Структурные уровни и системная организация материи

⇐ Назад

Задание N 11.

К обязательным признакам (атрибутам) галактики относятся …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

v протекание в ее недрах термоядерных реакций в настоящем, прошлом или будущем

v низкая средняя плотность по сравнению со звездами или планетами

v спиральная форма

v большое количество звезд, входящих в ее состав

Решение:

Галактика — это система огромного количества звезд и некоторых других объектов (облаков газа и пыли, «темной материи»), связанных друг с другом силами всемирного тяготения. Количество звезд в типичной галактике – десятки и сотни миллиардов. Размеры типичной галактики – десятки тысяч световых лет. По сравнению со звездами и планетами галактики – очень рыхлые образования. Подавляющая часть объема любой галактики – это космическая пустота, плотность вещества в которой измеряется, в лучшем случае, единицами элементарных частиц на кубометр.

Задание N 12.

Согласно концепции редукционизма, …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

v каждый природный объект представляет собой систему и, в свою очередь, является элементом другой системы

v явления в сложных системах могут быть полностью объяснены на основе закономерностей, свойственных более простым системам

v явление жизни обусловлено наличием в живых системах особых нематериальных сверхъестественных факторов

v свойства живого организма полностью определяются свойствами атомов, из которых он состоит

Решение:

Согласно концепции редукционизма, сложные системы и явления в них могут быть описаны как совокупность (не система!) более простых, то есть подъем по иерархической лестнице организации систем не приводит к появлению принципиально нового качества. Другая крайность несистемного подхода –витализм (от лат. vitalis – жизненный), суть которого состоит в том, что жизнь и явления жизни являются результатом действия особых, нематериальных, сверхъестественных факторов. Другими словами, переход от неживой природы к живой, согласно витализму, требует такого принципиально нового качества, которое не может появиться в результате взаимодействия между собой неживых объектов, а может быть привнесено только извне, только внеприродными агентами (жизненной силой, энтелехией, душой, богом или богами и т.д.). В рамках же системного подхода мир есть система систем; любой объект представляет собой систему, которая обладает принципиально новыми свойствами, возникающими в результате взаимодействия ее элементов – систем более низкого ранга.

Задание N 13.

Распад свободного электрона на протон и нейтрон запрещен законом …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

v сохранения электрического заряда

v сохранения числа частиц

v сохранения энергии

v всемирного тяготения

Решение:

В микромире действует один из основных демократических принципов: что не запрещено, то возможно. Если какие-то процессы никогда не наблюдаются, значит, они запрещены каким-то законом природы, чаще всего одним из законов сохранения.

Задание N 12.

Примерами проявления интегративных свойств у природных систем служат …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· возможность полностью свести свойства живого организма к физическим и химическим свойствам веществ, из которых он состоит

· невозможность полностью свести свойства живого организма к физическим и химическим свойствам веществ, из которых он состоит

· способность к чрезвычайно избирательному катализу у белковых (полипептидных) молекул, состоящих из достаточно большого числа аминокислот

· равенство массы молекулы сумме масс составляющих ее атомов

Решение:

Интегративными называются новые свойства, возникающие у системы в результате взаимодействия ее компонентов, не сводимые к простому суммированию свойств компонентов. Например, физические и химические свойства молекул белка не тождественны свойствам аминокислот, которые являются мономерами белков. Свойство системы, которые равно сумме соответствующих свойств ее компонентов, называется аддитивным (от англ. add – добавлять, складывать). Так, аддитивным свойством молекулы является ее масса, которая равна сумме масс атомов, входящих в состав молекулы. Иерархичность системной организации проявляется в том, что компоненты каждой системы также являются системами, то есть состоят из взаимодействующих компонентов более низкого уровня, как, например, молекулы состоят из атомов, а те – из ядер и электронов.

Задание N 13.

Частицами, которые совпадают со своими собственными античастицами, являются …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· протон

· фотон

· нейтральный пи-мезон

· электрон

Решение:

Античастица отличается от частицы противоположными знаками всех своих зарядов (если это возможно). Поэтому совпадать со своей античастицей может лишь истинно нейтральная частица, все заряды которой равны нулю.

Задание N 11.

В качестве единиц длины при измерении расстояний между галактиками используют …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· нанометры

· парсеки

· астрономические единицы

· световые годы

Решение:

Привычные метры и километры в масштабах мегамира неудобны, ибо слишком малы. В Солнечной системе удобнее пользоваться естественным масштабом – астрономической единицей (а.е.), по определению равной среднему расстоянию между Солнцем и Землей. Все расстояния между объектами Солнечной системы выражаются относительно небольшим числом астрономических единиц. Например, удаленность больших планет от Солнца варьирует от 0,4 а.е. для Меркурия до 30 а.е. для Нептуна. В дальнем космосе и астрономическая единица оказывается слишком мелкой. Там астрономы пользуются световыми годами (расстоянием, которое свет пролетает за 1 год) и парсеками (1 парсек – это более 3 световых лет и более 200 000 а.е.). И все равно удаленность большинства галактик от нашей Галактики выражается в мегапарсеках (Мпс).

Задание N 12.

Характерными общими чертами природных систем являются …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· аддитивность

· комплементарность

· интегративность

· иерархичность

Решение:

Любая система, в том числе природная, отличается от совокупности тем, что взаимодействие элементов системы важнее, чем их свойства. Признаком системности служит появление таких свойств, которыми ни один элемент сам по себе не обладает и которые возникают лишь в результате взаимодействия элементов между собой. Такие свойства называют интегративными. Для совокупностей, не являющихся системами, характерны не интегративные, а аддитивные свойства (от англ. add – добавлять, складывать) – такие, которые равны просто сумме соответствующих свойств элементов совокупности. Кроме интегративности, природные системы обладают, как правило, иерархичностью. Дело в том, что образование природной системы включает ее в качестве элемента в существующую или формирующуюся систему более высокого порядка (надсистему). Такой способ структурной организации систем называется иерархическим.

Задание N 13.

К составным (то есть имеющим более или менее сложную внутреннюю структуру) объектам микромира относятся …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· атом водорода

· протон

· электрон

· фотон

Решение:

Составными являются все объекты мегамира, макромира, а также микромира – за исключением фундаментальных частиц, у которых до сих пор не удалось обнаружить какую-либо внутреннюю структуру и ненулевые размеры. К фундаментальным частицам принадлежат все кварки, все лептоны (в том числе, электрон) и все частицы-переносчики четырех фундаментальных взаимодействий.

Задание N 11.

К обязательным признакам (атрибутам) планеты относятся …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· обращение вокруг звезды

· протекание в ее недрах термоядерных реакций

· большое количество звезд, входящих в ее состав

· шарообразная форма

Решение:

По определению, звезда – это компактное небесное тело, в недрах которого происходят, происходили в прошлом или с необходимостью начнутся в будущем термоядерные реакции. Планета – компактное небесное тело, масса которого недостаточна, чтобы стать звездой, но достаточна, чтобы оно приобрело шарообразную форму под действием собственного тяготения и расчистило область своей орбиты от более мелких небесных тел. Само понятие «орбита» предполагает, что планета совершает периодическое обращение вокруг более массивного небесного тела – звезды.

Задание N 12.

Согласно концепции редукционизма, …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· каждый природный объект представляет собой систему и, в свою очередь, является элементом другой системы

· свойства живого организма полностью определяются свойствами атомов, из которых он состоит

· явления в сложных системах могут быть полностью объяснены на основе закономерностей, свойственных более простым системам

· явление жизни обусловлено наличием в живых системах особых нематериальных сверхъестественных факторов

Решение:

Задание N 13.

К свойствам всех лептонов относятся …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· полуцелый спин

· неспособность к участию в сильном взаимодействии

· самые малые размеры среди всех элементарных частиц

· стабильность

Решение:

По критерию спина лептоны – частицы с полуцелым спином (то есть фермионы). По критерию способности к участию в фундаментальных взаимодействиях главным отличием лептонов служит отсутствие у них (или в них) зарядов сильного взаимодействия и, как следствие, неспособность к участию в этом взаимодействии. Электрический же заряд у лептона может как присутствовать (электрон), так и отсутствовать (нейтрино). По времени жизни лептоны могут быть как стабильными (электрон), так и нестабильными (мюон).

Задание N 12.

К системным (интегративным) свойствам библиотеки относятся …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· количество томов в библиотеке или печатных знаков в них

· способ расстановки книг по полкам в книгохранилище (случайный, алфавитный, тематический и тому подобный)

· площади, занимаемые читальными залами и книгохранилищами библиотеки

· полнота охвата профильных для библиотеки областей знания или культуры

Решение:

Интегративные свойства библиотеки – это свойства, которыми не обладает отдельно взятая книга и которые возникают в результате взаимодействия книг с их содержанием и оформлением, и сотрудников библиотеки.

Задание N 11.

Границы между тремя масштабными уровнями организации материи – микро-, макро- и мегамиром – проводятся по критериям …

Варианты ответа:

Укажите не менее двух вариантов ответа

· преобладающих на данном масштабном уровне фундаментальных взаимодействий

· времени существования объектов данного масштабного уровня

· познаваемости объектов данного уровня человеческим разумом

· соизмеримости или несоизмеримости объектов данного уровня с масштабами человека и его деятельности

Решение:

Основной критерий – соизмеримость или несоизмеримость масштабов данного уровня с размерами субъекта, который мысленно подразделяет единую Вселенную на микро-, макро- и мегамир, — то есть человека. «Соизмеримость» в данном случае обозначает не просто близость по величине, но и подчинение закономерностям, привычным человеку на основе его жизненного опыта. Человеку практически невозможно представить процессы, управляемые сильным и слабым фундаментальными взаимодействиями: они несущественны в человеческих масштабах расстояний и времени. Однако они существенны в масштабах микромира, поэтому микромир отличается от макромира не количественно, а качественно. Такое же качественное различие имеется между макромиром и мегамиром: в масштабах мегамира гравитационное взаимодействие, абсолютно незаметное в микромире и несущественное между объектами макромира, становится такой силой, которой ничто не может противостоять; силой, которая управляет эволюцией Вселенной и обрушивает звезды внутрь себя, превращая их в черные дыры.

⇐ Назад