Структурни нива на организация на материята. Микро, макро, мега светове Проблемът за връзката между микро и мега светове накратко

Микро-, макро- и мега - светове. 4

Микросвят. 5

Макросвят. 6

Мегасвят. 8

СОБСТВЕНО ИЗСЛЕДВАНЕ. 10

Проблемът за взаимодействието между мега-, макро- и микросветовете. 10

Големи и малки. 12

Голямо и малко в другите науки. 14

ПРАКТИЧЕСКА ЧАСТ. 18

Метапредметно обучение „Големи и малки“ с помощта на интерактивна дъска 18

Заключение 20

Препратки 21

Приложение 1. 22

Приложение 2. 23

Приложение 3. 25

Въведение.

Блез Паскал
Област на обучение.Вселената е вечна мистерия. Хората отдавна се опитват да намерят обяснение за многообразието и странността на света. Естествените науки, като започнаха изучаването на материалния свят с най-простите материални обекти, преминават към изучаването на най-сложните обекти на дълбоките структури на материята, извън границите на човешкото възприятие и несъизмерими с обектите на ежедневния опит.

Обект на изследване. По средатаXXвек американският астроном Харлоу Шепли предложи интересна пропорция:

Тук човекът е като че ли средното геометрично между звездите и атомите. Решихме да разгледаме този въпрос от гледна точка на физиката.

Предмет на изследване. В науката има три нива на структурата на материята: микросвят, макросвят и мегасвят. Техните специфични значения и връзките между тях по същество осигуряват структурната стабилност на нашата Вселена.

Следователно проблемът за привидно абстрактните световни константи има глобално идеологическо значение. Това еуместност нашата работа.

Цел на проекта : изследвайте микро-, макро- и мега светове, намерете техните характеристики и връзки.

Цели на проекта бяха формирани както следва:

• 
  изучават и анализират теоретичен материал;
• 
  изследват законите, които управляват големи и малки обекти във физиката;
• 
  проследи връзката между голямо и малко в другите науки;
• 
  напишете програма „Големи и малки“ за метапредметен урок;
• 
  съберете колекция от снимки, които показват симетрията на микро-, макро- и мега-световете;
• 
  съставете брошура „Микро-, макро- и мега-светове“.

В началото на изследването изложихмехипотеза че в природата има симетрия.

Основенпроектни методизапочва работа с научно-популярна литература, сравнителен анализполучена информация, подбор и синтез на информация, популяризиране на знания по тази тема.

Експериментално оборудване: интерактивна дъска.

Работата се състои от въведение, теоретична и практическа част, заключение, списък с литература и три приложения. Обемът на работата по проекта е 20 страници (без приложения).

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ.

DI. Менделеев

Микро-, макро- и мега - светове.

Микросвят.

Микросветът е молекули, атоми, елементарни частици - светът на изключително малки, ненаблюдаеми директно микрообекти, чието пространствено измерение се изчислява от 10 8 до 10 16 cm, а животът е от безкрайност до 10 24 с.

История на изследването. Древногръцки философВ древността Демокрит излага атомистичната хипотеза за структурата на материята. Благодарение на трудовете на английския учен Дж. Далтън те започнаха да учат физикохимични характеристикиатом. През 19 век Д. И. Менделеев изгради системата химически елементи, въз основа на тяхното атомно тегло. Във физиката концепцията за атомите като последните неделими структурни елементи на материята идва от химията. Всъщност физическите изследвания на атома започват в края на 19 век, когато френският физик А. А. Бекерел открива явлението радиоактивност, което се състои в спонтанното превръщане на атомите на едни елементи в атоми на други елементи. През 1895 г. Дж. Томсън открива електрона. Тъй като електроните имат отрицателен заряд и атомът като цяло е електрически неутрален, се предполага, че в допълнение към електрона има положително заредена частица. Имаше няколко модела на структурата на атома.

Освен това бяха идентифицирани специфични качества на микрообектите, изразени в наличието както на корпускулярни (частици), така и на светлинни (вълни) свойства. Елементарните частици са най-простите обекти на микросвета, взаимодействащи като едно цяло. Основни характеристики на елементарните частици: маса, заряд, средно време на живот, квантови числа.

Броят на откритите елементарни частици бързо нараства. До края на ХХ век физиката се приближи до създаването на хармонична теоретична система, която обяснява свойствата на елементарните частици. Предложени са принципи, които позволяват да се даде теоретичен анализ на многообразието от частици, техните взаимопревръщания и да се изгради единна теория за всички видове взаимодействия.

Макросвят.

История на изследването. В историята на изучаването на природата могат да се разграничат два етапа: преднаучен и научен, обхващащи периода от античността до 16-17 век. Наблюдаваното природен феноменобяснено въз основа на спекулативни философски принципи. От началото класическа механиказапочва научен етапизучаване на природата. Формирането на научните възгледи за структурата на материята датира от 16 век, когато Г. Галилей полага основите на първата физическа картина на света в историята на науката - механична. Той не само оправда хелиоцентрична системаН. Коперник открива закона за инерцията и разработва методология за нов начин за описание на природата - научно-теоретичен. И. Нютон, въз основа на произведенията на Галилей, разработи строг научна теориямеханика, описание и движение небесни тела, и движението на земните обекти по същите закони. Природата се разглеждаше като сложна механична система. Материята се разглежда като материална субстанция, състояща се от отделни частици. Атомите са силни, неделими, непроницаеми, характеризиращи се с наличието на маса и тегло. Основна характеристика на Нютоновия свят беше триизмерното пространство на евклидовата геометрия, което е абсолютно постоянно и винаги в покой. Времето беше представено като величина, независима нито от пространството, нито от материята. Движението се разглежда като движение в пространството по непрекъснати траектории в съответствие със законите на механиката. Резултатът от тази картина на света беше образът на Вселената като гигантски и напълно детерминистичен механизъм, където събитията и процесите представляват верига от взаимозависими причини и следствия.

Следвайки Нютоновата механика, се създават хидродинамиката, теорията на еластичността, механичната теория на топлината, молекулярно-кинетична теория и редица други, в съответствие с които физиката постигна огромни успехи. Имаше обаче две области - оптични и електромагнитни явления, които не можеха да бъдат напълно обяснени в рамките на една механистична картина на света.

Експериментите на английския натуралист М. Фарадей и теоретичните трудове на английския физик Дж. С. Максуел окончателно разрушиха идеите на нютоновата физика за дискретната материя като единствен вид материя и поставиха основата на електромагнитната картина на света. Феноменът електромагнетизъм е открит от датския натуралист Х. К. Ерстед, който пръв забелязва магнитния ефект на електрическия ток. Продължавайки изследванията в тази посока, М. Фарадей открива, че временна промяна в магнитни полетасъздава електричество. М. Фарадей стигна до извода, че изучаването на електричеството и оптиката са взаимосвързани и образуват едно поле. Неговите трудове стават отправна точка за изследванията на Дж. С. Максуел, чиято заслуга е в математическото развитие на идеите на М. Фарадей за магнетизма и електричеството. Максуел "преведе" модела на линиите на полето на Фарадей в математическа формула. Понятието „силово поле“ първоначално е разработено като спомагателна математическа концепция. Джей Си Максуел го даде физически смисъли започна да разглежда полето като независима физическа реалност.

След експериментите на Г. Херц понятието поле окончателно се установява във физиката не като спомагателна математическа конструкция, а като обективно съществуваща физическа реалност. В резултат на последвалите революционни открития във физиката в края на миналия и началото на настоящия век идеите класическа физиказа материята и полето като два качествено уникални вида материя.

Мегасвят.

Мегасветът (планети, звезди, галактика) е свят с огромни космически мащаби и скорости, разстоянието в което се измерва в светлинни години, а продължителността на живота на космическите обекти се измерва в милиони и милиарди години.

Всички съществуващи галактики са включени в системата от най-висок порядък – Метагалактика. Размерите на Метагалактиката са много големи: радиусът на космологичния хоризонт е 15-20 милиарда светлинни години.

История на изследването.Съвременните космологични модели на Вселената се основават на обща теорияотносителността на А. Айнщайн, според която метриката на пространството и времето се определя от разпределението на гравитационните маси във Вселената. Неговите свойства като цяло се определят от средната плътност на материята и други специфични физични фактори. Съществуването на Вселената е безкрайно, т.е. няма начало или край и пространството е безгранично, но ограничено.

През 1929 г. американският астроном Е.П. Хъбъл открива съществуването на странна връзка между разстоянието и скоростта на галактиките: всички галактики се отдалечават от нас и със скорост, която нараства пропорционално на разстоянието - системата от галактики се разширява. Разширяването на Вселената се счита за научно установен факт. Според теоретичните изчисления на J. Lemaître радиусът на Вселената в първоначалното й състояние е бил 10-12 cm, което е близко по размер до радиуса на електрона, а плътността й е 1096 g/cm3.

Ретроспективни изчисления определят възрастта на Вселената на 13-20 милиарда години. Американският физик G.A. Гамов предполага, че температурата на веществото е висока и пада с разширяването на Вселената. Неговите изчисления показаха, че Вселената в своята еволюция преминава през определени етапи, по време на които се образуват химически елементи и структури. В съвременната космология за яснота начална фазаЕволюцията на Вселената е разделена на „ери“:

Ерата на адроните. Тежки частици, които влизат в силни взаимодействия;

Ерата на лептоните. Леки частици, които влизат в електромагнитно взаимодействие;

Фотонна ера. Продължителност 1 милион години. По-голямата част от масата - енергията на Вселената - идва от фотони;

Звездна ера. Очаквайте 1 милион. години след раждането на Вселената. През звездната ера започва процесът на образуване на протозвезди и протогалактики.

Тогава се разкрива грандиозна картина на формирането на структурата на Метагалактиката.

В съвременната космология, наред с хипотезата за Големия взрив, много популярен е инфлационният модел на Вселената, който разглежда създаването на Вселената. Идеята за създаване има много сложна обосновка и се свързва с квантова космология. Този модел описва еволюцията на Вселената, започвайки от време 10 45 s след началото на разширяването. Според хипотезата за инфлацията космическата еволюция в ранна вселенапреминава през няколко етапа.

Разликата между етапите на еволюцията на Вселената в инфлационния модел и модела на Големия взрив засяга само началния етап от порядъка на 10 30 c, освен това има фундаментални разлики в разбирането между тези модели. Вселената на различни нива, от конвенционални елементарни частици до гигантски свръхкупове от галактики, се характеризира със структура. Модерна структураВселената е резултат от космическата еволюция, по време на която галактиките са се образували от протогалактики, звезди от протозвезди и планети от протопланетни облаци.

Първите теории за произхода слънчева системаса представени от немския философ И. Кант и френския математик П. С. Лаплас. Според тази хипотеза системата от планети около Слънцето се е образувала в резултат на силите на привличане и отблъскване между частици от разпръсната материя (мъглявина), разположени в въртеливо движениеоколо Слънцето.

СОБСТВЕНО ИЗСЛЕДВАНЕ.

Проблемът за взаимодействието между мега-, макро- и микросветовете.

Искайки да изучавате жив обект,
За да получите ясно разбиране за него,
Ученият първо изгонва душата,
След това обектът се разчленява на части
И той ги вижда, но е жалко: тяхната духовна връзка
Междувременно тя изчезна, отлетя!
Гьоте
Преди да преминем към по-нататъшно разглеждане, трябва да оценим времевите и пространствени мащаби на Вселената и по някакъв начин да ги свържем с мястото и ролята на човека в общата картина на света. Нека се опитаме да комбинираме мащабите на някои добре познати обекти и процеси в една диаграма (фиг. 1), където характерните времена са представени отляво, а характерните размери отдясно. В долния ляв ъгъл на фигурата е посочена минималната времева скала, която има някакво физическо значение. Този интервал от време е равен на 10 43 s се нарича време на Планк („хронон“). Той е много по-кратък от продължителността на всички известни процеси, включително много краткотрайните процеси във физиката на елементарните частици (например животът на най-краткоживеещите резонансни частици е около 10 23 С). Диаграмата по-горе показва продължителността на някои известни процеси до възрастта на Вселената.

Размерите на физическите обекти на фигурата варират от 10 15 m (характерен размер на елементарните частици) до 10 27 m (радиусът на наблюдаваната Вселена, приблизително съответстващ на нейната възраст, умножена по скоростта на светлината). Интересно е да се оцени позицията, която ние, хората, заемаме на диаграмата. По скалата на размера ние сме някъде по средата, като сме изключително големи спрямо дължината на Планк (и много порядъци по-големи от размера на елементарните частици), но много малки в мащаба на цялата Вселена. От друга страна, във времевата скала на процесите, продължителността на човешкия живот изглежда доста добре и може да се сравни с възрастта на Вселената! Хората (и особено поетите) обичат да се оплакват от ефимерността на човешкото съществуване, но нашето място на времевата линия не е жалко или незначително. Разбира се, трябва да помним, че всичко казано се отнася до „логаритмичната скала“, но използването й изглежда напълно оправдано, когато се имат предвид такива гигантски диапазони от стойности. С други думи, броят на човешките животи, които се вписват в възрастта на Вселената, е много по-малък от броя на Планковите времена (или дори животите на елементарните частици), които се вписват в продължителността на живота на човек. По същество ние сме доста стабилни структури на Вселената. Що се отнася до пространствените мащаби, ние наистина сме някъде по средата на мащаба, в резултат на което не ни е дадена възможност да възприемаме в директни усещания не много големи, не много малки обекти от физическия свят около нас.

Протоните и неутроните образуват ядрата на атомите. Атомите се комбинират, за да образуват молекули. Ако се придвижим по-нататък по скалата на размерите на тялото, тогава това, което следва, са обикновени макротела, планети и техните системи, звезди, клъстери от галактики и метагалактики, тоест можем да си представим прехода от микро-, макро- и мега - както в размери и модели физически процеси.

Големи и малки.

Може би тези електрони -
Светове с пет континента
Изкуства, знания, войни, тронове
И паметта на четиридесет века!
Все пак може би всеки атом -
Вселена със сто планети.
Всичко, което е тук, в компресиран обем, е там
Но и какво го няма тук.
Валерий Брюсов

Основната причина, поради която разделихме физическите закони на "големи" и "малки" части, е тази общи моделифизическите процеси в много големи и много малки мащаби изглеждат много различни. Нищо не вълнува човека така постоянно и дълбоко, както тайните на времето и пространството. Целта и смисълът на знанието е да разберем скритите механизми на природата и нашето място във Вселената.

Американският астроном Шапли предложи интересна пропорция:

x в тази пропорция е човек, който е, така да се каже, средното геометрично между звезди и атоми.

От двете ни страни е неизчерпаемата безкрайност. Не можем да разберем еволюцията на звездите, без да изучаваме атомно ядро. Не можем да разберем ролята на елементарните частици във Вселената без да познаваме еволюцията на звездите. Стоим като че ли на кръстопътя на пътища, които отиват в безкрайността. По единия път времето е съизмеримо с възрастта на Вселената, по другия се измерва в изчезващи малки интервали. Но никъде не е съизмеримо с мащаба на човешкия живот. Човекът се стреми да обясни Вселената във всичките й подробности, в границите на познаваемото, с техники и начини, чрез наблюдение, опит и математически изчисления. Имаме нужда от концепции и изследователски методи, с помощта на които да се установяват научни факти. И да се установи научни фактипо физика, обективен количествена характеристикасвойства на телата и природни процеси, независими от субективните усещания на човека. Въвеждането на такива понятия е процесът на създаване на специален език - езикът на науката физика. Основата на езика на физиката са понятия, наречени физически величини. И всяка физическа величина трябва да бъде измерена, тъй като без измервания на физически величини няма физика.

И така, нека се опитаме да разберем какво е физическа величина.Физическо количество – физическа собственостматериален обект, физическо явление, процес, който може да се характеризира количествено.Стойност на физическото количество- число, вектор, характеризиращ това физическо количество, посочваща мерната единица, въз основа на която са дефинирани тези числа или вектор. Размерът на физическото количество е числата, които се появяват в стойността на физическото количество. Да се ​​измери физическо количество означава да се сравни с друго количество, условно прието като мерна единица. Руската дума "величина" има малко по-различно значение от английска дума"количество" В речника на Ожегов (1990) думата "величина" се тълкува като "размер, обем, дължина на обект". Според интернет речника думата „величина“ се превежда на английски езиквъв физиката има 11 думи, от които 4 думи са най-подходящи по значение: количество ( физическо явление, свойство), стойност (стойност), сума (количество), размер (размер, обем).

Нека разгледаме по-подробно тези определения. Да вземем например свойство като дължина. Наистина се използва за характеризиране на много обекти. В механиката това е дължината на пътя, в електричеството - дължината на проводника, в хидравликата - дължината на тръбата, в топлотехниката - дебелината на стената на радиатора и т.н. Но стойността на дължината за всеки от изброените обекти е различна. Дължината на вагона е няколко метра, дължината на релсовия път е много километри, а дебелината на стената на радиатора е по-лесна за оценка в милиметри. Така че това свойство е наистина индивидуално за всеки обект, въпреки че естеството на дължината във всички изброени примериедин и същ.

Голямо и малко в другите науки.

Виж вечността в един миг,

Огромен свят в песъчинка,

В една шепа - безкрайност

И небето е в чашата на цвете.

У. Блейк

Литература.

Малък и голям се използват в качествен смисъл: малък или голям на ръст, малко или голямо семейство, роднини. Малкото обикновено се противопоставя на голямото (принципа на антитезата). Литература: малък жанр (разказ, новела, приказка, басня, есе, очерк)

Има много пословици и поговорки, които използват контраста или сравнението на малко с голямо. Нека си припомним някои от тях:

При малки резултати при високи разходи:

• 
  От голям облак, но малка капка.
• 
  Стреляйте по врабчета от оръдия.

• 
  Това е като изстрел (игла) за слон.

• 
  Капка в морето.
• 
  Игла в купа сено.

• 
  Една муха в мехлема ще развали бурето с мед.
• 
  Не можеш да смачкаш мишка с шок.
• 
  Една малка грешка води до голяма катастрофа.
• 
  Малък теч може да унищожи голям кораб.
• 
  От малка искра пламва голям огън.
• 
  Москва изгоря от стотинка свещ.
• 
  ДА СЕApple длета камък (заточва).

Биология.

„Човешкото същество съдържа всичко, което е на небето и на земята, висши същества и низши същества.“
Кабала

По време на съществуването на човечеството са предложени много модели на структурата на Вселената. Има различни хипотези и всяка от тях има както своите привърженици, така и противници. IN модерен святняма единен, общоприет и разбираем модел на Вселената. IN древен свят, за разлика от нашия, имаше един модел на околния свят. Вселената изглеждаше на нашите предци под формата на огромно човешко тяло. Нека се опитаме да разберем логиката, към която са се придържали нашите „примитивни“ предци:

• 
  Тялото се състои от органи
• 
  Органите са направени от клетки
• 
  Клетки - от органели
• 
  Органели – изградени от молекули
• 
  Молекули - направени от атоми
• 
  Атомите са изградени от елементарни частици. (фиг. 2).

Разлики, разбира се, има – те не могат да не съществуват. Тези обекти са в съвсем различни условия. Учените се борят да създадат единна теория, но не могат да свържат макро- и микросветовете в едно цяло.

Може да се предположи, че ако Слънчевата система е атом, то нашата галактика е молекула. Сравнете фигури 5 и 6. Просто не се опитвайте да намерите пълни прилики между тези обекти. Няма дори две в света еднакви снежинки. Всеки атом, молекула, органела, клетка, орган и човек има свои индивидуални характеристики. Всички процеси протичат на молекулярно ниво органична материянашето тяло, са подобни на процесите, протичащи на нивото на галактиките. Единствената разлика е в размера на тези обекти и във времевата скала. На ниво галактика всички процеси протичат много по-бавно.

Следващият „детайл“ в тази „конструкция“ трябва да бъде Органоидът. Какво представляват органелите? Това са образувания с различна структура, размер и функции, разположени вътре в клетката. Те се състоят от няколко десетки или стотици различни молекули. Ако органоидът в нашата клетка е подобен на органоида в макрокосмоса, тогава трябва да търсим купове от различни галактики в Космоса. Такива клъстери наистина съществуват и астрономите ги наричат ​​групи или семейства от галактики. Нашата галактика, Млечният път, е част от Местното семейство галактики, което включва две подгрупи:
1. Подгрупа на Млечния път (вдясно)
2. Подгрупа на мъглявината Андромеда (вляво) (фиг. 8).

Не трябва да обръщате внимание на някои несъответствия в пространственото разположение на рибозомните молекули (фиг. 8) и галактиките в локалната група (фиг. 9). Молекулите, подобно на галактиките, непрекъснато се движат в определен обем. Рибозомата е органела без обвивка (мембрана), така че не виждаме „плътна“ стена от галактики в космическото пространство около нас. Ние обаче не виждаме черупките на Космическите клетки.

Процесите, протичащи в нашите органели, са подобни на процесите, протичащи в групи и семейства от галактики. Но в космоса те се случват много по-бавно, отколкото при нас. Това, което в космоса се възприема като Секунда, за нас продължава почти десет от нашите години!

Следващият обект на търсене беше Космическата клетка. В тялото ни има много клетки с различни размери, структура и функции. Но почти всички имат нещо общо в организацията си. Те се състоят от ядро, цитоплазма, органели и мембрана. Подобни образувания съществуват в космоса.

Има много купове от галактики, подобни на нашите, както и други по форма и размер. Но всички те са групирани около още по-голям клъстер от галактики с център в съзвездието Дева. Това е мястото, където се намира Ядрото на Космическата клетка. Астрономите наричат ​​такива асоциации на галактики суперкупове. Днес са открити повече от петдесет такива Суперкупове от галактики, които са такива Клетки. Те са разположени около нашия суперкуп от галактики – равномерно във всички посоки.

Съвременните телескопи все още не са проникнали отвъд тези съседни суперкупове от галактики. Но, използвайки Закона за аналогията, широко използван в древността, може да се приеме, че всички тези свръхкупове от галактики (Клетки) съставляват някакъв орган, а съвкупността от органи съставлява самото тяло.

Ето защо много учени изказват хипотези, че Вселената не е само подобие на човешкото тяло, но че всеки човек е подобие на цялата Вселена.

ПРАКТИЧЕСКА ЧАСТ.

Научно-техническото творчество на младежта -

Пътят към общество, основано на знанието.
Ученикът разбира физическия опит

Хубаво е само когато го прави сам.

Но той го разбира още по-добре, ако го направи сам

устройство за експеримент.

П.Л.Капица

Метапредметно обучение „Големи и малки“ с помощта на интерактивна дъска.

Покажи ми и ще запомня.

Остави ме да действам сам и ще се науча.

Китайска народна мъдрост
Често ниската успеваемост се обяснява с невнимание, причината за което е незаинтересоваността на ученика. Използвайкиинтерактивна дъска,учителите имат възможност да привлекат и успешно да използват вниманието на класа. Когато на дъската се появи текст или изображение, у ученика се стимулират едновременно няколко вида памет. Ние можем да организираме постоянната работа на студента по електронен път възможно най-ефективно. Това значително спестява време, стимулира развитието на мисленето и творческа дейност, включва в работата всички ученици от класа.

Интерфейсът на програмата е много прост, така че разбирането му няма да е трудно.

Програмата се състои от две части: помощен материал и сборник със задачи за учениците.

В програмния раздел

"Спомагателни материали"

можете да намерите таблици със стойности; скали, които могат да помогнат на децата да разберат темата „експонент“; снимки и диаграми на физически тела, които са подобни по форма, но много различни по размер.

INсборник задачиМожете да проверите знанията на учениците по темата „Големи и малки“. Тук има 3 вида задачи: създаване на таблица (преместване на редове в клетки); въпроси, свързани с масите на телата (в каква позиция ще бъдат монтирани везните), количества за поръчка. Самата програма може да провери дали задачите са изпълнени правилно и да покаже съответното съобщение на екрана.

Заключение

Резултати, получени по време на работата, показа, че доминирането на симетрията в природата се обяснява преди всичко със силата на гравитацията, действаща във Вселената. Действието на гравитацията или отсъствието й обяснява факта, че както космическите тела, плаващи във Вселената, така и микроорганизмите, суспендирани във вода, имат най-високата форма на симетрия - сферична (при всяко въртене спрямо центъра фигурата съвпада със себе си). Всички организми, които растат в прикрепено състояние или живеят на дъното на океана, т.е. организми, за които посоката на гравитацията е решаваща, имат ос на симетрия (множеството от всички възможни ротации около центъра се стеснява до множеството от всички ротации около вертикалната ос). Освен това, тъй като тази сила действа навсякъде във Вселената, предполагаемите космически извънземни не могат да бъдат необуздани чудовища, както понякога се представят, но задължително трябва да са симетрични.

Практическата част от нашата работа беше програмата „Големи и малки“ за образователен урок по метапредмет с помощта на интерактивна дъска. С помощта на интерактивна дъска можем да организираме текущата работа на ученика по електронен път възможно най-ефективно. Това значително спестява време, стимулира развитието на умствената и творческата дейност и въвлича в работата всички ученици от класа.

Работата съдържатри приложения : 1) Програма за метапредметен образователен урок по физика с използване на интерактивна дъска; 2) Книжка „Учебни уроци по физика „Големи и малки”; 3) Книжка с уникални снимки „Микро-, макро- и мега-светове”.

Библиография

1. 
   Vashchekin N.P., Los V.A., Ursul A.D. „Концепции съвременна естествена наука“, М.: МГУК, 2000.
2. 
   Горелов А.А. „Концепции на съвременната естествена наука“, М.: висше образование, 2006.
3. 
   Козлов Ф.В. Наръчник по радиационна безопасност , - М.: Енергоатом - издателство, 1991 г.
4. 
   Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П., Екология, М., Издателство Дропла, 1995 г.
5. 
   Ponnamperuma S. “Произходът на живота”, М., Мир, 1999.
6. 
   Сивинцев Ю.В. Радиацията и човекът. - М.: Знание, 1987.
7. 
   Хотунцев Ю.М. Екология и екологична безопасност. - М.: АСАДЕМА, 2002.
8. 
   Горелов А.А. Концепции на съвременното естествознание. – М.: Център, 1998.
9. 
   Горбачов В.В. Концепции на съвременното естествознание: Учебник. надбавка за студенти. – М., 2005. – 672 с.
10. 
    Карпенков С.Х. Концепции на съвременната естествена наука - М.: 1997.
11. 
    Квасова И.И. Уроккурс "Въведение във философията", М., 1990.
12. 
    Лавриенко В.Н. Концепции на съвременната естествена наука - М.: ЮНИТИ.
13. 
    L. Sh i f f, сб. "Най-новите проблеми на гравитацията", М., 1961 г.
14. 
    Я. Б. Зелдович, Вопр. космогония, т. IX, М., 1963.
15. 
    Б. Понтекорво, Я. Смородински, ЖЕТФ, 41, 239, 1961.
16. 
    Б. Понтекорво, Вопр. космогония, т. IX, М., 1963.
17. 
    В. Паули, сб. "Нилс Бор и развитието на физиката", М., 1958 г.
18. 
    Р. Йост. сб. "Теоретичната физика на 20 век", М., 1962 г.
19. 
    Р. Маршак, Е. Судершан, Въведение във физиката на елементарните частици, М. 1962 г.
20. 
    Е. Горшунова,А. Таразанов, И. Афанасьева„Голям космическо пътуване“, 2011 г

Приложение 1.

Работен лист за метапредметен урок на тема „Големи и малки“

с помощта на интерактивна бяла дъска
Не необятността на света на звездите предизвиква възхищение,

и човекът, който го е измерил.

Блез Паскал

Физическо количество - _____________________________________________________

_________________________________________________________________________
Измерване на физическо количество - _____________________________________________________

__________________________________________________________________________

Приложение 2.

Диапазон от времеви интервали във Вселената

Обхват на масите във Вселената

Приложение 3.

Фиг. 2. Структура на човешкото тяло

Както се казва, „открийте разликите“. Въпросът дори не е във външното сходство на тези обекти, въпреки че е очевидно. Преди сравнявахме електрони с планети, но трябваше да ги сравняваме с комети.

Фигура 7. Структура на Вселената.

Ориз. 12 Нервна тъкан	Ориз. 13 Ранна Слънчева система
Ориз. 14 Снимки на Вселената от телескопХъбъл	Ориз. 15 Етапи на развитие на протозойните клетки

Ориз. 16 Схематично представяне на клетка	Ориз. 17 Устройство на Земята	Фиг.18 Земя

Приложение 4.

ФОТО РЕПОРТАЖ

НТТМ ЗАО 2012г

Всеруски фестивал на науката 2011 г

Щанд „Микро-, макро- и мега-светове”



„Голямото космическо пътешествие“




Щанд "Голямото космическо пътешествие"

Нашите брошури.

2. Микро, Макро, Мега светове.

Микросветът е молекули, атоми, елементарни частици - светът на изключително малки, ненаблюдаеми директно микрообекти, чието пространствено разнообразие се изчислява от 10 -8 до 10 -16 cm, а продължителността на живота е от безкрайност до 10 -24 с.

Макросветът е светът на устойчиви форми и количества, съизмерими с човека, както и кристални комплекси от молекули, организми, съобщества от организми; светът на макрообектите, чиято размерност е съпоставима с мащаба на човешкия опит: пространствените величини се изразяват в милиметри, сантиметри и километри, а времето – в секунди, минути, часове, години.

Мегасветът е планети, звездни комплекси, галактики, метагалактики - свят с огромни космически мащаби и скорости, разстоянието в което се измерва в светлинни години, а животът на космическите обекти се измерва в милиони и милиарди години.

И въпреки че тези нива имат свои специфични закони, микро-, макро- и мега-световете са тясно свързани помежду си.

На микроскопично ниво физиката днес изучава процеси, протичащи при дължини от порядъка на 10 на минус осемнадесета степен на cm, за време от порядъка на 10 на минус двадесет и втора степен на s. В мегасвета учените използват инструменти за записване на обекти, отдалечени от нас на разстояние около 9-12 милиарда светлинни години.

Микросвят. Демокрит в древността излага атомистичната хипотеза за структурата на материята, по-късно, през 18 век. е възроден от химика J. Dalton, който приема атомното тегло на водорода за едно и сравнява атомните тегла на други газове с него. Благодарение на трудовете на Дж. Далтън започват да се изучават физичните и химичните свойства на атома. През 19 век Д. И. Менделеев изгради система от химични елементи въз основа на тяхното атомно тегло.

Във физиката концепцията за атомите като последните неделими структурни елементи на материята идва от химията. Всъщност физическите изследвания на атома започват в края на 19 век, когато френският физик А. А. Бекерел открива явлението радиоактивност, което се състои в спонтанното превръщане на атомите на едни елементи в атоми на други елементи.

Историята на изследването на структурата на атома започва през 1895 г. благодарение на откритието на Дж. Томсън за електрона, отрицателно заредена частица, която е част от всички атоми. Тъй като електроните имат отрицателен заряд и атомът като цяло е електрически неутрален, се предполага, че в допълнение към електрона има положително заредена частица. Масата на електрона е изчислена на 1/1836 от масата на положително заредена частица.

Имаше няколко модела на структурата на атома.

През 1902 г. английският физик У. Томсън (лорд Келвин) предлага първия модел на атома - положителен заряд се разпределя върху доста голяма площ и електроните се разпръскват с него, като „стафиди в пудинг“.

През 1911 г. Е. Ръдърфорд предлага модел на атома, който прилича на слънчевата система: в центъра има атомно ядро, а електроните се движат около него по своите орбити.

Ядрото има положителен заряд, а електроните – отрицателен. Вместо гравитационните сили, действащи в Слънчевата система, в атома действат електрически сили. Електрически заряд на ядрото на атом, числено равен на атомния номер в периодичната таблицаМенделеев, се балансира от сумата на зарядите на електроните – атомът е електрически неутрален.

И двата модела се оказаха противоречиви.

През 1913 г. великият датски физик Н. Бор прилага принципа на квантуване, за да реши проблема за структурата на атома и характеристиките на атомните спектри.

Моделът на атома на Н. Бор се основава на планетарния модел на Е. Ръдърфорд и на разработената от него квантова теория за структурата на атома. Н. Бор изложи хипотеза за структурата на атома, основана на два постулата, които са напълно несъвместими с класическата физика:

1) във всеки атом има няколко стационарни състояния (на езика на планетарния модел, няколко стационарни орбити) на електрони, движейки се по които един електрон може да съществува, без да излъчва;

2) когато електрон преминава от едно стационарно състояние в друго, атомът излъчва или поглъща част от енергията.

В крайна сметка е фундаментално невъзможно да се опише точно структурата на атом въз основа на идеята за орбитите на точковите електрони, тъй като такива орбити всъщност не съществуват.

Теорията на Н. Бор представлява, така да се каже, граничната ивица на първия етап на развитие съвременна физика. Това е последният опит да се опише структурата на атома въз основа на класическата физика, допълнена само с малък брой нови предположения.

Изглежда, че постулатите на Н. Бор отразяват някои нови, неизвестни свойства на материята, но само частично. Отговорите на тези въпроси бяха получени в резултат на развитието на квантовата механика. Оказа се, че атомният модел на Н. Бор не трябва да се приема буквално, както беше в началото. Процесите в атома по принцип не могат да бъдат визуално представени под формата на механични модели по аналогия със събитията в макрокосмоса. Дори понятията за пространство и време във формата, съществуваща в макросвета, се оказаха неподходящи за описание на микрофизични явления. Атомът на физиците теоретични все повече се превръщаше в абстрактна, ненаблюдаема сума от уравнения.

Макросвят. В историята на изучаването на природата могат да се разграничат два етапа: преднаучен и научен.

Преднаучният, или натурфилософският, обхваща периода от античността до формирането на експерименталното естествознание през 16-17 век. Наблюдаваните природни явления се обясняват въз основа на спекулативни философски принципи.

Най-значима за последващото развитие на природните науки е концепцията за дискретната структура на материята, атомизма, според която всички тела се състоят от атоми - най-малките частици в света.

Научният етап на изучаване на природата започва с формирането на класическата механика.

От съвремието научни идеиотносно структурните нива на организация на материята са разработени в хода на критично преосмисляне на концепциите на класическата наука, приложими само към обекти на макро ниво, тогава трябва да започнете с концепциите на класическата физика.

Формирането на научните възгледи за структурата на материята датира от 16 век, когато Г. Галилей полага основите на първата физическа картина на света в историята на науката - механична. Той не само обосновава хелиоцентричната система на Н. Коперник и открива закона за инерцията, но разработва методология за нов начин за описание на природата - научен и теоретичен. Същността му беше, че се откроиха само някои физически и геометрични характеристики, които станаха предмет научно изследване. Галилей пише: „Никога няма да изисквам от външни тела нещо друго освен размер, фигура, количество и повече или по-малко бързо движение, за да обясня появата на вкус, мирис и звук.“

И. Нютон, разчитайки на трудовете на Галилей, разработи строга научна теория на механиката, която описва както движението на небесните тела, така и движението на земните обекти по същите закони. Природата се разглежда като сложна механична система.

В рамките на механичната картина на света, разработена от И. Нютон и неговите последователи, възниква дискретен (корпускуларен) модел на реалността. Материята се разглежда като материална субстанция, състояща се от отделни частици - атоми или корпускули. Атомите са абсолютно силни, неделими, непроницаеми, характеризиращи се с наличието на маса и тегло.

Основна характеристика на Нютоновия свят беше триизмерното пространство на евклидовата геометрия, което е абсолютно постоянно и винаги в покой. Времето беше представено като величина, независима нито от пространството, нито от материята.

Движението се разглежда като движение в пространството по непрекъснати траектории в съответствие със законите на механиката.

Резултатът от картината на света на Нютон беше образът на Вселената като гигантски и напълно детерминиран механизъм, където събитията и процесите са верига от взаимозависими причини и следствия.

Механистичният подход към описанието на природата се оказа изключително плодотворен. Следвайки Нютоновата механика, се създават хидродинамиката, теорията на еластичността, механичната теория на топлината, молекулярно-кинетична теория и редица други, в съответствие с които физиката постигна огромни успехи. Имаше обаче две области - оптични и електромагнитни явления, които не можеха да бъдат напълно обяснени в рамките на една механистична картина на света.

Наред с механичната корпускулярна теория се правят опити за обяснение на оптичните явления по коренно различен начин, а именно въз основа на вълновата теория, формулирана от X. Хюйгенс. Вълновата теория установи аналогия между разпространението на светлината и движението на вълните по повърхността на водата или звуковите вълни във въздуха. Предполагаше наличието на еластична среда, запълваща цялото пространство - светлинен етер. Въз основа на вълновата теория на Х. Хюйгенс успешно обяснява отражението и пречупването на светлината.

Друга област на физиката, където механичните модели се оказаха неадекватни, беше областта на електромагнитните явления. Експериментите на английския натуралист М. Фарадей и теоретичните трудове на английския физик Дж. С. Максуел окончателно разрушиха идеите на нютоновата физика за дискретната материя като единствен вид материя и поставиха основата на електромагнитната картина на света.

Феноменът електромагнетизъм е открит от датския натуралист Х. К. Ерстед, който пръв забелязва магнитния ефект на електрическия ток. Продължавайки изследванията в тази посока, М. Фарадей открива, че временна промяна в магнитните полета създава електрически ток.

М. Фарадей стигна до извода, че изучаването на електричеството и оптиката са взаимосвързани и образуват едно поле. Неговите трудове стават отправна точка за изследванията на Дж. С. Максуел, чиято заслуга е в математическото развитие на идеите на М. Фарадей за магнетизма и електричеството. Максуел „преведе“ модела на линиите на полето на Фарадей в математическа формула. Понятието „силово поле“ първоначално е разработено като спомагателна математическа концепция. Дж. К. Максуел му придава физическо значение и започва да разглежда полето като независима физическа реалност: „Електромагнитното поле е тази част от пространството, която съдържа и заобикаля тела, които са в електрическо или магнитно състояние.“

От своите изследвания Максуел успя да заключи, че светлинните вълни са електромагнитни вълни. Единната същност на светлината и електричеството, предложена от М. Фарадей през 1845 г. и теоретично обоснована от Дж. С. Максуел през 1862 г., е експериментално потвърдена от немския физик Г. Херц през 1888 г.

След експериментите на Г. Херц понятието поле окончателно се установява във физиката не като спомагателна математическа конструкция, а като обективно съществуваща физическа реалност. Открит е качествено нов, уникален вид материя.

И така, до края на 19 век. физиката стига до извода, че материята съществува в две форми: дискретна материя и непрекъснато поле.

В резултат на последвалите революционни открития във физиката в края на миналия и началото на този век представите на класическата физика за материята и полето като два качествено уникални вида материя бяха разрушени.

Мегасвят. Мегасвят или космос, съвременна наукавижда го като взаимодействащо и развиваща се системавсички небесни тела.

Всички съществуващи галактики са включени в системата от най-висок порядък – Метагалактика. Размерите на Метагалактиката са много големи: радиусът на космологичния хоризонт е 15-20 милиарда светлинни години.

Понятията „Вселена“ и „Метагалактика“ са много близки понятия: те характеризират един и същ обект, но в различни аспекти. Понятието „Вселена“ означава целия съществуващ материален свят; понятието „Метагалактика“ е същият свят, но от гледна точка на неговата структура - като подредена система от галактики.

Структурата и еволюцията на Вселената се изучават от космологията. Космологията като клон на естествената наука се намира в уникална пресечна точка на наука, религия и философия. Космологичните модели на Вселената се основават на определени идеологически предпоставки, а самите тези модели имат голямо идеологическо значение.

В класическата наука имаше теория на т.нар стабилно състояниеВселена, според която Вселената винаги е била почти същата, каквато е сега. Астрономията беше статична: изучаваха се движенията на планети и комети, описваха се звезди, създаваха се класификации, което, разбира се, беше много важно. Но въпросът за еволюцията на Вселената не беше повдигнат.

Съвременните космологични модели на Вселената се основават на общата теория на относителността на А. Айнщайн, според която метриката на пространството и времето се определя от разпределението на гравитационните маси във Вселената. Неговите свойства като цяло се определят от средната плътност на материята и други специфични физични фактори.

Уравнението на гравитацията на Айнщайн има не едно, а много решения, което обяснява съществуването на много космологични модели на Вселената. Първият модел е разработен от самия А. Айнщайн през 1917 г. Той отхвърля постулатите на Нютоновата космология за абсолютността и безкрайността на пространството и времето. В съответствие с космологичния модел на Вселената на А. Айнщайн световно пространствохомогенна и изотропна, материята е средно разпределена равномерно в нея, гравитационно привличанемасата се компенсира от универсалното космологично отблъскване.

Съществуването на Вселената е безкрайно, т.е. няма начало или край и пространството е безгранично, но ограничено.

Вселената в космологичния модел на А. Айнщайн е неподвижна, безкрайна във времето и безгранична в пространството.

През 1922г Руският математик и геофизик А. А. Фридман отхвърли постулата на класическата космология за стационарния характер на Вселената и получи решение на уравнението на Айнщайн, което описва Вселената с „разширяващо се“ пространство.

Тъй като средна плътностсубстанцията във Вселената е неизвестна, тогава днес не знаем в кое от тези пространства на Вселената живеем.

През 1927 г. белгийският абат и учен J. Lemaitre свързва "разширяването" на космоса с данни от астрономически наблюдения. Льометр въвежда концепцията за началото на Вселената като сингулярност (т.е. свръхплътно състояние) и раждането на Вселената като Големия взрив.

През 1929 г. американският астроном Е.П. Хъбъл открива съществуването на странна връзка между разстоянието и скоростта на галактиките: всички галактики се отдалечават от нас и със скорост, която нараства пропорционално на разстоянието - системата от галактики се разширява.

Разширяването на Вселената се счита за научно установен факт. Според теоретичните изчисления на J. Lemaître, радиусът на Вселената в първоначалното й състояние е бил 10 -12 cm, което е близко по размер до радиуса на електрона, а плътността й е 10 96 g/cm 3 . В едно единствено състояние Вселената е била микрообект с незначителен размер. От първоначалното сингулярно състояние, Вселената премина към разширяване в резултат на Големия взрив.

Ретроспективни изчисления определят възрастта на Вселената на 13-20 милиарда години. Г.А. Гамов предполага, че температурата на веществото е висока и пада с разширяването на Вселената. Неговите изчисления показаха, че Вселената в своята еволюция преминава през определени етапи, по време на които се образуват химически елементи и структури. В съвременната космология, за по-голяма яснота, началният етап от еволюцията на Вселената е разделен на „ери“

Ерата на адроните. Тежки частици, които влизат в силни взаимодействия.

Ерата на лептоните. Светлинни частици, влизащи в електромагнитно взаимодействие.

Фотонна ера. Продължителност 1 милион години. По-голямата част от масата - енергията на Вселената - идва от фотони.

Звездна ера. Случва се 1 милион години след раждането на Вселената. През звездната ера започва процесът на образуване на протозвезди и протогалактики.

Тогава се разкрива грандиозна картина на формирането на структурата на Метагалактиката.

В съвременната космология, наред с хипотезата за Големия взрив, много популярен е инфлационният модел на Вселената, който разглежда създаването на Вселената. Идеята за сътворението има много сложна обосновка и се свързва с квантовата космология. Този модел описва еволюцията на Вселената, започвайки от момента 10 -45 s след началото на разширяването.

Привържениците на инфлационния модел виждат съответствие между етапите на космическата еволюция и етапите на сътворението на света, описани в книгата Битие в Библията.

В съответствие с инфлационната хипотеза, космическата еволюция в ранната Вселена преминава през няколко етапа.

Началото на Вселената се определя от физиците-теоретици като състояние на квантова супергравитация с радиус на Вселената 10 -50 cm

Етап на инфлация. В резултат на квантов скок Вселената преминава в състояние на възбуден вакуум и при липса на материя и радиация в нея интензивно се разширява по експоненциален закон. През този период е създадено пространството и времето на самата Вселена. По време на инфлационния етап с продължителност 10 -34. Вселената се е раздула от невъобразимо малък квантов размер 10 -33 до невъобразимо голям 10 1000000 cm, което е с много порядъци по-голямо от размера на наблюдаваната Вселена - 10 28 cm. През целия този първоначален период не е имало материя или радиация във Вселената.

Преход от етап на инфлация към етап на фотон. Състоянието на фалшив вакуум се разпадна, освободената енергия отиде до раждането на тежки частици и античастици, които, след като се унищожиха, дадоха мощна светкавица на радиация (светлина), която освети пространството.

Етапът на отделяне на материята от радиацията: материята, останала след анихилация, става прозрачна за радиация, контактът между материя и радиация изчезва. Излъчването, отделено от материята, представлява съвременния реликтов фон, теоретично предсказан от Г. А. Гъмов и експериментално открит през 1965 г.

Впоследствие развитието на Вселената върви в посока от най-простото хомогенно състояние към създаването на все повече и повече сложни структури- атоми (първоначално водородни атоми), галактики, звезди, планети, синтеза на тежки елементи в недрата на звездите, включително тези, необходими за създаването на живот, появата на живот и, като венец на сътворението, човека.

Разликата между етапите на еволюцията на Вселената в инфлационния модел и модела на Големия взрив засяга само началния етап от порядъка на 10 -30 s, тогава няма фундаментални разлики между тези модели в разбирането на етапите на космическата еволюция. .

Междувременно тези модели могат да бъдат изчислени на компютър с помощта на знания и въображение, но въпросът остава отворен.

Най-голямата трудност за учените възниква при обяснението на причините за космическата еволюция. Ако оставим настрана подробностите, можем да различим две основни концепции, които обясняват еволюцията на Вселената: концепцията за самоорганизацията и концепцията за креационизма.

За концепцията за самоорганизация материалната Вселена е единствената реалност и не съществува друга реалност освен нея. Еволюцията на Вселената се описва от гледна точка на самоорганизация: има спонтанно подреждане на системите в посока на формирането на все по-сложни структури. Динамичният хаос създава ред.

В рамките на концепцията за креационизма, т.е. сътворението, еволюцията на Вселената е свързана с изпълнението на програма, определена от реалност от по-висок порядък от материалния свят. Привържениците на креационизма обръщат внимание на съществуването във Вселената на насочен номоген - развитие от прости системидо все по-сложни и информационно интензивни, по време на които са създадени условията за възникване на живота и човека. Като допълнителен аргумент се използва антропният принцип, формулиран от английските астрофизици Б. Кар и Рийс.

Сред съвременните теоретични физици има поддръжници както на концепцията за самоорганизация, така и на концепцията за креационизма. Последните признават, че развитието на фундаменталната теоретична физика налага спешна необходимост от разработването на единна научно-техническа картина на света, синтезираща всички постижения в областта на знанието и вярата.

Вселената на различни нива, от конвенционални елементарни частици до гигантски свръхкупове от галактики, се характеризира със структура. Съвременната структура на Вселената е резултат от космическата еволюция, по време на която галактиките са се образували от протогалактики, звезди от протозвезди и планети от протопланетни облаци.

Метагалактика е съвкупност от звездни системи - галактики, като нейната структура се определя от тяхното разпределение в пространството, изпълнено с изключително разреден междугалактически газ и проникнато от междугалактически лъчи.

Според съвременните концепции метагалактика се характеризира с клетъчна (мрежеста, пореста) структура. Има огромни обеми пространство (от порядъка на един милион кубически мегапарсека), в които все още не са открити галактики.

Възрастта на Метагалактиката е близка до възрастта на Вселената, тъй като формирането на структурата се случва в периода след разделянето на материята и радиацията. Според съвременните данни възрастта на Метагалактиката се оценява на 15 милиарда години.

Галактиката е гигантска система, състояща се от клъстери от звезди и мъглявини, образуващи доста сложна конфигурация в космоса.

Въз основа на формата си галактиките условно се разделят на три вида: елиптични, спирални и неправилни.

Елиптични галактики - имат пространствена форма на елипсоид с различна степен на компресия; те са най-прости по структура: разпределението на звездите равномерно намалява от центъра.

Спирални галактики – представени в спираловидна форма, включително спирални ръкави. Това е най-многобройният тип галактики, към който спада и нашата Галактика – Млечният път.

Неправилните галактики нямат ясна форма; липсва им централно ядро.

Някои галактики се характеризират с изключително мощно радиоизлъчване, надвишаващо видимата радиация. Това са радио галактики.

Най-старите звезди, чиято възраст се доближава до възрастта на галактиката, са концентрирани в ядрото на галактиката. Средновъзрастните и младите звезди са разположени в галактическия диск.

Звездите и мъглявините в рамките на галактиката се движат по доста сложен начин, заедно с галактиката участват в разширяването на Вселената, освен това участват във въртенето на галактиката около оста си.

Звезди. На модерен етапПо време на еволюцията на Вселената материята в нея е предимно в звездно състояние. 97% от материята в нашата Галактика е концентрирана в звезди, които са гигантски плазмени образувания с различни размери, температури и с различни характеристики на движение. Много, ако не и повечето, други галактики имат „звездна материя“, която съставлява повече от 99,9% от тяхната маса.

Възрастта на звездите варира в доста широк диапазон от стойности: от 15 милиарда години, съответстващи на възрастта на Вселената, до стотици хиляди - най-младите. Има звезди, които в момента се формират и са в протозвезден стадий, т.е. още не са станали истински звезди.

Раждането на звезди се случва в газово-прахови мъглявини под въздействието на гравитационни, магнитни и други сили, поради което се образуват нестабилни хомогенности и дифузната материя се разпада на поредица от кондензации. Ако такива кондензации се задържат достатъчно дълго, тогава с течение на времето те се превръщат в звезди. Основната еволюция на материята във Вселената се е състояла и се случва в дълбините на звездите. Именно там се намира „топилният тигел“, който определя химическата еволюция на материята във Вселената.

В последния етап от еволюцията звездите се превръщат в инертни („мъртви“) звезди.

Звездите не съществуват изолирано, а образуват системи. Най-простите звездни системи - така наречените множествени системи - се състоят от две, три, четири, пет или повече звезди, въртящи се около общ център на тежестта.

Звездите също се обединяват в още по-големи групи - звездни купове, които могат да имат "разпръсната" или "сферична" структура. Откритите звездни купове наброяват няколкостотин отделни звезди, кълбовидните купове наброяват стотици хиляди.

Асоциациите или клъстерите от звезди също не са неизменни и вечно съществуващи. След известно време, изчислено на милиони години, те се разпръскват от силите на галактическото въртене.

Слънчевата система е група от небесни тела, много различни по размер и физическа структура. Тази група включва: Слънцето, девет големи планети, десетки планетарни спътници, хиляди малки планети (астероиди), стотици комети и безброй метеоритни тела, движещи се както на рояци, така и под формата на отделни частици. До 1979 г. са известни 34 сателита и 2000 астероида. Всички тези тела са обединени в една система благодарение на гравитационната сила на централното тяло - Слънцето. Слънчевата система е подредена система, която има свои собствени структурни закони. Единната природа на слънчевата система се проявява във факта, че всички планети се въртят около слънцето в една и съща посока и в почти една и съща равнина. Повечето спътници на планетите (техните луни) се въртят в една и съща посока и в повечето случаи в екваториалната равнина на тяхната планета. Слънцето, планетите, спътниците на планетите се въртят около осите си в същата посока, в която се движат по своите траектории. Устройството на Слънчевата система също е естествено: всеки следващата планетае приблизително два пъти по-далеч от Слънцето от предишния.

Слънчевата система се е формирала преди около 5 милиарда години, а Слънцето е звезда от второ (или дори по-късно) поколение. Така Слънчевата система възниква от отпадъчните продукти на звездите от предишни поколения, които се натрупват в газови и прахови облаци. Това обстоятелство дава основание да наречем Слънчевата система малка част от звездния прах. За произхода на слънчевата система и нейния историческа еволюциянауката знае по-малко, отколкото е необходимо, за да изгради теория за формирането на планетата.

Първите теории за произхода на Слънчевата система са представени от немския философ И. Кант и френския математик П. С. Лаплас. Според тази хипотеза системата от планети около Слънцето се е образувала в резултат на силите на привличане и отблъскване между частици от разпръсната материя (мъглявини), които се въртят около Слънцето.

Началото на следващия етап в развитието на възгледите за формирането на Слънчевата система беше хипотезата на английския физик и астрофизик Дж. Х. Джийнс. Той предположи, че някога Слънцето се е сблъскало с друга звезда, в резултат на което от него е бил изтръгнат поток от газ, който, кондензирайки се, се е превърнал в планети.

Съвременни концепциипроизхода на планетите от Слънчевата система се основават на факта, че е необходимо да се вземе предвид не само механични сили, но и други, по-специално електромагнитни. Тази идея е представена от шведския физик и астрофизик Х. Алфвен и английския астрофизик Ф. Хойл. В съответствие със модерни идеи, първоначалният газов облак, от който са се образували както Слънцето, така и планетите, се състои от йонизиран газ, подложен на влиянието на електромагнитни сили. След като Слънцето се образува от огромен газов облак чрез концентрация, малки части от този облак останаха на много голямо разстояние от него. Гравитационна силазапочна да привлича останалия газ към получената звезда - Слънцето, но магнитното му поле спря падащия газ на различни разстояния - точно там, където се намират планетите. Гравитационните и магнитните сили повлияха върху концентрацията и кондензацията на падащия газ и в резултат на това се образуваха планети. Когато се появиха най-големите планети, същият процес се повтори в по-малък мащаб, като по този начин се създадоха сателитни системи.

Теориите за произхода на Слънчевата система са хипотетични по своята същност и е невъзможно недвусмислено да се реши въпросът за тяхната надеждност на настоящия етап от развитието на науката. Във всичко съществуващи теорииИма противоречия и неясни области.

В момента в областта на фундаменталната теоретична физика се разработват концепции, според които обективно съществуващ святне се ограничава до материалния свят, възприеман от нашите сетива или физически устройства. Авторите на тези концепции стигат до следния извод: наред с материалния свят съществува реалност по-висок ред, която има коренно различна природа в сравнение с реалността на материалния свят.

Хората отдавна се опитват да намерят обяснение за многообразието и странността на света.

Изучаването на материята и нейните структурни нива е необходимо условиеформиране на мироглед, независимо дали той в крайна сметка се оказва материалистичен или идеалистичен.

Съвсем очевидно е, че ролята на дефиниране на понятието материя, разбирайки последната като неизчерпаема за изграждане, е много важна. научна картинасвят, решаващ проблема за реалността и познаваемостта на обектите и явленията от микро, макро и мега световете.

Библиография:

1. Голям Съветска енциклопедия

2. Карпенков С.Х. Концепции на съвременното естествознание. М.: 1997 г

3. Философия

http://websites.pfu.edu.ru/IDO/ffec/philos-index.html

4. Владимиров Ю. С. Фундаментална физика и религия. - М.: Архимед, 1993;

5. Владимиров Ю. С., Карнаухов А. В., Кулаков Ю. И. Въведение в теорията на физическите структури и бинарната геометрофизика. - М.: Архимед, 1993.

6. Учебник „Концепции на съвременната естествознание”

Кузнецов Б.Т. От Галилей до Айнщайн - М.: Наука, 1966. - С.38.

Виж: Кудрявцев П.С. Курс по история на физиката. - М.: Образование, 1974. - С. 179.

Виж: Dubnischeva T.Ya. Указ. оп. – С. 802 – 803.

Вижте: Grib A.A. Големият взрив: създаване или произход? /В книгата. Връзката между физическата и релиптотичната картина на света. - Кострома: Издателство MIITSAOST, 1996. - С. 153-166.

Микрокосмосът е молекули, атоми, елементарни частици- светът на изключително малки, неподлежащи на пряко наблюдение микрообекти, чието пространствено разнообразие се изчислява от 10-8 до 10-16 cm, а продължителността на живота е от безкрайност до 10-24 s.

Макрокосмосът е светът на стабилни форми и количества, съизмерими с хората,както и кристални комплекси от молекули, организми, общности от организми; светът на макрообектите, чиято размерност е съпоставима с мащаба на човешкия опит: пространствените величини се изразяват в милиметри, сантиметри и километри, а времето – в секунди, минути, часове, години.

Мегасвятът е планети, звездни комплекси, галактики, метагалактики- свят с огромни космически мащаби и скорости, разстоянието в което се измерва в светлинни години, а животът на космическите обекти се измерва в милиони и милиарди години.

И въпреки че тези нива имат свои специфични закони, микро-, макро- и мега-световете са тясно свързани помежду си.

На микроскопично ниво физиката днес изучава процеси, протичащи при дължини от порядъка на 10 на минус осемнадесета степен на cm, за време от порядъка на 10 на минус двадесет и втора степен на s. В мегасвета учените използват инструменти за записване на обекти, отдалечени от нас на разстояние около 9-12 милиарда светлинни години.

Микросвят. Демокрит в древността излага атомистичната хипотеза за структурата на материята, по-късно, през 18 век. е възроден от химика J. Dalton, който приема атомното тегло на водорода за едно и сравнява атомните тегла на други газове с него. Благодарение на трудовете на Дж. Далтън започват да се изучават физичните и химичните свойства на атома. През 19 век Д. И. Менделеев изгради система от химични елементи въз основа на тяхното атомно тегло.

Във физиката концепцията за атомите като последните неделими структурни елементи на материята идва от химията. Всъщност физическите изследвания на атома започват в края на 19 век, когато френският физик А. А. Бекерел открива явлението радиоактивност, което се състои в спонтанното превръщане на атомите на едни елементи в атоми на други елементи.

Историята на изследването на структурата на атома започва през 1895 г. благодарение на откритието на Дж. Томсън за електрона, отрицателно заредена частица, която е част от всички атоми. Тъй като електроните имат отрицателен заряд и атомът като цяло е електрически неутрален, се предполага, че в допълнение към електрона има положително заредена частица. Масата на електрона е изчислена на 1/1836 от масата на положително заредена частица.

Имаше няколко модела на структурата на атома.

През 1902 г. английският физик У. Томсън (лорд Келвин) предлага първия модел на атома - положителен заряд се разпределя върху доста голяма площ и електроните се разпръскват с него, като „стафиди в пудинг“.

През 1911 г. Е. Ръдърфорд предлага модел на атома, който прилича на слънчевата система: в центъра има атомно ядро, а електроните се движат около него по своите орбити.

Ядрото има положителен заряд, а електроните – отрицателен. Вместо гравитационните сили, действащи в Слънчевата система, в атома действат електрически сили. Електрически зарядядрото на атома, числено равно на поредния номер в периодичната система на Менделеев, се балансира от сумата от зарядите на електроните - атомът е електрически неутрален.

И двата модела се оказаха противоречиви.

През 1913 г. великият датски физик Н. Бор прилага принципа на квантуване, за да реши проблема за структурата на атома и характеристиките на атомните спектри.

Моделът на атома на Н. Бор се основава на планетарния модел на Е. Ръдърфорд и на разработената от него квантова теория за структурата на атома. Н. Бор изложи хипотеза за структурата на атома, основана на два постулата, които са напълно несъвместими с класическата физика:

1) във всеки атом има няколко стационарни състояния (на езика на планетарния модел, няколко стационарни орбити) на електрони, движейки се по които един електрон може да съществува, без да излъчва;

2) когато електрон преминава от едно стационарно състояние в друго, атомът излъчва или поглъща част от енергията.

В крайна сметка е фундаментално невъзможно да се опише точно структурата на атом въз основа на идеята за орбитите на точковите електрони, тъй като такива орбити всъщност не съществуват.

Теорията на Н. Бор представлява, така да се каже, границата на първия етап от развитието на съвременната физика. Това е последният опит да се опише структурата на атома въз основа на класическата физика, допълнена само с малък брой нови предположения.

Изглежда, че постулатите на Н. Бор отразяват някои нови, неизвестни свойства на материята, но само частично. Отговорите на тези въпроси бяха получени в резултат на развитието на квантовата механика. Оказа се, че атомният модел на Н. Бор не трябва да се приема буквално, както беше в началото. Процесите в атома по принцип не могат да бъдат визуално представени под формата на механични модели по аналогия със събитията в макрокосмоса. Дори понятията за пространство и време във формата, съществуваща в макросвета, се оказаха неподходящи за описание на микрофизични явления. Атомът на физиците теоретични все повече се превръщаше в абстрактна, ненаблюдаема сума от уравнения.

Микросветът е молекули, атоми, елементарни частици - светът на изключително малки, ненаблюдаеми директно микрообекти, чието пространствено разнообразие се изчислява от 10-8 до 10-16 см, а продължителността на живота е от безкрайност до 10-24 см. с.

Макросветът е светът на устойчиви форми и количества, съизмерими с човека, както и кристални комплекси от молекули, организми, съобщества от организми; светът на макрообектите, чиято размерност е съпоставима с мащаба на човешкия опит: пространствените величини се изразяват в милиметри, сантиметри и километри, а времето – в секунди, минути, часове, години.

Мегасветът е планети, звездни комплекси, галактики, метагалактики - свят с огромни космически мащаби и скорости, разстоянието в което се измерва в светлинни години, а животът на космическите обекти се измерва в милиони и милиарди години.

И въпреки че тези нива имат свои специфични закони, микро-, макро- и мега-световете са тясно свързани помежду си.

Ясно е, че границите на микро- и макрокосмоса са подвижни и няма отделен микрокосмос и отделен макрокосмос. Естествено, макрообектите и мегаобектите са изградени от микрообекти, а макро- и мегафеномените се основават на микрофеномени. Това ясно се вижда в примера за изграждане на Вселената от взаимодействащи елементарни частици в рамките на космическата микрофизика. Всъщност трябва да разберем това ние говорим засамо за различните нива на разглеждане на материята. Микро-, макро- и мегаразмерите на обектите корелират помежду си като макро/микро ~ мега/макро.

В класическата физика не е имало обективен критерий за разграничаване на макро от микро обект. Тази разлика е въведена от М. Планк: ако за разглеждания обект може да се пренебрегне минималното въздействие върху него, тогава това са макрообекти, ако това не е възможно, това са микрообекти. Протоните и неутроните образуват ядрата на атомите. Атомите се комбинират, за да образуват молекули. Ако се придвижим по-нататък по скалата на размерите на тялото, тогава това, което следва, са обикновени макротела, планети и техните системи, звезди, клъстери от галактики и метагалактики, тоест можем да си представим прехода от микро-, макро- и мега-и двете в размер и в модели на физични процеси.

Микросвят

Демокрит в древността излага атомистичната хипотеза за структурата на материята, по-късно, през 18 век. е възроден от химика J. Dalton, който приема атомното тегло на водорода за едно и сравнява атомните тегла на други газове с него. Благодарение на трудовете на Дж. Далтън започват да се изучават физичните и химичните свойства на атома. През 19 век Д.И. Менделеев конструира система от химични елементи въз основа на тяхното атомно тегло.

Историята на изследването на структурата на атома започва през 1895 г. благодарение на откритието на Дж. Томсън за електрона, отрицателно заредена частица, която е част от всички атоми. Тъй като електроните имат отрицателен заряд и атомът като цяло е електрически неутрален, се предполага, че в допълнение към електрона има положително заредена частица. Масата на електрона е изчислена на 1/1836 от масата на положително заредена частица.

Ядрото има положителен заряд, а електроните – отрицателен. Вместо гравитационните сили, действащи в Слънчевата система, в атома действат електрически сили. Електрическият заряд на ядрото на атома, числено равен на поредния номер в периодичната система на Менделеев, се балансира от сумата от зарядите на електроните - атомът е електрически неутрален.

И двата модела се оказаха противоречиви.

През 1913 г. великият датски физик Н. Бор прилага принципа на квантуване, за да реши проблема за структурата на атома и характеристиките на атомните спектри.

Моделът на атома на Н. Бор се основава на планетарния модел на Е. Ръдърфорд и на разработената от него квантова теория за структурата на атома. Н. Бор изложи хипотеза за структурата на атома, основана на два постулата, които са напълно несъвместими с класическата физика:

1) във всеки атом има няколко стационарни състояния (на езика на планетарния модел, няколко стационарни орбити) на електрони, движейки се по които един електрон може да съществува, без да излъчва;

2) когато електрон преминава от едно стационарно състояние в друго, атомът излъчва или поглъща част от енергията.

В крайна сметка е фундаментално невъзможно да се опише точно структурата на атом въз основа на идеята за орбитите на точковите електрони, тъй като такива орбити всъщност не съществуват.

Теорията на Н. Бор представлява като че ли границата на първия етап от развитието на съвременната физика. Това е последният опит да се опише структурата на атома въз основа на класическата физика, допълнена само с малък брой нови предположения.

Изглежда, че постулатите на Н. Бор отразяват някои нови, неизвестни свойства на материята, но само частично. Отговорите на тези въпроси бяха получени в резултат на развитието на квантовата механика. Оказа се, че атомният модел на Н. Бор не трябва да се приема буквално, както беше в началото. Процесите в атома по принцип не могат да бъдат визуално представени под формата на механични модели по аналогия със събитията в макрокосмоса. Дори понятията за пространство и време във формата, съществуваща в макросвета, се оказаха неподходящи за описание на микрофизични явления. Атомът на физиците теоретични все повече се превръщаше в абстрактна, ненаблюдаема сума от уравнения.

Префиксът "микро" се отнася до много малки размери. Така може да се каже, че микрокосмос- това е нещо дребно. Във философията човекът се изучава като микрокосмос, а във физиката, концепциите на съвременната естествена наука, молекулите се изучават като микрокосмос.

Микросветът има свои собствени характеристики, които могат да бъдат изразени по следния начин:

1) единиците за разстояние (m, km и т.н.), използвани от хората, са просто безсмислени за използване;

2) също така е безсмислено да се използват мерни единици за човешко тегло (g, kg, паундове и т.н.).

Тъй като беше установено, че е безсмислено да се използват единици за разстояние и тегло по отношение на обектите на микросвета, естествено беше необходимо да се измислят нови мерни единици. Така разстоянията между най-близките звезди и планети се измерват не в километри, а в светлинни години. Светлинна година - това е разстоянието, което слънчева светлинаминава за една земна година.

Изследването на микросвета, заедно с изследването на мегасвета, допринесе за краха на теорията на Нютон. Така то беше унищожено механистична картинамир.

През 1927 г. Нилс Бор прави още един принос за развитието на науката: той формулира принципа на взаимното допълване. Причината за формулирането на този принцип беше двойствената природа на светлината (т.нар. двойственост на вълната и частиците на светлината). Самият Бор твърди, че появата на този принцип е свързана с изучаването на микросвета от макрокосмоса. Като оправдание за това той посочи следното:

1) бяха направени опити да се обяснят явленията на микросвета чрез концепции, разработени по време на изучаването на макросвета;

2) в човешкото съзнание възникнаха трудности, свързани с разделянето на съществуването на субект и обект;

3) когато наблюдаваме и описваме явленията на микросвета, не можем да се абстрахираме от явленията, свързани с макросвета на наблюдателя и средствата за наблюдение.

Нилс Бор твърди, че „принципът на допълване“ е подходящ както за изучаване на микросвета, така и за изследвания в други науки (по-специално в психологията).

В заключение на този въпрос си струва да кажем, че микрокосмосът е основата на нашия макрокосмос. Също така в науката можем да разграничим „микро-микросвята“. Или, с други думи, наносвета. Наносветът, за разлика от микросвета, е носител на светлина, по-точно целият спектър от електромагнитни процеси, основата, която поддържа структурата на елементарните частици, фундаменталните взаимодействия и повечето явления, известни на съвременната наука.

Така заобикалящите ни предмети, както и самото човешко тяло, не са едно цяло. Всичко това се състои от „части“, т.е. молекули. Молекулите от своя страна също се разделят на по-малки съставни части - атоми. Атомите от своя страна също се делят на още по-малки съставни части, които се наричат ​​елементарни частици.

Цялата тази система може да се разглежда като къща или сграда. Сградата не е едно парче, защото е построена, да речем, с тухлена зидария, а тухлената зидария се състои директно от тухли и циментова замазка. Ако тухлата започне да се срутва, тогава, естествено, цялата конструкция ще се срути. Такава е и нашата Вселена – нейното унищожение, ако изобщо се случи, също ще започне от наносвета и микросвета.

2. Макросвят

Естествено има обекти, които са много по-големи по размер от обектите в микросвета (т.е. атоми и молекули). Тези обекти изграждат макрокосмоса. Макросветът е „обитаван“ само от онези обекти, които са сравними по размер с размера на човек. Самият човек също може да се счита за обект на макрокосмоса. И, естествено, човекът е най-важният компонент на макрокосмоса.

Какво е човек? Древният античен философ Платон веднъж каза, че човекът е двукрако животно без пера. В отговор на това противниците му донесли оскубан петел и казали: ето, Платон, твоят човек! Изучаването на човек като обект на макрокосмоса от гледна точка на неговите физически данни е неправилно.

На първо място отбелязваме, че Човек - това е цял набор от различни системи: кръвоносна, нервна, мускулна, скелетна система и др. Но освен това, един от компонентите на човек е неговата енергия, която е тясно свързана с физиологията. освен това енергията може да се разглежда в два смисъла:

1) като движение и способност за извършване на работа;

2) „мобилност“ на човек, неговата дейност.

Енергията се нарича още аура или чи. Енергията (или аурата), подобно на физическото тяло, може да се развива и укрепва.

Нервната система, мускулната система, други системи, енергията не са всички компоненти на човек. Най-важният „компонент“ е съзнанието. Какво е съзнанието? Къде се намира? Можете ли да го докоснете, да го държите в ръцете си, да го погледнете?

Отговори на тези въпроси все още няма и най-вероятно няма да има. Съзнание е нематериален обект. Съзнанието не може да бъде взето и отделено от човека – то е неразделно.

Но в същото време можем да се опитаме да подчертаем Съставки, които изграждат човешкото съзнание:

1) интелигентност;

2) подсъзнание;

3) свръхсъзнание.

Интелигентност - Това е мисленето и умствената способност на човека. Психолозите казват, че основната функция на интелигентността е паметта. Всъщност не можем да си представим какво би се случило с нас, ако изобщо нямахме памет. Събуждайки се всяка сутрин, човек започва да си мисли: кой съм аз? Какво правя тук? Кой ме заобикаля? и т.н.

Всички наши „работни“ умения принадлежат на подсъзнанието. Уменията се състоят от повтарящи се и монотонни действия. За да илюстрираме какви са уменията, достатъчно е да си припомним, че можем да пишем и четем. Виждайки някакъв текст, ние не мислим: каква буква е това и какъв знак е това? Ние просто поставяме букви в думи и думи в изречения.

Свръхсъзнание.Свръхсъзнанието се отнася преди всичко до човешката душа.

Душа - също е нематериален обект (не може да се види или държи в ръце). Съвсем наскоро беше обявено, че учените са открили колко тежи една душа. Някои учени твърдят, че в момента на смъртта на човек теглото му леко намалява, тоест душата на човека отлита. Но това твърдение е неоснователно, тъй като кой разумен лекар би поставил умиращ човек на кантара и би седнал и чакал пациентът да умре? Хипократовата клетва, която полага всеки амбициозен лекар, гласи да не наранявате човек. Лекарят няма да седне, но ще спаси човешки живот. И като цяло е невъзможно да се установи теглото на душата, тъй като нематериалните обекти нямат тегло.

Човешка душа е религиозна ценност. Всички световни религии са насочени към това да дадат на хората възможността да спасят душите си след смъртта (т.е. да живеят вечно след физическата смърт на тленната обвивка на душата - човешкото тяло). Борбата за душата винаги се води от Доброто и Злото. Например в християнството това са Бог и Сатана.

3. Мегасвят

Ако микрокосмос - това е светът на онези обекти, които не отговарят на човешките мерни единици, макрокосмос - тогава това е свят от обекти, които са сравними с човешките мерни единици мегасвят - това е свят от обекти, които са непропорционално по-големи от човек.

Просто казано, всички наши Вселена - това е мегасвят. Размерът му е огромен, той е неограничен и непрекъснато се разширява. Вселената е пълна с обекти, които са много по-големи от нашата планета Земя и нашето Слънце. Често се случва разликата между всяка звезда извън Слънчевата система да е десетки пъти по-голяма от Земята.

Изучаването на мегасвета е тясно свързано с космологията и космогонията.

Науката космология е много млада. Тя е родена сравнително наскоро - в началото на 20 век. Има две основни причини за раждането на космологията. И, интересно, и двете причини са свързани с развитието на физиката:

1) Алберт Айнщайн създава своята релативистка физика;

2) М. Планк създава квантовата физика.

Квантовата физика промени възгледите на човечеството за структурата на пространство-времето и структурата на физическите взаимодействия.

Също изигра много важна роля теория на А. А. Фридман за разширяващата се Вселена. Тази теория не остава недоказана дълго: едва през 1929 г. тя е доказана от Е. Хъбъл. По-точно, той не доказва теорията, но открива, че Вселената наистина се разширява. Освен това трябва да се отбележи, че по това време причините за разширяването на Вселената не са установени. Те са инсталирани много по-късно, в наши дни. Те са установени, когато резултатите, получени чрез изследването на елементарните частици в съвременната физика, са приложени към ранната Вселена.

Космогония. Космогонията е клон на астрономическата наука, който изучава произхода на галактиките, звездите, планетите и други обекти. За днес космогонията може да бъде разделена на две части:

1) космогония на Слънчевата система. Тази част (или тип) от космогонията иначе се нарича планетарна;

2) звездна космогония.

През 2-рата половина на 20в. В космогонията на Слънчевата система е установена гледната точка, според която Слънцето и цялата Слънчева система са се образували от газопрахово състояние. За първи път се изказва такова мнение Имануел Кант.По средата XVIII V. Кант пише научна статия, който беше наречен: „Космогония или опит да се обясни произходът на Вселената, формирането на небесните тела и причините за тяхното движение чрез общите закони на развитието на материята в съответствие с теорията на Нютон“. Младият учен искаше да напише тази работа, защото научи: Пруската академия на науките предложи конкурс на подобна тема. Но Кант не можа да събере смелост да публикува труда си. След известно време той пише втора статия, която се казва: „Въпросът дали Земята старее от физическа гледна точка“. Първата статия е написана в труден момент: Имануел Кант напуска родния си Кьонигсберг, опитвайки се да спечели допълнителни пари като домашен учител. След като не е получил нищо ценно (освен знанията си), Кант се завръща у дома и публикува тази статия през 1754 г. По-късно и двете произведения бяха обединени в един трактат, посветен на проблемите на космологията.

Теорията на Кант за произхода на слънчевата система по-късно е развита от Лаплас. Французинът описва подробно хипотезата за образуването на Слънцето и планетите от вече въртяща се газова мъглявина, като взема предвид основните характеристики на Слънчевата система.