiwa anafanya mwenyewe
kifaa kwa majaribio.
P.L.Kapitsa
Kipindi cha mafunzo ya somo la Meta "Kubwa na Ndogo" kwa kutumia ubao mweupe unaoingiliana.
Niambie nami nitasahau.Nionyeshe na nitakumbuka.
Ngoja nifanye mwenyewe nitajifunza.
Hekima ya watu wa Kichina
Mara nyingi utendaji wa chini unaelezewa na kutojali, sababu ambayo ni kutopendezwa kwa mwanafunzi. Kutumiaubao mweupe unaoingiliana,walimu wana nafasi ya kuvutia na kutumia vyema umakini wa darasa. Wakati maandishi au picha inaonekana kwenye ubao, aina kadhaa za kumbukumbu wakati huo huo huchochewa kwa mwanafunzi. Tunaweza kupanga kwa ufanisi iwezekanavyo kazi ya kudumu mwanafunzi katika fomu ya elektroniki. Hii inaokoa muda kwa kiasi kikubwa, huchochea maendeleo ya kufikiri na shughuli ya ubunifu, inajumuisha wanafunzi wote darasani katika kazi.
Kiolesura cha programu ni rahisi sana, hivyo kuelewa haitakuwa vigumu.
Mpango huo una sehemu mbili: nyenzo msaidizi na mkusanyiko wa kazi kwa wanafunzi.
Katika sehemu ya programu
"Nyenzo za Kusaidia"
unaweza kupata meza za maadili; mizani ambayo inaweza kuwasaidia watoto kuelewa mada "kielelezo"; picha na michoro ya miili inayofanana kwa umbo lakini tofauti sana kwa ukubwa.
KATIKAukusanyaji wa majukumuUnaweza kupima ujuzi wa wanafunzi wa mada "Kubwa na Ndogo." Kuna aina 3 za kazi hapa: kuunda meza (kusonga safu kwenye seli); maswali yanayohusiana na wingi wa miili (katika nafasi gani mizani itawekwa), kuagiza kiasi. Programu yenyewe inaweza kuangalia ikiwa kazi zimekamilishwa kwa usahihi na kuonyesha ujumbe unaolingana kwenye skrini.
Hitimisho
Jinsi dunia inavyobadilika! Na jinsi mimi mwenyewe ninabadilika!naitwa kwa jina moja tu.
Kwa kweli, wanachoniita ni -
Siko peke yangu. Tupo wengi. niko hai...
Kiungo cha kiungo na umbo ili kuunda...
N. Zabolotsky
Matokeo yaliyopatikana wakati wa kazi, ilionyesha kwamba utawala wa ulinganifu katika maumbile, kwanza kabisa, unaelezewa na nguvu ya uvutano inayotenda katika Ulimwengu wote. Kitendo cha mvuto au ukosefu wake kinaelezea ukweli kwamba miili yote ya Cosmic inayoelea katika Ulimwengu na Microorganisms iliyosimamishwa kwenye maji umbo la juu zaidi ulinganifu - spherical (kwa mzunguko wowote unaohusiana na kituo, takwimu inafanana na yenyewe). Viumbe vyote vinavyokua katika hali iliyoambatanishwa au kuishi kwenye sakafu ya bahari, i.e. viumbe ambavyo mwelekeo wa mvuto ni muhimu, vina mhimili wa ulinganifu (seti ya mizunguko yote inayowezekana kuzunguka kituo hupungua hadi seti ya mizunguko yote kuzunguka. mhimili wima) Zaidi ya hayo, kwa kuwa nguvu hii inafanya kazi kila mahali katika Ulimwengu, wageni wanaofikiriwa wa nafasi hawawezi kuwa monsters walioenea, kama wakati mwingine huonyeshwa, lakini lazima lazima ziwe na ulinganifu.
Sehemu ya vitendo ya kazi yetu ilikuwa programu ya "Kubwa na Ndogo" kwa somo la somo la meta kwa kutumia ubao mweupe unaoingiliana.. Kwa kutumia ubao mweupe shirikishi, tunaweza kupanga kazi inayoendelea ya mwanafunzi kielektroniki kwa ufanisi iwezekanavyo. Hii inaokoa wakati kwa kiasi kikubwa, huchochea ukuaji wa shughuli za kiakili na ubunifu, na inahusisha wanafunzi wote darasani katika kazi zao.
kazi ina maombi matatu : 1) Mpango wa somo la meta-somo la elimu katika fizikia kwa kutumia ubao mweupe shirikishi; 2) Kijitabu "Masomo ya mafunzo katika fizikia "Kubwa na Ndogo"; 3) Kijitabu chenye picha za kipekee "Micro-, macro- na mega-worlds".
Bibliografia
Vashchekin N.P., Los V.A., Ursul A.D. "Dhana sayansi ya kisasa ya asili", M.: MGUK, 2000.
Gorelov A.A. "Dhana za sayansi ya kisasa ya asili", M.: Elimu ya Juu, 2006.
Kozlov F.V. Mwongozo juu ya Usalama wa Mionzi - M.: Energoatom - nyumba ya uchapishaji, 1991.
Kriksunov E.A., Pasechnik V.V., Sidorin A.P., Ikolojia, M., Nyumba ya Uchapishaji ya Bustard, 1995.
Ponnamperuma S. "Asili ya Uhai", M., Mir, 1999.
Sivintsev Yu.V. Mionzi na mwanadamu. - M.: Maarifa, 1987.
Khotuntsev Yu.M. Ikolojia na Usalama wa mazingira. - M.: ASADEMA, 2002.
Gorelov A.A. Dhana za sayansi ya kisasa ya asili. - M.: Kituo, 1998.
Gorbachev V.V. Dhana za sayansi ya kisasa ya asili: Kitabu cha maandishi. posho kwa wanafunzi wa vyuo vikuu. - M., 2005. - 672 p.
Karpenkov S.Kh. Dhana za sayansi ya kisasa ya asili - M.: 1997.
Kvasova I.I. Mafunzo kozi "Utangulizi wa Falsafa" M., 1990.
Lavrienko V.N. Dhana ya sayansi ya kisasa ya asili - M.: UNITI.
L. Sh i f f, Sat. " Masuala ya Hivi Punde Mvuto", M., 1961.
Ya. B. Zeldovich, Vopr. cosmogony, juzuu ya IX, M., 1963.
B. Pontecorvo, Ya. Smorodinsky, JETP, 41, 239, 1961.
B. Pontecorvo, Vopr. cosmogony, juzuu ya IX, M., 1963.
W. Pauli, Sat. "Niels Bohr na Maendeleo ya Fizikia", M., 1958.
R. Jost. Sat. " Fizikia ya kinadharia Karne ya 20", M., 1962.
R. Marshak, E. Sudershan, Utangulizi wa fizikia ya chembe za msingi, M. 1962
E. Gorshunova,A. Tarazanov, I. Afanasyeva"Kubwa safari ya anga", 2011
Kiambatisho cha 1.
Karatasi ya kazi ya somo la meta juu ya mada "Kubwa na Ndogo"
kwa kutumia ubao mweupe unaoingiliana
Sio ukubwa wa ulimwengu wa nyota unaosababisha kupendeza,
na mtu aliyepima.
Blaise Pascal
Kiasi halisi - _____________________________________________
_________________________________________________________________________
Pima kiasi cha kimwili - _____________________________________________
__________________________________________________________________________
Kiambatisho 2.
|
m |
umbali |
|
10 27 |
mipaka ya ulimwengu |
|
10 24 |
Galaxy ya karibu |
|
10 18 |
nyota ya karibu |
|
10 13 |
umbali Dunia - Sun |
|
10 9 |
umbali Dunia - Mwezi |
|
1 |
urefu wa mtu |
|
10 -3 |
nafaka ya chumvi |
|
10 -10 |
radius ya atomi ya hidrojeni |
|
10 -15 |
eneo kiini cha atomiki |
Masafa ya vipindi katika Ulimwengu
|
Na |
wakati |
|
10 18 |
umri wa ulimwengu |
|
10 12 |
umri wa piramidi za Misri |
|
10 9 |
wastani wa maisha ya binadamu |
|
10 7 |
mwaka mmoja |
|
10 3 |
mwanga hutoka kwenye jua kuja duniani |
|
1 |
muda kati ya mapigo mawili ya moyo |
|
10 -6 |
kipindi cha oscillation ya mawimbi ya redio |
|
10 -15 |
kipindi cha mtetemo wa atomiki |
|
10 -24 |
mwanga husafiri umbali sawa na saizi ya kiini cha atomiki |
Msururu wa umati katika Ulimwengu
|
kilo |
uzito |
|
10 50 |
Ulimwengu |
|
10 30 |
Jua |
|
10 25 |
Dunia |
|
10 7 |
meli ya bahari |
|
10 2 |
Binadamu |
|
10 -13 |
tone la mafuta |
|
10 -23 |
atomi ya urani |
|
10 -26 |
protoni |
|
10 -30 |
elektroni |
Mchele. 1. Wakati wa tabia na vipimo vya baadhi ya vitu na michakato ya Ulimwengu.
Kiambatisho cha 3.
. Binadamu. . Viungo. . Seli. . . . Organoids. Molekuli. . Atomu. . . Chembe za atomi
Mchoro 2. Muundo wa mwili wa mwanadamu
Kama wanasema, "tafuta tofauti." Jambo sio hata katika kufanana kwa nje kwa vitu hivi, ingawa ni dhahiri. Hapo awali, tulilinganisha elektroni na sayari, lakini tunapaswa kuzilinganisha na comets.
Mchoro wa 7. Muundo wa Ulimwengu.
 |
 |
|
Mchele. 12 Tishu ya neva |
Mchele. 13 Mfumo wa Jua wa Mapema |
 |
 |
|
Mchele. Picha 14 za Ulimwengu kutoka kwa darubini Hubble |
Mchele. Hatua 15 za ukuaji wa seli ya protozoa |
 |
 |
 |
|
Mchele. 16 Uwakilishi wa kimkakati wa seli |
Mchele. 17 Muundo wa Dunia |
Mtini.18 Dunia |
Kiambatisho cha 4.
Somo la meta katika fizikia
Wiki ya Fizikia na Kemia
Wiki ya Fizikia na Kemia
Somo la meta katika fizikia, 8B
Somo la meta katika fizikia
TAARIFA YA PICHA
TAARIFA YA PICHA
NTTM ZAO 2012
Tamasha la Sayansi ya Urusi Yote 2011
Simama "Micro-, macro- na mega-worlds"
"Safari kubwa ya anga"
Simama "Safari Kubwa ya Nafasi"
Vijitabu vyetu.
Macrocosm ni sehemu ya usawa halisi wa ulimwengu ambamo mtu yuko. Angalia kote, ulimwengu mkubwa ni kila kitu unachokiona na kila kitu kinachokuzunguka. Katika sehemu yetu ya ukweli wa lengo, kuna vitu na mifumo yote. Pia ni pamoja na vitu vilivyo hai, visivyo hai na vya bandia.
Kuna mwingine, ya kuvutia sana, ufafanuzi wa macrocosm.
Macrocosm ni ulimwengu ambao ulikuwepo kabla ya ujio wa sayansi ya fizikia ya quantum. Katika ulimwengu wa macroworld, vitu na vitu vilijifunza kwa kutumia mbinu za zamani za fizikia, ambazo hazikutoa picha kamili ya kitu fulani. nyenzo za ulimwengu wa macrocosmological
Kwa mfano, buti ilizingatiwa kuwa kitu kilichotengenezwa kwa ngozi na kushonwa kwa uzi. Wanasayansi hawakujua kwamba ngozi hutengenezwa kwa molekuli, ambazo nazo hutengenezwa kwa atomi, ambazo zimetengenezwa tena kwa chembe nyingi. Boot kama hiyo ni kitu kutoka kwa macrocosm. Hata hivyo, ufafanuzi huu hutumiwa tu na wanafizikia.
Vitu vya macroworld - macroobjects - huunda mifumo ngumu, ambayo utendaji wake unategemea mambo mengi yaliyojumuishwa ndani yao. Kwa mfano, sheria ya uhifadhi wa nishati haifanyi kazi katika fizikia ya quantum. Kwa ujumla, fizikia ya macrocosm ni jumla ya hizo sheria za kimwili, kulingana na ambayo matukio fulani hutokea, mashine na taratibu zinaundwa.
Lakini ulimwengu mkubwa hauwezi kuwepo nje ya megaworld na microworld. Ubinadamu huishi kwenye sayari ya Dunia, ambayo ni moja ya sayari katika mfumo wa jua, mali ya nafasi kubwa isiyo na kikomo.
Molekuli huchukuliwa kuwa chembe zinazounganisha micro- na macrolevels ya suala. Wao, unaojumuisha atomi, hujengwa sawa, lakini kiasi kinachochukuliwa hapa obiti za elektroni, kubwa zaidi, na obiti za molekuli zimeelekezwa angani. Matokeo yake, kila molekuli ina fomu fulani. Kwa molekuli tata, hasa za kikaboni, sura ni muhimu. Muundo na muundo wa anga wa molekuli huamua mali ya dutu. Tutazingatia aina za vifungo vya ioni, muundo wa dutu na molekuli, mifumo ya kemikali na athari za kemikali baadaye wakati wa kusoma mada "Mifumo na michakato ya kemikali".
Chini ya hali fulani, atomi na molekuli za aina moja zinaweza kukusanyika katika vikundi vikubwa - miili ya macroscopic (jambo). Dutu ni aina ya jambo; kila kitu kinajumuisha nini Dunia. Dutu zinajumuisha chembe ndogo - atomi, molekuli, ioni, chembe za msingi ambazo zina wingi na ziko kwenye mwendo na mwingiliano wa kila wakati. Ipo aina kubwa vitu vya muundo na mali tofauti. Dutu zimegawanywa katika rahisi, ngumu, safi, isokaboni na kikaboni. Sifa za dutu zinaweza kuelezewa na kutabiriwa kwa msingi wa muundo na muundo wao.
Dutu sahili huwa na chembe (atomi au molekuli) zinazoundwa na atomi za kipengele kimoja cha kemikali. Kwa mfano, 0 2 (oksijeni), 0 3 (ozoni), S (sulfuri), Ne (neon) ni vitu rahisi.
Dutu changamano huwa na chembe zinazoundwa na atomi za vipengele mbalimbali vya kemikali. Kwa mfano, H 2 S0 4 ( asidi ya sulfuriki); FeS (sulfidi ya chuma); CH 4 (methane) - vitu ngumu.
Dutu safi ni dutu inayojumuisha chembe zinazofanana (molekuli, atomi, ioni) ambazo zina mali fulani maalum. Ili kutakasa vitu kutoka kwa uchafu wanaotumia mbinu mbalimbali: recrystallization, kunereka, filtration.
Dutu isokaboni ni misombo ya kemikali inayoundwa na vipengele vyote vya kemikali (isipokuwa misombo ya kaboni, ambayo huainishwa kama vitu vya kikaboni). Dutu zisizo za kawaida huundwa duniani na katika nafasi chini ya ushawishi wa mambo ya asili ya physicochemical. Karibu misombo elfu 300 ya isokaboni inajulikana. Wanaunda karibu lithosphere nzima, hydrosphere na anga ya Dunia. Zinaweza kuwa na atomi za vipengele vyote vya kemikali vinavyojulikana sasa, ikiwa ni pamoja na michanganyiko mbalimbali na mahusiano ya kiasi. Kwa kuongezea, idadi kubwa ya vitu vya isokaboni hutolewa bandia katika maabara ya kisayansi na mimea ya kemikali. Dutu zote za isokaboni zimegawanywa katika vikundi na mali zinazofanana(madarasa ya misombo ya isokaboni).
Dutu za kikaboni ni misombo ya kaboni na vipengele vingine: hidrojeni, oksijeni, nitrojeni, sulfuri. Kati ya misombo ya kaboni, oksidi za kaboni hazijaainishwa kama kikaboni. asidi ya kaboni na chumvi zake, ambazo ni misombo isokaboni. Misombo hii ilipokea jina "kikaboni" kutokana na ukweli kwamba wawakilishi wa kwanza wa kundi hili la vitu walikuwa wametengwa na tishu za viumbe. Kwa muda mrefu iliaminika kuwa misombo hiyo haiwezi kuunganishwa katika tube ya mtihani, nje ya viumbe hai. Walakini, katika nusu ya kwanza ya karne ya 19. Wanasayansi waliweza kupata vitu vya bandia ambavyo hapo awali vilitolewa tu kutoka kwa tishu za wanyama na mimea au bidhaa zao za taka: urea, mafuta na vitu vya sukari. Hii ilitumika kama uthibitisho wa uwezekano wa kutengeneza vitu vya kikaboni na mwanzo wa sayansi mpya - kemia ya kikaboni na biokemia. Dutu za kikaboni zina idadi ya mali ambazo zinawafautisha kutoka kwa vitu vya isokaboni: ni imara kwa joto la juu; athari zinazowahusisha zinaendelea polepole na zinahitaji hali maalum. KWA misombo ya kikaboni kuhusiana asidi ya nucleic, protini, wanga, lipids, homoni, vitamini na vitu vingine vingi ambavyo vina jukumu kubwa katika ujenzi na utendaji wa viumbe vya mimea na wanyama. Chakula, mafuta, dawa nyingi, nguo - yote haya yana vitu vya kikaboni.
kuhusu Microcosm, Microcosm, kuhusu Atomu
Ulimwengu wa Microworld- hizi ni molekuli, atomi, chembe za msingi - ulimwengu wa vitu vidogo sana, visivyoonekana moja kwa moja, utofauti wa anga ambao huhesabiwa kutoka 10-8 hadi 10-16 cm, na maisha ni kutoka kwa infinity hadi 10-24. s.
Macroworld- ulimwengu wa fomu na ukubwa thabiti unaolingana na wanadamu, pamoja na tata za fuwele za molekuli, viumbe, jamii za viumbe; ulimwengu wa vitu vingi, mwelekeo ambao unalinganishwa na kiwango cha uzoefu wa mwanadamu: idadi ya anga inaonyeshwa kwa milimita, sentimita na kilomita, na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, miaka.
Megaworld- hizi ni sayari, muundo wa nyota, galaksi, metagalaxi - ulimwengu wa mizani kubwa ya ulimwengu na kasi, umbali ambao hupimwa kwa miaka ya mwanga, na maisha ya vitu vya nafasi hupimwa kwa mamilioni na mabilioni ya miaka.
MICROCOSM (kutoka micro... na cosmos)- mtu kama mfano, tafakari, kioo, ishara ya Ulimwengu - macrocosm. Mafundisho ya microcosm yalikuwa yameenea katika falsafa ya kale ya Kigiriki (Plato, shule ya peripatetic, stoicism), falsafa ya Renaissance (Nicholas wa Cusa, G. Bruno, T. Campanella, Paracelsus), ni asili katika mafundisho ya pantheistic ya I. V. Goethe na mapenzi ya Wajerumani. Katika falsafa ya G. W. Leibniz - monad.
MONAD(kutoka kwa monas ya Kigiriki - genus monados - kitengo, moja) - maana ya dhana katika anuwai mafundisho ya falsafa mambo ya msingi ya kuwa: idadi katika Pythagoreanism; umoja katika Neoplatonism; mwanzo mmoja wa kuwa katika pantheism ya G. Bruno; dutu inayofanya kazi kiakili katika monadolojia ya G. W. Leibniz, akiona na kuakisi monad mwingine na ulimwengu wote ("Monad ni kioo cha Ulimwengu").
MACROCOSM(OS) (kutoka jumla... na nafasi)- Ulimwengu, ulimwengu, ulimwengu kwa ujumla, tofauti na microcosm (os) (mtu).
Microsurgery(kutoka micro... na Kigiriki érgon - kazi), microdissection (kutoka Kilatini dissectio - dissection) - seti ya mbinu za mbinu na njia za kiufundi, kuruhusu shughuli chini ya darubini kwenye vitu vidogo sana - microorganisms, protozoa, seli za viumbe vingi vya seli au miundo ya intracellular (nuclei, chromosomes, nk). Microsurgery pia inajumuisha microisolation, microinjections, microvivisection na hatua za microsurgical (kwa mfano, upasuaji wa jicho). Maendeleo makubwa Microsurgery ilitengenezwa katika karne ya 20. kuhusiana na uboreshaji wa micromanipulators na microtools maalum - sindano, microelectrodes, nk.
Kitu huwekwa kwenye chumba kilichojaa salini, mafuta ya petroli, seramu ya damu, au njia nyingine. Kwa msaada wa microsurgery inawezekana kutenganisha seli za mtu binafsi , ikiwa ni pamoja na microbial, kukata vipande vipande, kuondoa na kupandikiza nuclei na nucleoli, kuharibu sehemu za kibinafsi na organelles ya seli, kuanzisha microelectrodes ndani ya seli na. vitu vya kemikali, kuchimba organelles kutoka humo. Microsurgery inaruhusu mtu kujifunza mali ya kimwili na kemikali ya seli, yake hali ya kisaikolojia, vikomo vya utendakazi tena. Microsurgery inapata umuhimu fulani kuhusiana na uwezekano wa kupandikiza viini vya seli za somatic kwenye seli za yai na kinyume chake. Kwa hivyo, J. Gurdon (1963) alihamisha kiini kutoka kwa seli ya epithelial ya utumbo wa amfibia hadi kwenye kiini cha yai cha aina moja. Wakati wa microsurgery, muundo na shughuli muhimu ya seli huvunjika sana, hivyo udhibiti mkali wa physiolojia ya shughuli zilizofanywa ni muhimu.
Micro..., ndogo... (kutoka kwa Kigiriki mikrós - ndogo, ndogo):
1) sehemu maneno magumu, yanayoonyesha (kinyume na macro ...) ukubwa mdogo au ukubwa mdogo wa kitu (kwa mfano, microclimate, microlite, microorganisms).
2) kiambishi awali cha uundaji wa majina ya vitengo vidogo vingi, sawa na milioni moja ya vitengo asili. Uteuzi: Kirusi mk, kimataifa m. Mfano: 1 µsekunde (microsecond) = 10-6sec.
MADA-41 . Fafanua dhana: megaworld, macroworld, microworld, nanoworld. Je, wanahusiana? Fafanua dhana: megaworld, macroworld, microworld, nanoworld. Je, wanahusiana? Ulimwengu mkubwa ni sayari, muundo wa nyota, galaksi, galaksi - ulimwengu wa mizani kubwa ya ulimwengu na kasi, umbali ambao hupimwa katika miaka ya Mwanga, na maisha ya vitu vya anga - katika mamilioni na mabilioni ya miaka.
Ulimwengu wa macroworld ni ulimwengu wa fomu thabiti na idadi inayolingana na wanadamu, pamoja na tata za fuwele za molekuli, viumbe, jamii za viumbe; ulimwengu wa vitu vingi, mwelekeo ambao unalinganishwa na kiwango cha uzoefu wa mwanadamu: idadi ya anga inaonyeshwa kwa milimita, sentimita na kilomita, na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, miaka.
Ulimwengu mdogo ni molekuli, atomi, chembe za msingi - ulimwengu wa vitu vidogo sana, visivyoweza kuzingatiwa moja kwa moja, mwelekeo wa anga ambao ni kati ya 10-8 hadi 10-16 cm, na maisha yao - kutoka infinity hadi 10 - 24 s.
Nanoworld ni sehemu ya ulimwengu halisi, unaojulikana, sehemu hii tu ni ndogo sana kwa ukubwa kwamba haiwezi kuonekana kwa msaada wa kawaida. maono ya mwanadamu haiwezekani kabisa.
Wana uhusiano wa karibu.
^ 2. Bainisha utupu.
Ombwe(kutoka lat. utupu- batili) - kati iliyo na gesi kwenye shinikizo la chini sana kuliko anga. Utupu una sifa ya uhusiano kati ya njia ya bure ya molekuli za gesi λ na ukubwa wa tabia ya mchakato d. Vuta pia ni hali ya gesi ambayo urefu wa wastani mbalimbali ya molekuli yake ni kulinganishwa na vipimo ya chombo au zaidi ya vipimo hivi.
3. Nanoworld ni nini? Nanoteknolojia ni nini? Je, ulimwengu wa nano unatofautianaje na nanoteknolojia?
Nanoteknolojia ni nyanja ya sayansi na teknolojia ya kimsingi na inayotumika, inayoshughulikia jumla ya uhalali wa kinadharia, mbinu za vitendo za utafiti, uchambuzi na usanisi, na pia njia za utengenezaji na utumiaji wa bidhaa zilizo na muundo fulani wa atomiki kupitia udanganyifu unaodhibitiwa wa atomi na molekuli za mtu binafsi.
Nanoworld ni sehemu ya ulimwengu halisi, unaojulikana, sehemu hii tu ni ndogo sana kwa ukubwa kwamba haiwezekani kabisa kuiona kwa msaada wa maono ya kawaida ya kibinadamu.
Nanoteknolojia inarejelea mahususi kosmmu, ingawa nanomita ni 10 hadi -9 nguvu ya mita. Na nanoworld ni micro-microworld. Muundo wa nanoworld ni muundo wa etha ya redio ya Faraday-Maxwell. Vipengele vyake vina ukubwa wa nyuzi 10 hadi 35 za mita, yaani oda 25 za ukubwa ndogo kuliko atomi ya hidrojeni.
4. Ombwe hutumika wapi?
4 . Masomo ya majaribio uvukizi na condensation, matukio ya uso, baadhi ya michakato ya joto, joto la chini, athari za nyuklia na nyuklia hufanyika katika mitambo ya utupu. Chombo kikuu cha fizikia ya kisasa ya nyuklia - kiongeza kasi cha chembe - haifikiriki bila utupu. Mifumo ya utupu hutumiwa katika kemia kusoma mali ya vitu safi, kusoma utungaji na mgawanyiko wa vipengele vya mchanganyiko, viwango vya athari za kemikali.Utumiaji wa kiufundi wa utupu unaendelea kupanua, lakini tangu mwisho wa karne iliyopita hadi leo, matumizi yake muhimu zaidi yanabaki teknolojia ya elektroniki. Katika vifaa vya utupu wa umeme, utupu ni kipengele cha muundo Na sharti utendaji wao katika maisha yao yote ya huduma. Utupu wa chini na wa kati hutumiwa katika taa za taa na vifaa vya kutokwa kwa gesi. Utupu wa juu - katika kupokea-amplifier na zilizopo za jenereta. Wengi mahitaji ya juu mahitaji ya utupu hutumiwa katika uzalishaji wa zilizopo za cathode ray na vifaa vya microwave. Kifaa cha semiconductor hakihitaji utupu kufanya kazi, lakini teknolojia ya utupu hutumiwa sana katika mchakato wa utengenezaji wake. Teknolojia ya utupu hutumiwa sana katika utengenezaji wa miduara ndogo, ambapo michakato ya utuaji wa filamu nyembamba, etching ya ion, na lithography ya elektroni huhakikisha utengenezaji wa vitu. nyaya za elektroniki Katika madini, kuyeyuka na kuyeyuka kwa metali katika utupu huwaweka huru kutoka kwa gesi iliyoyeyushwa, kwa sababu ambayo hupata nguvu ya juu ya mitambo, ductility na ushupavu. Kuyeyuka katika utupu hutoa aina zisizo na kaboni za chuma kwa motors za umeme, shaba inayopitisha umeme sana, magnesiamu, kalsiamu, tantalum, platinamu, titani, zirconium, berili, metali adimu na aloi zake. Vacuuming hutumika sana katika utengenezaji wa vyuma vya hali ya juu. Usafishaji wa utupu wa poda metali za kinzani, kama vile tungsten na molybdenum, ni mojawapo ya kuu michakato ya kiteknolojia madini ya unga. Dutu za hali ya juu, halvledare, na dielectrics hutengenezwa katika vitengo vya utupu wa fuwele. Aloi zilizo na uwiano wowote wa vipengele zinaweza kupatikana kwa njia za epitaxy za molekuli ya utupu. Fuwele za Bandia Almasi, rubi, na yakuti hutolewa katika vitengo vya utupu. Ulehemu wa uenezaji wa utupu hufanya iwezekane kupata viungo vilivyofungwa kwa kudumu vya nyenzo na viwango vya joto tofauti vya kuyeyuka. Kwa njia hii, keramik huunganishwa na chuma, chuma kwa alumini, nk. Uunganisho wa ubora wa vifaa na mali ya homogeneous huhakikishwa na kulehemu kwa boriti ya elektroni katika utupu. Katika uhandisi wa mitambo, ombwe hutumiwa kusoma michakato ya kuweka vifaa na msuguano kavu, kupaka mipako ya ugumu kwa zana za kukata na mipako isiyoweza kuvaa kwa sehemu za mashine, kuchukua na kusafirisha sehemu katika mashine za kiotomatiki na mistari otomatiki. hutumia vifaa vya kukausha utupu kwa ajili ya uzalishaji wa nyuzi za synthetic, polyamides, aminoplasts, polyethilini, vimumunyisho vya kikaboni. Vichungi vya utupu hutumiwa katika utengenezaji wa massa, karatasi, na mafuta ya kulainisha. Vifaa vya utupu wa Crystallization hutumika katika utengenezaji wa rangi na mbolea Katika tasnia ya umeme, uwekaji mimba wa utupu kama njia ya kiuchumi zaidi hutumika sana katika utengenezaji wa transfoma, motors za umeme, capacitors na nyaya. Maisha ya huduma na uaminifu wa kubadili vifaa vya umeme wakati wa kufanya kazi katika utupu huongezeka.Sekta ya macho, katika uzalishaji wa vioo vya macho na kaya, imebadilika kutoka kwa fedha za kemikali hadi aluminizing ya utupu. Optics iliyofunikwa, tabaka za kinga na vichujio vya kuingiliwa hupatikana kwa kunyunyiza tabaka nyembamba kwenye utupu Katika tasnia ya chakula kwa uhifadhi wa muda mrefu na uwekaji makopo. bidhaa za chakula tumia kukausha kwa utupu wa kufungia. Ufungaji wa utupu wa bidhaa zinazoharibika huongeza maisha ya rafu ya matunda na mboga. Uvukizi wa utupu hutumiwa katika uzalishaji wa sukari, desalination maji ya bahari, kutengeneza chumvi. Mashine za kukamua ombwe hutumika sana katika kilimo. Katika maisha ya kila siku, kisafisha utupu kimekuwa msaidizi wetu wa lazima. Katika usafiri, ombwe hutumiwa kusambaza mafuta kwa carburetors na viboresha utupu wa mifumo ya breki za gari. Kuiga anga ya nje katika hali ya angahewa ya dunia ni muhimu kwa ajili ya kupima satelaiti na roketi bandia Katika dawa, utupu hutumiwa kuhifadhi homoni, seramu za dawa, vitamini, wakati wa kupata antibiotics, maandalizi ya anatomical na bacteriological.
^ 5. Fafanua na ueleze dhana: TEKNOLOJIA.
Teknolojia- seti ya hatua za shirika, shughuli na mbinu zinazolenga utengenezaji, matengenezo, ukarabati na/au uendeshaji wa bidhaa yenye ubora wa kawaida na gharama kamili Katika kesi hii: - neno bidhaa linapaswa kueleweka kama bidhaa yoyote ya mwisho ya kazi ( nyenzo, kiakili, kimaadili, kisiasa na n.k.); - neno ubora wa kawaida linapaswa kueleweka kama ubora unaotabirika au ulioamuliwa mapema, kwa mfano, iliyokubaliwa. hadidu za rejea na kukubaliana na pendekezo la kiufundi; - neno gharama bora zinapaswa kueleweka kama gharama za chini zaidi zinazowezekana ambazo hazijumuishi kuzorota kwa hali ya kazi, viwango vya usafi na mazingira, viwango vya kiufundi na usalama wa moto, uchakavu wa zana za kazi, pamoja na hatari za kifedha, kiuchumi, kisiasa na nyinginezo.
6. Bainisha utupu wa kimwili.
Katika fizikia ya quantum, ombwe la kimwili linaeleweka kama hali ya chini kabisa ya nishati (ardhi) ya uwanja uliokadiriwa, ambao una kasi ya sifuri, kasi ya angular, na zingine. nambari za quantum. Kwa kuongezea, hali kama hiyo haihusiani na utupu: uwanja ulio katika hali ya chini kabisa unaweza kuwa, kwa mfano, uwanja wa chembechembe katika mango au hata kwenye kiini cha atomi, ambapo msongamano ni wa juu sana. Utupu wa kimwili pia huitwa nafasi isiyo na suala kabisa, iliyojaa shamba katika hali hii. Hali hii sio utupu kabisa . Nadharia ya uwanja wa Quantum inasema kwamba, kwa mujibu wa kanuni ya kutokuwa na uhakika, V utupu wa kimwili daima kuzaliwa na kutoweka chembe virtual: kinachojulikana mabadiliko ya sifuri mashamba. Katika baadhi ya nadharia maalum za uga, utupu unaweza kuwa na sifa zisizo za kawaida za kitopolojia. Kwa nadharia, utupu kadhaa tofauti unaweza kuwepo, tofauti katika wiani wa nishati au nyingine vigezo vya kimwili(kulingana na dhahania na nadharia zinazotumika). Uharibifu wa ombwe saa kukatika kwa ulinganifu kwa hiari husababisha kuwepo kwa wigo unaoendelea wa majimbo ya utupu yanayotofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa idadi Mifupa ya Goldstone. Minima ya nishati ya ndani kwa maadili tofauti ya uwanja wowote, tofauti na nishati kutoka kwa kiwango cha chini cha kimataifa, huitwa vacua ya uwongo; majimbo kama haya ni metastable na huwa na kuoza na kutolewa kwa nishati, kuhamia kwenye utupu wa kweli au katika mojawapo ya yale ya msingi. vacuum za uwongo Baadhi ya utabiri huu wa nadharia ya uga tayari umethibitishwa kwa ufanisi na majaribio. Kwa hivyo, athari ya Casimir Na Kuhama kwa kondoo viwango vya atomiki huelezewa na mitetemo ya nukta sifuri uwanja wa sumakuumeme katika utupu wa kimwili. Nadharia za kisasa za kimwili zinategemea mawazo mengine kuhusu utupu. Kwa mfano, kuwepo kwa majimbo kadhaa ya utupu (utupu wa uongo uliotajwa hapo juu) ni mojawapo ya misingi kuu nadharia ya mfumuko wa bei Mshindo Mkubwa.
7. Fullerene, buckyball au buckyball ni kiwanja cha molekuli inayomilikiwa na darasa la aina za allotropiki za kaboni (nyingine ni almasi, carbyne na grafiti) na ni polihedron iliyofungwa ya convex inayojumuisha. idadi sawa atomi za kaboni tatu zilizoratibiwa.
Fullerite (Kiingereza fullerite) ni kioo cha molekuli, katika nodes za kimiani ambazo kuna molekuli kamili.
Fuwele za Fullerite C60
Poda isiyokolea-fuwele ya C60 iliyojaa katika hadubini ya elektroni ya kuchanganua
Katika hali ya kawaida(300 K) molekuli za fullerene huunda kimiani ya fuwele ya ujazo (fcc) iliyo katikati ya uso. Kipindi cha kimiani kama hicho ni = 1.417 nm, kipenyo cha wastani cha molekuli kamili ya C60 ni 0.708 nm, umbali kati ya molekuli za C60 za jirani ni 1.002 nm. , ambayo ni muhimu msongamano mdogo grafiti (2.3 g / cm3), na, zaidi ya hayo, almasi (3.5 g / cm3). Hii ni kutokana na ukweli kwamba molekuli za fullerene ziko kwenye maeneo ya latiti ya fullerite ni mashimo.
Ni jambo la akili kudhani kwamba dutu inayojumuisha molekuli za kushangaza itakuwa nayo mali isiyo ya kawaida. Fuwele iliyojaa ina msongamano wa 1.7 g/cm3, ambayo ni kidogo sana kuliko msongamano wa grafiti (2.3 g/cm3) na, hata zaidi, almasi (3.5 g/cm3). Ndiyo, hii inaeleweka - baada ya yote, molekuli kamili ni mashimo.
Fullerite haiathiri sana kemikali. Masi ya C60 inabakia imara katika anga ya argon ya inert hadi joto la utaratibu wa 1200 K. Hata hivyo, mbele ya oksijeni, oxidation muhimu inazingatiwa tayari kwa 500 K na kuundwa kwa CO na CO2. Mchakato huo, ambao hudumu kwa saa kadhaa, husababisha uharibifu wa kimiani ya fcc ya fullerite na kuundwa kwa muundo usio na utaratibu ambao kuna atomi 12 za oksijeni kwa molekuli ya awali ya C60. Katika kesi hii, fullerenes hupoteza kabisa sura yao. Kwa joto la kawaida, oxidation hutokea tu wakati irradiated na photons na nishati ya 0.5 - 5 eV. Kumbuka nishati ya photon mwanga unaoonekana iko katika anuwai ya 1.5 - 4 eV, tunafikia hitimisho: fullerite safi lazima ihifadhiwe gizani.
Nia ya vitendo katika fullerenes iko katika maeneo tofauti. Kwa mtazamo mali ya elektroniki, fullerenes na derivatives yao katika awamu iliyofupishwa inaweza kuchukuliwa kama semiconductors ya aina ya n (pamoja na pengo la bendi ya utaratibu wa 1.5 eV katika kesi ya C60). Wanachukua mionzi ya UV vizuri na eneo linaloonekana. Wakati huo huo, mfumo wa spherical conjugated -fullerenes huamua uwezo wao wa juu wa kutoa elektroni (mshikamano wa elektroni wa C60 ni 2.7 eV; katika fullerenes nyingi za juu huzidi eV 3 na inaweza kuwa ya juu zaidi katika baadhi ya derivatives). Yote hii huamua kupendezwa na fullerenes kutoka kwa mtazamo wa matumizi yao katika photovoltaics; usanisi wa mifumo ya wafadhili-wapokeaji kulingana na fullerenes kwa matumizi katika seli za jua (mifano yenye ufanisi wa 5.5% inajulikana), photosensor na vifaa vingine vya elektroniki vya Masi. inatekelezwa kikamilifu. Pia iliyosomwa sana, haswa, ni matumizi ya biomedical ya fullerenes kama mawakala wa antimicrobial na antiviral, mawakala wa tiba ya photodynamic, nk.
8. Ombwe (kutoka Kilatini ombwe - utupu) ni nafasi isiyo na maada. Katika uhandisi na fizikia inayotumika, utupu hueleweka kama chombo kilicho na gesi kwenye shinikizo la chini sana kuliko angahewa. Katika mazoezi, gesi yenye nadra sana inaitwa utupu wa kiufundi. Katika viwango vya macroscopic, utupu bora haupatikani kwa mazoezi, kwani kwa joto la kawaida vifaa vyote vina wiani usio na sifuri. mvuke ulijaa. Aidha, vifaa vingi (ikiwa ni pamoja na chuma nene, kioo na kuta nyingine za chombo) huruhusu gesi kupita. Katika kiasi cha hadubini, hata hivyo, kufikia utupu bora kunawezekana kwa kanuni.
9. Almasi. Almasi (kutoka Kiarabu ألماس, ’almās, ambayo hupitia Kiarabu kutoka kwa Kigiriki cha kale ἀδάμας - "isiyoweza kuharibika") ni madini, aina ya kaboni allotropiki ya ujazo. Katika hali ya kawaida ni metastable i.e. inaweza kuwepo kwa muda usiojulikana. Katika utupu au katika gesi ya inert kwa joto la juu hatua kwa hatua hugeuka kuwa grafiti.
Lati ya almasi ni kali sana: atomi za kaboni ziko ndani yake kwenye nodi za lati mbili za ujazo na nyuso zilizo katikati, zimefungwa sana kwa kila mmoja.
Graphite ina muundo sawa na kaboni, lakini muundo wake wa kimiani wa kioo sio sawa na ule wa almasi. Katika grafiti, atomi za kaboni hupangwa katika tabaka, ndani ambayo kuunganishwa kwa atomi za kaboni ni sawa na asali. Tabaka hizi zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa urahisi zaidi kuliko atomi za kaboni katika kila safu. Kwa hiyo, grafiti hutoka kwa urahisi kwenye flakes, na unaweza kuandika nayo. Inatumika kwa utengenezaji wa penseli, na pia kama lubricant kavu inayofaa kwa sehemu za mashine zinazofanya kazi kwa joto la juu.
Inajulikana kuwa nyenzo ngumu zaidi ulimwenguni ni almasi. Hadi sasa, hii ilikuwa kweli, lakini sasa wanasayansi wanadai kwamba kuna dutu katika asili ambayo ni ngumu zaidi kuliko almasi. Madini ya nadra huundwa wakati wa milipuko ya volkeno.
Kiwanja adimu kiitwacho lonsdaleite, kama almasi, kina atomi za kaboni, huku kikiwa na madini magumu kwa 58% kuliko almasi.
Nyenzo inayoitwa boron nitrate wurtzite ilikuwa ngumu kwa 18% kuliko almasi ya kawaida, na lonsdaleite au almasi ya hexagonal ilikuwa ngumu kwa 58%.
Madini adimu ya lonsdaleite huundwa wakati meteorite iliyo na grafiti inaanguka chini, na boroni nitrati wurtzite huzaliwa wakati wa milipuko ya volkeno.
Ikiwa mawazo ya wanasayansi yanathibitishwa, basi hii inaweza kugeuka kuwa nyenzo muhimu zaidi ya tatu, kwani boron nitride wurtzite inabakia kudumu zaidi kwa joto la juu. Nyenzo zinaweza kutumika katika kukata na kuchimba visima kwa joto la juu.
Inashangaza, lakini ni kweli: nitridi boroni ya wurtzite inadaiwa ugumu wake kwa kunyumbulika kwa vifungo vya atomiki. Wakati shinikizo linatumika kwa muundo wa nyenzo, vifungo vingine vya atomiki vinapangwa upya kwa 90% ili kupunguza shinikizo kwenye nyenzo.
Kabisa aina mpya almasi zilipatikana shukrani kwa ugunduzi wa masharti ya kuundwa kwa almasi ya meteorite
viwango vitatu vya kimuundo vya jambo kulingana na ukubwa wa uwakilishi.
Katika hatua fulani ya ukuaji wa maisha Duniani, akili iliibuka, shukrani ambayo kiwango cha kimuundo cha kijamii kilionekana. Katika kiwango hiki, zifuatazo zinajulikana: mtu binafsi, familia, kikundi, kikundi cha kijamii, tabaka na taifa, serikali, ustaarabu, ubinadamu kwa ujumla.
Kulingana na kigezo kingine - kiwango cha uwakilishi - katika sayansi ya asili kuna viwango vitatu kuu vya kimuundo:
- microcosm- ulimwengu wa vitu vidogo sana, visivyoonekana moja kwa moja, kipimo cha anga ambacho kinahesabiwa kutoka cm 10-8 hadi 10-16, na maisha ni kutoka kwa infinity hadi sekunde 10-24;
- macrocosm- ulimwengu wa vitu vingi vinavyolingana na mwanadamu na uzoefu wake. Idadi ya anga ya vitu vya jumla huonyeshwa kwa milimita, sentimita na kilomita (10-6-107 cm), na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, miaka, karne;
- ulimwengu wa mega- ulimwengu wa mizani na kasi kubwa za ulimwengu, umbali ambao hupimwa kwa vitengo vya unajimu, miaka nyepesi na parsecs (hadi 1028 cm), na maisha ya vitu vya anga ni mamilioni na mabilioni ya miaka.
Viwango vya muundo wa ulimwengu mdogo.
1. Ombwe. (mashamba yenye nishati kidogo.)
2. Chembe za msingi.
Chembe za msingi ni "vizuizi vya ujenzi" vya msingi vinavyounda mada na uwanja. Kwa kuongezea, chembe zote za msingi ni tofauti: zingine ni za mchanganyiko (protoni, neutroni), wakati zingine hazina mchanganyiko (elektroni, neutrino, fotoni). Chembe ambazo sio mchanganyiko huitwa msingi.
3. Atomi. Atomu ni chembe ya maada ukubwa wa microscopic na wingi, sehemu ndogo zaidi ya kipengele cha kemikali ambacho ni carrier wa mali zake.
Atomi ina kiini cha atomiki na elektroni. Ikiwa idadi ya protoni kwenye kiini inalingana na idadi ya elektroni, basi atomi kwa ujumla inageuka kuwa isiyo na umeme.
4. Molekuli. Molekuli - chembe ya kielektroniki isiyo na upande inayoundwa kutoka kwa atomi mbili au zaidi zilizounganishwa na vifungo vya ushirika, chembe ndogo zaidi ya dutu ya kemikali.
5. Microbodi.
Ugunduzi mpya umeruhusu:
1) kufichua uwepo katika ukweli halisi wa sio tu macro-, lakini pia ulimwengu mdogo;
2) kuthibitisha wazo la uhusiano wa ukweli, ambayo ni hatua tu kwenye njia ya ujuzi wa mali ya msingi ya asili;
3) thibitisha kuwa maada haijumuishi "kipengele cha msingi kisichogawanyika" (atomi), lakini ya anuwai ya matukio, aina na maumbo ya jambo na uhusiano wao.
viwango vya kimuundo vya shirika la jambo katika ulimwengu wa mega na sifa zao.
Maelezo mafupi ya megaworld
Kuu vipengele vya muundo megaworld ni 1) miili ya cosmic, 2) sayari na mifumo ya sayari; 3) Makundi ya nyota 4) Magalaksi. Quasars, nuclei za galactic 5) Vikundi vya galaxies 6) Superclusters of galaxies 7) Metagalaxy 8) Ulimwengu.
Nyota ndio sehemu kuu ya kimuundo ya ulimwengu wa mega. Hii vyanzo vyenye nguvu nishati, vinu vya asili vya nyuklia ambamo mageuzi ya kemikali hutokea. Imegawanywa katika kawaida (Jua) na kompakt (mashimo nyeusi)
Sayari ni nyota inayotangatanga, zote zinazunguka Jua na kuzunguka mhimili wao kwa vipindi tofauti (sayari za Mfumo wa Jua, kwa mfano). Sayari kibete: Pluto, Charon, Ceres, Seine, Sedna.
KUNDI LA NYOTA ni vikundi vya nyota za umri sawa na asili ya kawaida zilizounganishwa kwa mvuto. Tofautisha kati ya vikundi vya globular na vikundi vilivyo wazi
Galaxy (Kigiriki cha kale Γαλαξίας - milky, milky) - mfumo mkubwa wa nyota na mvuto. makundi ya nyota, gesi na vumbi kati ya nyota, na jambo la giza. Kulingana na sura yao, wamegawanywa katika maumbo ya pande zote, ya ond na ya kawaida ya asymmetrical.
Quasar (eng. quasar) ni kiini amilifu chenye nguvu na mbali. Quasars ni kati ya vitu vinavyong'aa zaidi Ulimwenguni - nguvu zao za mionzi wakati mwingine ni makumi au mamia ya mara zaidi ya nguvu zote za nyota zote katika galaksi kama zetu.
Makundi ya Galaxy ni mifumo inayofungamana na mvuto ya galaksi na ni miongoni mwa miundo mikubwa zaidi katika ulimwengu. Ukubwa wa makundi ya galaksi inaweza kufikia miaka 108 ya mwanga.
Megagalaksi ni sehemu ya Ulimwengu inayopatikana kwa uchunguzi (kwa msaada wa darubini na kwa jicho uchi).
Ulimwengu mkubwa ni ulimwengu wa vitu vikubwa, kipimo ambacho kinahusiana na kiwango cha uzoefu wa mwanadamu. Kiasi cha anga kinaonyeshwa kwa milimita, sentimita, mita na kilomita, na wakati - kwa sekunde, dakika, masaa, siku na miaka. Macrocosm ina viwango kadhaa vya shirika (kimwili, kemikali, kibaolojia na kijamii).
Kama ilivyoelezwa hapo awali, macrocosm ina shirika ngumu zaidi. Kipengele chake kidogo zaidi ni atomi, na mfumo wake mkubwa zaidi ni sayari ya Dunia. Inajumuisha mifumo isiyo ya kuishi na mifumo ya maisha ya ngazi mbalimbali. Kila ngazi ya shirika la ulimwengu mkubwa ina muundo wa microstructures na macrostructures. Kwa mfano, molekuli zinaonekana kuwa za microcosm, kwa kuwa hazizingatiwi moja kwa moja na sisi. Lakini, kwa upande mmoja, zaidi muundo mkubwa microworld - atomi. Na sasa tuna fursa ya kuona hata sehemu ya atomi ya hidrojeni kwa kutumia darubini za hivi karibuni za kizazi. Kwa upande mwingine, kuna molekuli kubwa ambazo ni ngumu sana katika muundo wao, kwa mfano, DNA ya kiini inaweza kuwa karibu sentimita moja. Thamani hii tayari inalinganishwa na uzoefu wetu, na ikiwa molekuli ingekuwa nene, tungeiona kwa macho.
Dutu zote, iwe ngumu au kioevu, zinaundwa na molekuli. Molekuli huunda na lati za kioo, na ores, na miamba, na vitu vingine, i.e. tunachoweza kuhisi, kuona, nk. Walakini, licha ya malezi makubwa kama vile milima na bahari, hizi zote ni molekuli zilizounganishwa kwa kila mmoja. Molekuli - ngazi mpya mashirika, yote yanajumuisha atomi, ambayo katika mifumo hii inachukuliwa kuwa haiwezi kutenganishwa, i.e. vipengele vya mfumo.
Kiwango cha kimwili cha shirika la macrocosm na kiwango cha kemikali kukabiliana na molekuli na hali mbalimbali vitu. Walakini, kiwango cha kemikali ni ngumu zaidi. Haijapunguzwa kwa mwili, ambayo inazingatia muundo wa vitu, mali zao za mwili, harakati (yote haya yalisomwa ndani ya mfumo wa fizikia ya kitambo), angalau kwa suala la ugumu wa michakato ya kemikali na. reactivity vitu.
Katika kiwango cha kibiolojia cha shirika la macrocosm, pamoja na molekuli, kwa kawaida hatuwezi kuona seli bila darubini. Lakini kuna seli zinazofikia ukubwa mkubwa, kwa mfano, axoni za neurons za pweza zina urefu wa mita moja au hata zaidi. Wakati huo huo, seli zote zina hakika sifa zinazofanana: Zinajumuisha utando, microtubules, nyingi zina nuclei na organelles. Utando na organelles zote, kwa upande wake, zinajumuisha molekuli kubwa (protini, lipids, nk), na molekuli hizi zinajumuisha atomi. Kwa hivyo, molekuli zote mbili kubwa za habari (DNA, RNA, enzymes) na seli ni viwango vidogo. kiwango cha kibiolojia shirika la jambo, ikiwa ni pamoja na malezi makubwa kama vile biocenoses na biosphere.
Washa kiwango cha kijamii Shirika la macrocosm (jamii) pia hutofautisha kati ya viwango tofauti vya shirika. Kwa hivyo, utu ni ujamaa wa mtu binafsi; familia, timu ya kazi - ujamaa wa mtu binafsi. Ujamaa wa mtu binafsi na ujamaa wa mtu binafsi ni viwango vidogo vya jamii. Jamii na serikali yenyewe ni ujamaa wa mtu binafsi - kiwango cha jumla.
Fichua uhusiano kati ya ulimwengu mdogo, mkubwa na mega.
Mipaka ya micro- na macrocosm ni ya simu, na hakuna microcosm tofauti na macrocosm tofauti. Kwa kawaida, vitu vya macro na vitu vya mega hujengwa kutoka kwa vitu vidogo, na matukio ya macro- na mega yanategemea matukio madogo. Hii inaonekana wazi katika mfano wa ujenzi wa Ulimwengu kutokana na kuingiliana kwa chembe za msingi ndani ya mfumo wa microfizikia ya cosmic. Sayansi inaonyesha uhusiano wa karibu kati ya ulimwengu mkubwa na microworld na kugundua, haswa, uwezekano wa kuonekana kwa vitu vya macroscopic katika mgongano wa chembechembe zenye nguvu nyingi.