Главная | Обратная связь

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 11.1 (выберите один вариант ответа).

Вселенная однородна и изотропна на расстояниях ...

Варианты ответа:

1.Порядка десятков килопарсек (характерные галактические расстояния).

2.Порядка сотен килопарсек (расстояния до ближайших галактик).

3.Свыше 200 Мпк (характерные расстояния крупномасштабной струк­туры Вселенной).

4.Порядка десятков мегапарсек (расстояния до скопления галактик).

Обоснование ответа. Правильный ответ легко «читается» в формули­ровках приведенных вариантов: «крупномасштабная структура» означает, что на еще больших расстояниях структурность уже не просматривается.

Правильным является вариант ответа: 3) свыше 200 Мпк (характерные расстояния крупномасштабной структуры Вселенной).

Задание 11.2 (выберите один вариант ответа).

Деление познаваемого мира на микро-, макро- и мегамир производится по критерию ...

Варианты ответа:

1.Принадлежности к живой или неживой материи.

2.Выполнения закона сохранения.

3.Геометрических размеров.

4.Степени необходимости изучения.

Обоснование ответа. В основных сведениях (см. выше) показано, что иерархичность структуры Вселенной связана с геометрическими размерами объектов природы.

Правильным является вариант ответ: 3) геометрических размеров.

 

Задание 11.3 (выберите варианты согласно указанной последовательности). Расположите уровни материи в порядке возрастания масштабности:

3Мегамир.

1Микромир.

2Макромир.

Обоснование ответа. Даже не зная критериев иерархичности структурной организации материи во Вселенной, правильный ответ легко определяется, если знать перевод первых частей приведенных терминов: мега (греч.) — большой, макpo (греч.) — тоже большой, но по отношению к микро (греч.) — малый.

Правильной является последовательность: 1) микромир; 2) макромир 3)мегамир.

Задание 11.4 (выберите несколько вариантов ответа).

К структурным единицам материи на уровне микромира относятся ...

Варианты ответа:

1.Атомы.

2. Квазары.

3.Твердые тела.

4. Кварки.

Обоснование ответа. К объектам микромира относится все, что имеет размер порядка атома, молекулы и меньше. Квазары — это космические объеты, а твердые тела имеют макроскопические размеры.

Правильными являются варианты ответа: 1) атомы; 4) кварки.

Задание 11.5 (выберите варианты согласно указанной последовательности).

Укажите правильную последовательность (от меньшего к большему) в структурной иерархии микромира.

2.Ядра атомов.

4. Молекулы.

3.Атомы.

1.Элементарные частицы.

Обоснование ответа. «Самыми маленькими» в микромире являются эле- ментарные частицы: кварки, лептоны, адроны и т. д. Основными «кирпичиками» атомных ядер являются нуклоны (протоны, нейтроны), а также различные элементарные частицы — переносчики фундаментальных взаимодействий. В атомах, помимо ядра, имеются электроны, обеспечивающие электрическую нейтральность этих атомов (правда, атомы могут находиться в ионизованном состоянии, когда количество электронов больше или меньше количества протонов). Наконец, молекулы — это совокупность одинаковых или различных атомов, удерживающихся силами электромагнитного взаимодействия.

Правильной является последовательность: 1) элементарные частицы; 2)ядра атомов; 3) атомы; 4) молекулы.

Задание 11.6 (выберите один вариант ответа).

Астрономическая единица — это расстояние, равное ...

Варианты ответа:

1. Пути, который луч света проходит за минуту.

2. Диаметру Галактики.

3. Расстоянию от Земли до Луны.

4. Расстоянию от Земли до Солнца.

Обоснование ответа. Астрономическая единица — это среднее расстоя­ние от Земли до Солнца (~150 млн км).

Правильным является вариант ответа: 4) расстоянию от Земли до Солнца.

Задание 11.7 (выберите варианты согласно указанной последовательности).

Укажите правильную последовательность (от большего к меньшему) в структурной иерархии мегамира:

2 Галактики.

4 Планеты,

3 Звезды.

1 Метагалактика.

Обоснование ответа. Метагалактика — это часть Вселенной, доступная современным методам наблюдения и включающая в себя галактики и другие космические объекты. Галактики — это космические системы, состоящие из миллиардов звезд, связанных гравитационным взаимодействием и общим про­исхождением. Кстати, наша Галактика называется Млечный Путь. Наконец, некоторые звезды имеют системы естественных «спутников» — планет.

Правильной является последовательность: 1) метагалактика; 2) галак­тики; 3) звезды; 4) планеты.

Задание 11.8 (выберите один вариант ответа).

К объектам мегамира относят ...

Варианты ответа:

1.Рибосомы, вирусы, бактерии, клетки.

2.Человек, биоценозы.

3.Элементарные частицы, атомы, молекулы.

4.Планеты, звезды, галактики.

Обоснование ответа. Первый и второй варианты ответа относятся к объек­там макромира. Третий включает в себя названия объектов микромира. Нако­нец, четвертый вариант — это некоторые объекты, относящиеся к мегамиру.

Правильным является вариант ответа: 4) планеты, звезды, галактики.

 

Задание 11.9 (выберите один вариант ответа).

Укажите правильную последовательность в структурной иерархии мате­рии (от меньшего к большему):

А.Элементарные частицы.

Б. Молекулы.

В.Атомы.

Г. Макротела.

Варианты ответа:

1.А-В-Б-Г.

2. В-А-Б-Г.

3.Б-В-А-Г.

4. Б-А-Г-В.

Обоснование ответа. На самом нижнем уровне структурной иерархии материи находятся элементарные частицы. Эти частицы являются компонентами атомных структур. Из атомов формируются молекулы. А далее мы попадаем в область макромира.

Правильным является вариант ответа: 1) А—В—Б—Г.

12.

СИСТЕМНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

12.1.Как уже отмечалось в предыдущем разделе, «бесконечное» разнообразие природы является следствием иерархичности системной организации материи, которая прежде всего связана с масштабами соответствующих структурных уровней. Для обозначения материальной структуры, которая на данном иерархическом уровне организации материи считается элементарной (неделимой), используется термин субстрат.

12.2.На самом глубоком уровне находятся элементарные частицы и фун- даментальные физические поля, посредством которых эти частицы взаимо- действуют. Изучением таких объектов занимается современная физика^[5]. Таким образом, субстратом в физике являются частицы (не обязательно элементарные), взаимодействующие посредством физических полей.

12.3.На следующем уровне структурной организации материи располагаются атомы, представляющие собой устойчивые образования из элементарных частиц и полей. Описывать взаимодействие атомов, особенно сложных, с помощью законов физики — очень неблагодарный труд из-за резко возрастающей сложности математических расчетов. В то же время, перейдя на другой «язык» — язык химии, можно без труда описать практически все известные процессы с участием атомов. Таким образом, в химии атомы считаются элементарными (неделимыми) объектами химических процессов. Другими словами, субстратом химии являются атомы^[6].

12.4.Химия изучает процессы образования и превращения молекул. Молекулы, как известно, отличаются огромным разнообразием: от простейших,типа Н₂, С0₂ или Н₂0, до сложнейших органических молекул, состоящих из сотен тысяч и миллионов атомов. Однако существует класс органических молекул — так называемые биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды), поведение которых обнаруживает особые свойства, в первую очередь самоорганизацию и самовоспроизведение, которые лежат в основе биологических процессов в природе. Поэтому субстратом биологии являются биополимеры.

12.5.Если обратиться к наукам о Земле, в частности, к геологии, то ее субстратом являются различные минералы, свойства которых обладают ярко выраженным своеобразием по сравнению со свойствами атомов, из которых они состоят.

12.6.Возможно ли в будущем описать биологические процессы — на язы­ке химии, химические — на языке физики, а физику представить в виде простых математических соотношений? При положительном ответе на этот вопрос мы приходим к понятию редукционизма, под которым понимают воз­можность сведения сложных явлений к более простым, более элементарным.

12.7.Редукционизм являлся и является весьма мощным методологиче­ским принципом в науке, с его помощью были получены важные результаты, позволившие связать, казалось бы, совершенно различные явления. Напри­мер, электромагнитная картина мира установила единую природу электриче­ских, магнитных и оптических явлений. Особенно эффективен редукцио­низм, когда рассматриваются аддитивные величины, для которых свойства целого есть просто сумма свойств отдельных частей. Однако возможности редукционизма не беспредельны. Сложные системы начиная с определенно­го уровня организации своей структуры обнаруживают новые качества, ко­торые не могут быть даже описаны с помощью тех характеристик, которыми пользуются для описания отдельных частей системы. Например, свойства здания, построенного из кирпичей, нельзя свести к свойствам кирпичей, хотя бы потому, что из одних и тех же кирпичей можно построить совершен­но разные здания. Точно так же из одних и тех же букв алфавита можно составить совершенно разные слова, а значит, «свойства» слов не вытекают из «свойств» составляющих их букв.

12.8.Особенно актуальна проблема редукционизма в вопросе о сущности жизни. Поведение объектов живой природы настолько отличается от неживой (косной), что люди долго объясняли и продолжают объяснять феномен жизни присутствием нематериальных факторов. Например, еще Аристотель говорил, что «душа — это энтелехия жизни», т. е. жизнь начинается там, где есть нема­териальная душа. Такой подход к объяснению жизни называется витализмом^[7].