Osnovne odredbe Lamarckove teorije. Evolucijska hipoteza

ODJELJAK "Čvrstoća materijala"

    Osnovne odredbe. Osnovne hipoteze i pretpostavke. Vrste opterećenja i osnovne deformacije.

Čvrstoća materijala- postoji znanost o čvrstoći i deformaciji tijela, elemenata strojeva i konstrukcija. snaga- naziva se sposobnost materijala konstrukcija i njihovih elemenata da se odupru djelovanju vanjskih sila bez urušavanja. S Opromat razmatra metode za proračun konstrukcijskih elemenata na čvrstoću, krutost i stabilnost. R Proračuni čvrstoće omogućuju određivanje dimenzija i oblika dijela koji može izdržati zadano opterećenje uz najmanji trošak materijala. Pod, ispod krutost odnosi se na sposobnost tijela ili strukture da se odupre stvaranju deformacije. Proračuni krutosti osiguravaju da promjene oblika i dimenzija konstrukcije i njezinih elemenata ne prijeđu dopuštene granice. Pod, ispod održivost odnosi se na sposobnost strukture da se odupre silama koje je pokušavaju izbaciti iz ravnoteže. Proračuni stabilnosti sprječavaju iznenadno izvijanje i izobličenje duljina dijelova. U praksi se u većini slučajeva radi o strukturama složenog oblika, ali one se mogu zamisliti kao da se sastoje od zasebnih jednostavnih elemenata (šipci, nizovi). Glavni konstrukcijski materijal sopromata je šipka, odnosno tijelo čije su poprečne dimenzije male u odnosu na duljinu. Sposobnost materijala da otkloni deformaciju nakon prestanka vanjskih sila naziva se elastičnost. Glavne hipoteze i pretpostavke: 1) hipoteza odsutnosti početnih unutarnjih sila - pretpostavimo da ako nema razloga koji uzrokuju deformaciju tijela (opterećenja), tada su u svim njegovim točkama svi njegovi napori jednaki 0, dakle sile interakcije između dijelova i opterećeno tijelo se ne uzimaju u obzir. 2) pretpostavka jednostranosti materijala, fizika - mehanička svojstva tijela ne moraju biti ista u različitim točkama. 3) pretpostavka o kontinuitetu materijala, materijal svakog tijela ima kontinuiranu strukturu i kontinuirani je medij. 4) pretpostavkom izotropnosti materijala, pretpostavljamo da materijal tijela u svim smjerovima ima ista svojstva. Materijal koji ima nejednaka svojstva u različitim smjerovima naziva se anizotropan (drvo). 5) pretpostavka idealne elastičnosti, pretpostavljamo da unutar određenih granica opterećenje materijala ima idealnu elastičnost, odnosno da nakon uklanjanja opterećenja deformacija potpuno nestaje.

Promjena linearnih i kutnih dimenzija tijela naziva se linearna odnosno kutna deformacija.1) pretpostavka malog pomaka ili princip početnih dimenzija. 2) uz pretpostavku linearne deformacije tijela, pomicanje točaka i odsječaka elastičnog tijela unutar određenih granica opterećuje se proporcionalno silama uzrokovanim tim pomacima. 3) hipoteza ravnih presjeka. Vrste opterećenja i osnovne deformacije: Površinska opterećenja su koncentrirana ili raspodijeljena, ovisno o prirodi opterećenja, dijele se na statička i dinamička. statistički opterećenja nazivaju se brojčane vrijednosti, čiji smjer i mjesto ostaju konstantni ili se mijenjaju sporo i neznatno. dinamičan nazivaju se opterećenja karakterizirana brzim prianjanjem u vremenu njihovog smjera ili položaja. Glavne vrste deformacija: 1) napetost - lanci; 2) kompresija - stupovi; 3) pomak - brtve, tiple. Posmična deformacija dovedena do razaranja materijala naziva se smicanje. 4) Torzija 5) savijanje - grede, osovine.

    Metoda presjeka. Napon.

Metoda presjeka sastoji se u tome da se tijelo mentalno reže ravninom na 2 dijela, od kojih se bilo koji odbacuje, a zauzvrat se sile koje djeluju prije rezanja primjenjuju na preostali dio, preostali dio se smatra neovisnim tijelom koji je u ravnoteži pod djelovanjem vanjskih i unutarnjih sila koje djeluju na presjek. Prema 3. Newtonovom zakonu unutarnje sile koje djeluju u presjeku preostalih i odbačenih dijelova tijela jednake su po apsolutnoj vrijednosti, ali suprotne, stoga, uzimajući u obzir ravnotežu bilo kojeg od 2 dijela rasječenog tijela, dobili smo ista vrijednost unutarnjih sila. Slika stranica 8 na predavanjima.

    Vrste deformacija. Hookeov zakon napetosti i kompresije.

S različitim deformacijama poprečnog presjeka grede nastaju različiti unutarnji čimbenici:

1) u presjeku se javlja samo uzdužna sila N, u ovom slučaju ta deformacija je napetost ako je sila usmjerena od presjeka 2) u presjeku se javlja samo poprečna sila Q, u ovom slučaju ova posmična deformacija. slučaj, to je torzijska deformacija 4) u presjeku se javlja moment savijanja M, u ovom slučaju radi se o čistoj deformaciji savijanja, ako se u presjeku istovremeno pojavljuju i M i Q, tada je savijanje poprečno.

Hookeov zakon vrijedi samo unutar određenih granica opterećenja. Normalno naprezanje izravno je proporcionalno relativnom produljenju ili skraćenju. E - koeficijent proporcionalnosti (modul uzdužne elastičnosti) karakterizira krutost materijala, tj. sposobnost otpora na elastične deformacije napetosti ili pritiska.

    Naprezanje i uzdužna deformacija pri zatezanju i sabijanju. Proračuni vlačne i tlačne čvrstoće.

Kao rezultat mehaničkih ispitivanja utvrđeno je granično naprezanje pri kojem dolazi do kvara ili razaranja materijala konstrukcijskog dijela. Da bi se osigurala čvrstoća dijela, potrebno je da naprezanja koja nastaju u njima tijekom rada budu manja od graničnih.
faktor sigurnosti.
;S - zove se dopušteni faktor čvrstoće. Ovisi o svojstvima, kvaliteti i homogenosti materijala. Za lomljivo S = 2 - 5, za drvo 8 - 12.
dopušteni napon.
stanje vlačne i tlačne čvrstoće.

Vlačnost ili kompresija je vrsta deformacije kod koje se u bilo kojem dijelu grede pojavljuje samo uzdužna sila. Šipke s ravnom osi (ravne šipke) koje rade na napetost ili pritisak nazivaju se šipke. Kod napetosti vrijedi hipoteza ravnih presjeka, odnosno da su sva vlakna grede jednako izdužena. Pri zatezanju i stiskanju u presjecima grede pojavljuju se samo normalna naprezanja koja su ravnomjerno raspoređena po presjeku.
oblik presjeka ne utječe na napon. U svim presjecima grede naprezanje je ravnomjerno raspoređeno, au presjeku gdje na gredu djeluje koncentrirana sila duž osi, vrijednost uzdužne sile i naprezanja se naglo mijenja.
relativno proširenje.

    Fizička osnova snage. Vlačni dijagram mekog čelika.

Graf… stranica 14 na predavanjima. Opisujete: 3 ravne crte međusobno paralelne s isprekidanom crtom pod kutom od 30 stupnjeva. Trokut je malen blizu ishodišta. Bodovi govore gdje što.

nazivaju maksimalnim naprezanjem do kojeg rastu deformacije proporcionalno opterećenju, odnosno vrijedi Hookeov zakon Točki A odgovara još jedna granica koja se naziva granica elastičnosti.

Elastično naprezanje je naprezanje do kojeg deformacije praktički ostaju elastične.

C-naprezanje tečenja - naprezanje pri kojem se u uzorku pojavljuje zamjetno istezanje bez povećanja opterećenja. B - privremeni otpor ili vlačna čvrstoća. privremeni otpor naziva se uvjetno naprezanje jednako omjeru maksimalne sile koju uzorak može izdržati prema početnoj površini poprečnog presjeka, kada se postigne privremeni otpor, na rastegnutom uzorku nastaje suženje - vrat, tj. počinje uništavanje uzorka. Govorimo o uvjetnom naprezanju, jer će naprezanje u presjeku vrata biti veliko. Nastao je M-koji odgovara naponu. U najmanjem presjeku u trenutku loma – naprezanje loma.
.

    Statistički neodređeni štapni sustavi. Jednadžba kompatibilnosti pomaka.

Statički neodređeni sustavi- to su elastični štapni sustavi (konstrukcije) u kojima je broj nepoznatih unutarnjih sila i reakcija oslonaca veći od broja statičkih jednadžbi koje su moguće za taj sustav.

Osim jednadžbi statike, za proračun takvih sustava (konstrukcija) potrebno je uključiti dodatne uvjete koji opisuju deformaciju elemenata tog sustava. Uvjetno se nazivaju jednadžbe pomaka ili jednadžbe kompatibilnosti deformacija (a sama metoda rješenja se ponekad naziva i metoda usporedbe deformacija).

Stupanj statičke neodređenosti sustav je razlika između broja nepoznanica i broja neovisnih jednadžbi ravnoteže koje se mogu sastaviti za dati sustav.

Broj dodatnih jednadžbi pomaka potrebnih za otkrivanje statičke neodređenosti mora biti jednak stupnju statičke neodređenosti sustava.

Jednadžbe kompatibilnosti pomake nazivamo kanonskim jednadžbama metode sila, budući da su zapisane prema određenom zakonu (kanonu). Ove jednadžbe, čiji je broj jednak broju dodatnih nepoznanica, zajedno s jednadžbama ravnoteže omogućuju otkrivanje statičke neodredivosti sustava, odnosno određivanje vrijednosti dodatnih nepoznanica.

    Formula za posmična naprezanja u torziji. Torzijska deformacija. Proračuni čvrstoće i torzijske krutosti.

Torzija je vrsta deformacije kod koje u presjeku štapa nastaje samo jedan faktor sile - moment Mz. Zakretni moment, po definiciji, jednak je zbroju momenata unutarnjih sila oko uzdužne osi štapa Oz. Normalne sile paralelne s osi Oz ne doprinose zakretnom momentu.

Kao što se može vidjeti iz formule, pomaci i posmična naprezanja proporcionalni su udaljenostima od osi štapa. Obratimo pozornost na strukturne analogije formula za normalna naprezanja čistog savijanja i posmična naprezanja torzije. Hipoteze uzeti u proračunu za torziju:

1) presjeci koji su ravni prije deformacije ostaju ravni nakon deformacije (Bernoullijeva hipoteza, hipoteza ravnih presjeka);

2) svi polumjeri danog presjeka ostaju ravni (ne krive) i rotiraju za isti kut ϕ, odnosno svaki se presjek rotira oko osi x poput tvrdog tankog diska;

3) razmaci između presjeka se ne mijenjaju tijekom deformacije.

Kod torzije se proračuni čvrstoće također dijele na projektiranje i provjeru. Proračuni se temelje na uvjetu čvrstoće gdje je τmax maksimalno posmično naprezanje u šipki, određeno gornjim jednadžbama, ovisno o obliku presjeka; [τ] - dopušteni smični napon, jednak dijelu graničnog naprezanja za materijal dijela - vlačna čvrstoća τv ili granica tečenja τt. Faktor sigurnosti postavlja se iz istih razmatranja kao kod napetosti. Na primjer, za osovinu sa šupljim kružnim presjekom, s vanjskim promjerom D i unutarnjim promjerom d, imamo gdje je α=d/D koeficijent presječne šupljine.

Uvjet torzijske krutosti za takvo vratilo je sljedeći: gdje je [φo] - dopušteni relativni kut uvijanja

    Statički neodređeni problemi torzije

Kod torzije, kao i kod napetosti, mogu se pojaviti statički neodređeni problemi za čije se rješenje jednadžbama kompatibilnosti pomaka moraju dodati jednadžbe statike ravnoteže.

Lako je pokazati da je metoda za rješavanje ovih problema u torziji i napetosti ista. Razmotrimo, na primjer, šipku koja je s oba kraja ugrađena u apsolutno krute zidove (slika 7.21). Završetke odbacujemo, zamjenjujući njihovo djelovanje nepoznatim momentima M1 i M2. Jednadžba kompatibilnosti deformacija dobiva se iz uvjeta da je kut uvijanja u desnom ulošku jednak nuli:

Gdje je Ip1=πd14/32, Ip2=πd24/32.

Zakretni momenti u dijelovima grede povezani su sljedećom jednadžbom:

.

Rješavajući ove jednadžbe zajedno za nepoznate trenutke, dobivamo:

Kut uvijanja presjeka C određuje se iz jednadžbe

Grafički prikazi momenta i kutova uvijanja prikazani su na sl. 7.21.

    Izravno poprečno savijanje greda. Čisto savijanje dijagrama unutarnjih sila pri savijanju greda.

Čisto savijanje je vrsta deformacije kod koje se u bilo kojem poprečnom presjeku grede javlja samo moment savijanja, deformacija čistog savijanja bit će ako se na gredu, ravninu koja prolazi kroz gredu, primijene 2 para sila jednakih, ali suprotnih predznaka. os. Grede, osovine, osovine rade na savijanju. Razmotrit ćemo takve šipke koje imaju najmanje 1 ravninu simetrije i ravnina djelovanja opterećenja se poklapa s njom, u ovom slučaju deformacija savijanja nastaje u ravnini deformacije vanjskih sila i savijanje se naziva izravnim. poprečni zavoj- savijanje, u kojem se, osim unutarnjeg momenta savijanja, pojavljuje i poprečna sila u presjecima štapa. Za čisto savijanje vrijedi hipoteza ravnih presjeka. Vlakna koja leže na konveksnoj strani su istegnuta, ona koja leže na konkavnoj strani stisnuta su na granici. Između njih nalazi se središnji sloj vlakana koji se samo savija bez promjene duljine. Kod čistog savijanja u poprečnim presjecima grede nastaju normalna vlačna i tlačna naprezanja koja su neravnomjerno raspoređena po presjeku.

Analiza gornjih diferencijalnih ovisnosti tijekom savijanja omogućuje nam uspostavljanje nekih značajki (pravila) za konstruiranje dijagrama momenata savijanja i posmičnih sila:

A - u područjima gdje nema raspodijeljenog opterećenja q, dijagrami Q ograničeni su na ravne linije paralelne s bazom i dijagrame M- kose ravne linije;

b - u područjima gdje se na gredu primjenjuje raspodijeljeno opterećenje q, dijagrami Q ograničeni su kosim ravnim crtama i dijagramima M su kvadratne parabole. U ovom slučaju, ako dijagram M gradimo "na istegnutom vlaknu", tada će izbočina pa rabole biti usmjerena u smjeru djelovanja q, a ekstrem će se nalaziti u dijelu gdje je dijagram Q prelazi osnovnu liniju;

V - u presjecima gdje se koncentrirana sila primjenjuje na gredu na dijagramu Q doći će do skokova u veličini i smjeru zadane sile, a na dijagramu M- kinks, vrh usmjeren u smjeru ove sile;

G - u presjecima gdje je koncentrirani moment primijenjen na gredu na dijagramu Q neće biti promjena, ali na dijagramu M– skokovi po vrijednosti ovog trenutka;

e - u područjima gdje Q>0, trenutak M povećava, au područjima gdje Q M se smanjuje (vidi slike a-d).

    hipoteze savijanja. Formula za normalna naprezanja

Postoje tri takve hipoteze za savijanje:

a - hipoteza ravnih presjeka (Bernoullijeva hipoteza) - presjeci su ravni prije deformacije i ostaju ravni nakon deformacije, ali se samo okreću oko određene linije, koja se naziva neutralna os presjeka grede. U tom će slučaju vlakna snopa koja leže s jedne strane neutralne osi biti rastegnuta, a s druge će biti komprimirana; vlakna koja leže na neutralnoj osi ne mijenjaju svoju duljinu;

b - hipoteza o postojanosti normalnih naprezanja - naprezanja koja djeluju na istoj udaljenosti g od neutralne osi, konstantna duž širine grede;

c – hipoteza o nepostojanju bočnih pritisaka – susjedna uzdužna vlakna ne pritišću jedno drugo.

Najveća normalna naprezanja na savijanje pronaći po formuli: Gdje W z– aksijalni moment otpora

Pri vlačnom i tlačnom presjeku grede pojavljuju se samo normalna naprezanja, ravnomjerno raspoređena po presjeku.Oblik presjeka ne utječe na naprezanje. U svim presjecima grede naprezanje je ravnomjerno raspoređeno, au presjeku gdje na gredu djeluje koncentrirana sila duž osi, vrijednost uzdužne sile i naprezanja se naglo mijenja. relativno proširenje.

    Diferencijalne ovisnosti kod savijanja

Ustanovimo neke odnose između unutarnjih sila i vanjskih opterećenja pri savijanju, kao i karakteristične značajke dijagrama Q I M, čije će poznavanje olakšati izradu dijagrama i omogućiti vam kontrolu njihove ispravnosti. Radi lakšeg označavanja, označit ćemo: M≡M z , Q≡Q g .

Izdvojimo mali element u presjeku grede s proizvoljnim opterećenjem na mjestu gdje nema koncentriranih sila i momenata. dx. Budući da je cijela greda u ravnoteži, tada element dx bit će u ravnoteži pod djelovanjem poprečnih sila koje na njega djeluju, momenata savijanja i vanjskih opterećenja. Jer Q I M u općem slučaju promjena duž osi grede, zatim u presjecima elementa dx postojat će poprečne sile Q I Q+dQ, kao i momenti savijanja M I M+dM. Iz uvjeta ravnoteže odabranog elementa dobivamo
Prva od dvije napisane jednadžbe daje uvjet

Iz druge jednadžbe, zanemarujući član q· dx·( dx/2) kao infinitezimalnu veličinu drugog reda nalazimo

Razmatrajući izraze (10.1) i (10.2) zajedno možemo dobiti

Relacije (10.1), (10.2) i (10.3) nazivaju se diferencijalne ovisnosti D. I. Zhuravskog tijekom savijanja.

    Geometrijske karakteristike ravninskih presjeka. (statički moment površine. Polarni moment tromosti. Aksijalni moment tromosti. Moment tromosti uz paralelnu translaciju osi. Glavne osi i glavni momenti tromosti.

Statički moment područja ravne figure u odnosu na os koja leži u istoj ravnini zbroj je proizvoda područja elementarnih područja na udaljenosti od njih do ove osi, uzeto preko cijelog područja, statičkih momenata u odnosu na osi. Može biti veći od nule ili manji.

Polarni moment tromosti ravnog lika u odnosu na pol koji leži preko cijelog područja je zbroj umnožaka površina elementarnih područja s kvadratima njihovih udaljenosti do pola.
polarni moment tromosti je uvijek veći od 0.

Moment tromosti mehaničkog sustava u odnosu na nepomičnu os ("osni moment tromosti") fizikalna je veličina Ja, jednaka zbroju umnožaka masa svih n materijalnih točaka sustava i njihovih kvadrata. udaljenosti do osi: Gdje:

mi - masa i-te točke,

ri - udaljenost od i-te točke do osi.

Aksijalni moment tromosti tijela Ja mjera je tromosti tijela pri rotacijskom gibanju oko osi, kao što je masa tijela mjera njegove tromosti pri translatornom gibanju. Gdje:

dm = ρdV - masa elementa malog volumena tijela dV,

ρ - gustoća,

r - udaljenost od elementa dV do osi a.

Ako je tijelo homogeno, odnosno gustoća mu je posvuda jednaka, tada

Osi u odnosu na koje centrifugalni moment tromosti presjeka nestaje nazivamo glavnim osima, a glavne osi koje prolaze kroz težište presjeka nazivamo glavnim središnjim osima tromosti presjeka.

Momenti tromosti oko glavnih osi tromosti presjeka nazivaju se glavni momenti tromosti presjeka i označavaju se s I1 i I2, pri čemu je I1>I2. Obično, govoreći o glavnim momentima, misle na aksijalne momente tromosti oko glavnih središnjih osi tromosti.

Pretpostavimo da su u i v osi glavne. Zatim Odavde OVA jednadžba određuje položaj glavnih osi tromosti presjeka u danoj točki u odnosu na izvorne koordinatne osi. Pri rotaciji koordinatnih osi mijenjaju se i aksijalni momenti tromosti. Nađimo položaj osi u odnosu na koji aksijalni momenti tromosti postižu ekstremne vrijednosti. Da bismo to učinili, uzimamo prvu derivaciju Iu u odnosu na α i izjednačavamo je s nulom: dakle, ako su momenti tromosti presjeka u odnosu na glavne osi isti, tada sve osi koje prolaze kroz istu točku presjeka su glavni i aksijalni momenti tromosti u odnosu na sve ove osi su isti: Iu = Iv =Iy=Iz. Ovo svojstvo imaju, na primjer, kvadratni, okrugli, prstenasti dijelovi.

    Statički neodređene grede i okviri. Metoda sila za otkrivanje statičke neodređenosti nosača i okvira.

Takav se sustav naziva statički neodređenim ako se ne može izračunati samo pomoću jednadžbi statike, budući da ima nepotrebne veze. Za izračun takvih sustava sastavljaju se dodatne jednadžbe koje uzimaju u obzir deformacije sustava.

Statistički neodređeni sustavi imaju niz karakterističnih značajki:

statički neodređen sustav- ovo je konstrukcija čiji se faktori sile u elementima ne mogu odrediti samo iz jednadžbi ravnoteže (statičke jednadžbe).

Statička neodređenost nastaje kada je broj veza nametnutih sustavu veći od potrebnog da se osigura njegova ravnoteža. Pritom neke od tih veza postaju takoreći “suvišne”, a napori u njima postaju suvišne nepoznanice. Prema broju dodatnih nepoznanica utvrđuje se stupanj statičke neodređenosti sustava. Imajte na umu da je pojam "dodatnih" veza uvjetovan, budući da su te veze neophodne za osiguranje čvrstoće i krutosti sustava, iako su "suvišne" sa stajališta njegove ravnoteže.

Okvir- struktura koja se sastoji od šipki proizvoljne konfiguracije i ima jedan ili više krutih (nezglobnih) čvorova. Za otkrivanje statičke neodređenosti potrebno je, osim statičke strane problema, analizirati i deformacije sustava te, osim jednadžbi ravnoteže, sastaviti jednadžbe kompatibilnosti deformacija iz čijeg rješenja se “ ekstra” nepoznanice se pronađu. U tom slučaju broj takvih jednadžbi treba biti jednak stupnju statičke neodređenosti sustava. metoda sile. Glavna ideja metode Da bi se dani statički neodređeni sustav pretvorio u statički određen, u metodi sila koristi se sljedeća tehnika. Sve "suvišne" veze nametnute konstrukciji se odbacuju, a njihovo djelovanje zamjenjuju odgovarajuće reakcije - sile ili momenti. U isto vrijeme, kako bi se održali zadani uvjeti pričvršćivanja i opterećenja, reakcije ispuštenih veza trebale bi imati takve vrijednosti pri kojima bi pomaci u smjeru tih reakcija bili jednaki nuli (ili zadanim vrijednostima). Dakle, pri otkrivanju statičke neodređenosti ovom metodom ne traže se deformacije, već njima odgovarajuće sile - reakcije veza (odatle i naziv "metoda sila").

Zapišimo glavne faze otkrivanja statičke neodređenosti metodom sila:

1) određujemo stupanj statičke neodredivosti sustava, odnosno broj nepotrebnih nepoznanica;

2) ukloniti nepotrebne veze i tako izvorni statički neodređeni sustav zamijeniti statički određenim. Ovaj novi sustav, oslobođen nepotrebnih veza, tzv Osnovni, temeljni Napominjemo da izbor dodatnih veza može biti dosta proizvoljan i ovisi samo o želji kalkulatora, tako da su za isti početni statički neodređeni sustav moguće različite izvedbe glavnih sustava. Međutim, potrebno je paziti da glavni sustav ostane geometrijski nepromijenjen - to jest, njegovi elementi, nakon uklanjanja nepotrebnih veza, ne bi se trebali moći slobodno kretati u prostoru. 3) sastaviti jednadžbe za deformacije u točkama primjene dodatnih nepoznanica. Budući da su te deformacije u izvornom sustavu jednake nuli, moraju se i navedene jednadžbe izjednačiti s nulom. Zatim, iz dobivenih jednadžbi, nalazimo veličinu dodatnih nepoznanica. Glavni zadaci čvrstoće materijala. Deformacije elastične i plastične. Glavni hipoteze I pretpostavke. Klasifikacija opterećenja I...

  • Obrazovni program osnovnog općeg obrazovanja Općinske proračunske općeobrazovne ustanove

    Obrazovni program

    ... vrsta. Razvoj evolucijskih ideja vrsta. Razvoj evolucijskih ideja. Glavni odredbe ... « hipoteza stabilno stanje", " hipoteza panspermija", " hipoteza biokemijska evolucija. karakterizirati glavni hipoteze ...

  • 5 Teme naselja i grafičkih radova 16 > Pitanja za test 16 > Primjeri testova za provjeru znanja 17 > V. Tematski plan za proučavanje discipline 19

    Tematski plan

    ... Glavni hipoteze I pretpostavke pri rotaciji okruglog vratila. Uvjeti čvrstoće i krutosti. Smična i kutna naprezanja deformacije... pod djelovanjem varijabli opterećenja; e) maksimum ... i drugi. vrste kontrola u skladu s Regulacija) Broj bodova, ...

  • Mladost mladost punoljetnost starost pod općim uredništvom a. A. Reana St. Petersburg Prime Eurosign Izdavačka kuća Neva Moskva Olma Press 2002 bbk 88. 37

    Dokument

    Budi greška priznao student, i ... intelektualac opterećenja. POGLAVLJE...dvoje djece glavni vrsta memorija - ... čekanje glavni odredbe... veze. Hipoteza nedosljednosti - položaj spoznajna teorija... odnosi). profesionalni deformacija osobnosti - ...

    • Hipoteza je argument o određenoj pojavi, koji se temelji na subjektivnom viđenju osobe koja svoje djelovanje usmjerava u nekom utvrđenom smjeru. Ako je rezultat još uvijek nepoznat osobi, tada se stvara generalizirana pretpostavka, a njezina provjera omogućuje vam da prilagodite opći smjer rada. Ovo je znanstveni koncept hipoteze. Je li moguće pojednostaviti značenje ovog pojma?

    Objašnjenje "neznanstvenim" jezikom

    Hipoteza je sposobnost predviđanja, predviđanja rezultata rada, a to je najvažnija komponenta gotovo svakog znanstvenog otkrića. Pomaže izračunati buduće pogreške i promašaje i značajno smanjiti njihov broj. Istodobno, hipoteza rođena neposredno tijekom rada može se djelomično dokazati. S poznatim rezultatom, pretpostavka nema smisla i tada se ne postavljaju hipoteze. Ovdje je jednostavna definicija pojma hipoteze. Sada možemo razgovarati o tome kako je izgrađen i razgovarati o njegovim najzanimljivijim vrstama.

    Kako se rađa hipoteza?

    Stvaranje argumenta u ljudskoj glavi nije lak misaoni proces. Istraživač mora biti sposoban kreirati i ažurirati stečeno znanje, a također ga moraju odlikovati sljedeće kvalitete:

    1. problematična vizija. To je sposobnost pokazivanja putova znanstvenog razvoja, utvrđivanja njegovih glavnih trendova i povezivanja različitih zadataka. Dodaje problematičnu viziju s već stečenim vještinama i znanjima, intuicijom i sposobnostima osobe u istraživanju.
    2. Alternativni lik. Ova osobina omogućuje osobi da izvuče najzanimljivije zaključke, da pronađe nešto sasvim novo u poznatim činjenicama.
    3. Intuicija. Ovaj pojam označava nesvjestan proces i ne temelji se na logičnom razmišljanju.

    Što je bit hipoteze?

    Hipoteza odražava objektivnu stvarnost. U tome je sličan različitim oblicima mišljenja, ali se od njih i razlikuje. Glavna specifičnost hipoteze je da činjenice u materijalnom svijetu prikazuje na hipotetski način, ne tvrdi kategorički i pouzdano. Jer hipoteza je pretpostavka.

    Svi znaju da će pri uspostavljanju pojma kroz najbliži rod i razliku također biti potrebno naznačiti razlikovna obilježja. Najbliži rod za hipotezu u obliku bilo kojeg rezultata aktivnosti je koncept "pretpostavki". Koja je razlika između hipoteze i nagađanja, fantazije, predviđanja, nagađanja? Najšokantnije hipoteze ne temelje se samo na nagađanjima, sve imaju određene znakove. Za odgovor na ovo pitanje potrebno je istaknuti bitne značajke.

    Znakovi hipoteze

    Ako govorimo o ovom konceptu, onda je vrijedno utvrditi njegove karakteristične značajke.

    1. Hipoteza je poseban oblik razvoja znanstvene spoznaje. Hipoteze su te koje znanosti omogućuju prijelaz s pojedinačnih činjenica na konkretnu pojavu, generaliziranje znanja i spoznaju zakonitosti razvoja određene pojave.
    2. Hipoteza se temelji na stvaranju pretpostavki, što je povezano s teorijskim objašnjenjem određenih pojava. Ovaj koncept djeluje kao zasebna prosudba ili cijeli niz međusobno povezanih prosudbi, prirodnih pojava. Prosudbe su uvijek problematične za istraživače, jer se ovaj koncept odnosi na probabilističko teorijsko znanje. Događa se da se hipoteze postavljaju na temelju dedukcije. Primjer je šokantna hipoteza K. A. Timirjazeva o fotosintezi. Potvrđeno je, ali u početku je sve krenulo od pretpostavki u zakonu održanja energije.
    3. Hipoteza je razumna pretpostavka koja se temelji na određenim činjenicama. Stoga se hipoteza ne može nazvati kaotičnim i podsvjesnim procesom, ona je potpuno logički skladan i pravilan mehanizam koji omogućuje osobi da proširi svoje znanje za dobivanje novih informacija - za spoznaju objektivne stvarnosti. Opet se možemo prisjetiti šokantne hipoteze N. Kopernika o novom heliocentričnom sustavu, koji je otkrio ideju da se Zemlja okreće oko Sunca. Sve svoje ideje iznio je u djelu “O rotaciji nebeskih sfera”, sva su se nagađanja temeljila na stvarnoj činjeničnoj osnovi i pokazala se nedosljednost tada aktualnog geocentričnog koncepta.

    Ova razlikovna obilježja, uzeta zajedno, omogućit će razlikovanje hipoteze od drugih tipova pretpostavki, kao i utvrđivanje njezine suštine. Kao što vidite, hipoteza je vjerojatnosna pretpostavka o uzrocima određene pojave, čija se pouzdanost sada ne može provjeriti i dokazati, ali nam ova pretpostavka omogućuje objašnjenje nekih uzroka pojave.

    Važno je zapamtiti da se izraz "hipoteza" uvijek koristi u dvostrukom smislu. Hipoteza je pretpostavka koja objašnjava neki fenomen. Oni također govore o hipotezi kao metodi razmišljanja koja iznosi neku vrstu pretpostavke, a zatim gradi razvoj i dokaz te činjenice.

    Hipoteza se često gradi u obliku pretpostavke o uzroku prošlih pojava. Primjer je naše znanje o nastanku Sunčevog sustava, Zemljinoj jezgri, rođenju Zemlje i tako dalje.

    Kada hipoteza prestaje postojati?

    To je moguće samo u nekoliko slučajeva:

    1. Hipoteza dobiva potvrdu i pretvara se u već pouzdanu činjenicu – postaje dio opće teorije.
    2. Hipoteza je opovrgnuta i postaje samo lažno znanje.

    To se može dogoditi tijekom testiranja hipoteza, kada je akumulirano znanje dovoljno za utvrđivanje istine.

    Što je uključeno u strukturu hipoteze?

    Hipoteza se gradi od sljedećih elemenata:

    • osnova - gomilanje različitih činjenica, izjava (potkrijepljenih ili ne);
    • oblik - gomilanje različitih zaključaka, koji će voditi od temelja hipoteze do pretpostavke;
    • pretpostavka - zaključci iz činjenica, izjave koje opisuju i opravdavaju hipotezu.

    Važno je napomenuti da su hipoteze uvijek iste po logičkoj strukturi, ali se razlikuju po sadržaju i funkciji.

    Što se može reći o pojmu hipoteze i vrstama?

    U procesu evolucije znanja, hipoteze se počinju razlikovati u kognitivnim kvalitetama, kao iu predmetu proučavanja. Pogledajmo pobliže svaku od ovih vrsta.

    Prema funkcijama u kognitivnom procesu razlikuju se deskriptivne i eksplanatorne hipoteze:

    1. Deskriptivna hipoteza je izjava koja se odnosi na svojstva svojstvena predmetu koji se proučava. Obično vam pretpostavka omogućuje odgovor na pitanja "Što je ovaj ili onaj objekt?" ili “Koja svojstva ima predmet?”. Ova vrsta hipoteze može se postaviti kako bi se otkrio sastav ili struktura objekta, otkrio njegov mehanizam djelovanja ili značajke njegove aktivnosti i odredile funkcionalne značajke. Među deskriptivnim hipotezama postoje egzistencijalne hipoteze koje govore o postojanju nekog predmeta.
    2. Eksplanatorna hipoteza je izjava koja se temelji na razlozima pojave nekog predmeta. Takve hipoteze nam omogućuju da objasnimo zašto se određeni događaj dogodio ili koji su razlozi pojave nekog objekta.

    Povijest pokazuje da se s razvojem znanja pojavljuje sve više egzistencijalnih hipoteza koje govore o postojanju pojedinog predmeta. Zatim se pojavljuju deskriptivne hipoteze koje govore o svojstvima tih predmeta, a na kraju se rađaju eksplanatorne hipoteze koje otkrivaju mehanizam i razloge pojave predmeta. Kao što vidite, postoji postupno kompliciranje hipoteze u procesu učenja nečeg novog.

    Koje hipoteze postoje za predmet proučavanja? Razlikovati javno i privatno.

    1. Opće hipoteze pomažu potkrijepiti pretpostavke o pravilnim odnosima i empirijskim regulatorima. Oni igraju ulogu svojevrsnih skela u razvoju znanstvenih spoznaja. Jednom kada se hipoteze dokažu, one postaju znanstvene teorije i doprinose znanosti.
    2. Privatna hipoteza je opravdana pretpostavka o podrijetlu i kvaliteti činjenica, događaja ili pojava. Ako je postojala samo jedna okolnost koja je uzrokovala pojavu drugih činjenica, tada znanje poprima oblik hipoteza.
    3. Postoji i takva vrsta hipoteze kao radna. Ovo je pretpostavka iznesena na početku studije, koja je uvjetna pretpostavka i omogućuje vam da spojite činjenice i zapažanja u jedinstvenu cjelinu i date im početno objašnjenje. Glavna specifičnost radne hipoteze je da se prihvaća uvjetno ili privremeno. Za istraživača je iznimno važno sistematizirati stečena znanja data na početku studija. Nakon što ih je potrebno obraditi i zacrtati daljnju rutu. Upravo tome služi radna hipoteza.

    Što je verzija?

    Pojam znanstvene hipoteze već je razjašnjen, ali postoji još jedan tako neobičan pojam - verzija. Što je? U političkim, povijesnim ili sociološkim istraživanjima, kao iu sudskoj i istražnoj praksi, često se pri objašnjavanju pojedinih činjenica ili njihove ukupnosti postavlja niz hipoteza kojima se činjenice mogu objasniti na različite načine. Te se hipoteze nazivaju verzijama.

    Verzije su javne i privatne.

    1. Opća verzija je pretpostavka koja govori o zločinu kao cjelini u obliku jedinstvenog sustava određenih okolnosti i radnji. Ova verzija ne odgovara na jedno, već na više pitanja.
    2. Privatna verzija je pretpostavka koja objašnjava pojedinačne okolnosti zločina. Jedna uobičajena verzija izgrađena je od privatnih verzija.

    Koji su zahtjevi za hipotezu?

    Sam pojam hipoteze u pravnim pravilima mora ispunjavati određene zahtjeve:

    • ne može imati više teza;
    • presuda mora biti oblikovana jasno, logično;
    • argument ne bi trebao uključivati ​​prosudbe ili koncepte dvosmislene prirode koje istraživač još ne može razjasniti;
    • prosudba mora uključivati ​​metodu rješavanja problema kako bi postala dio studije;
    • pri iznošenju pretpostavke zabranjeno je koristiti vrijednosne sudove, jer hipoteza mora biti potvrđena činjenicama, nakon čega će biti testirana i primijenjena u širokom rasponu;
    • hipoteza mora odgovarati zadanoj temi, predmetu istraživanja, zadacima; eliminiraju se sve pretpostavke koje su neprirodno vezane uz temu;
    • hipoteza ne može proturječiti postojećim teorijama, ali postoje iznimke.

    Kako se razvija hipoteza?

    Ljudske hipoteze su misaoni proces. Naravno, teško je zamisliti opći i jedinstveni proces izgradnje hipoteze: sve zbog činjenice da uvjeti za razvoj pretpostavke ovise o praktičnim aktivnostima i specifičnostima određenog problema. No, ipak je moguće izdvojiti opće granice faza misaonog procesa koji dovode do nastanka hipoteze. Ovaj:

    • iznošenje hipoteze;
    • razvoj;
    • ispitivanje.

    Sada moramo razmotriti svaku fazu nastanka hipoteze.

    Hipoteza

    Za iznošenje hipoteze trebat će vam neke činjenice vezane uz određeni fenomen, a one moraju opravdati vjerojatnost pretpostavke, objasniti nepoznato. Dakle, u početku se radi o zbirci materijala, saznanja i činjenica vezanih uz određeni fenomen, koji će biti dodatno objašnjen.

    Na temelju materijala postavlja se pretpostavka o tome što je dani fenomen, odnosno, drugim riječima, formulira se hipoteza u užem smislu. Pretpostavka je u ovom slučaju svojevrsni sud koji se izražava kao rezultat obrade prikupljenih činjenica. Činjenice na kojima je postavljena hipoteza mogu se logički shvatiti. Tako se vidi glavni sadržaj hipoteze. Pretpostavka bi trebala odgovoriti na pitanja o suštini, uzrocima pojave i tako dalje.

    Razvoj i validacija

    Nakon što je postavljena hipoteza, počinje njezin razvoj. Ako pretpostavimo da je predložena pretpostavka točna, tada bi se trebao pojaviti niz jasnih posljedica. Pritom se logične posljedice ne mogu poistovjetiti sa zaključcima kauzalnog lanca. Logičke posljedice su misli koje objašnjavaju ne samo okolnosti pojave, već i uzroke njezina nastanka i tako dalje. Usporedba činjenica iz hipoteze s već utvrđenim podacima omogućuje potvrdu ili opovrgavanje hipoteze.

    To je moguće samo kao rezultat testiranja hipoteze u praksi. Hipotezu uvijek stvara praksa, a samo praksa može odlučiti je li hipoteza istinita ili netočna. Testiranje u praksi omogućuje pretvaranje hipoteze u pouzdano znanje o procesu (lažno ili istinito). Prema tome, nije vrijedno svesti istinitost hipoteze na određenu i jednu logičku radnju; pri provjeri u praksi koriste se različite metode i metode dokazivanja ili opovrgavanja.

    Potvrda ili opovrgavanje hipoteze

    Radna hipoteza se često koristi u znanstvenom svijetu. Ova metoda vam omogućuje da kroz percepciju potvrdite ili opovrgnete određene činjenice u pravnoj ili gospodarskoj praksi. Primjeri uključuju otkriće planeta Neptuna, otkriće čiste vode u Bajkalskom jezeru, osnivanje otoka u Arktičkom oceanu i tako dalje. Sve su to nekad bile hipoteze, a sada - znanstveno utvrđene činjenice. Problem je što je u nekim slučajevima teško ili nemoguće djelovati u praksi, te nije moguće provjeriti sve pretpostavke.

    Na primjer, sada postoji šokantna hipoteza da je suvremeni ruski jezik prigušeniji od staroruskog, ali problem je u tome što je sada nemoguće čuti usmeni staroruski govor. Nemoguće je u praksi provjeriti je li ruski car Ivan Grozni zamonašen ili ne.

    U slučajevima kada se iznose prognostičke hipoteze, neumjesno je očekivati ​​njihovu trenutnu i izravnu potvrdu u praksi. Stoga se u znanstvenom svijetu koriste takvim logičkim dokazom ili opovrgavanjem hipoteza. Logički dokaz ili opovrgavanje odvija se posrednim putem, jer su poznate pojave iz prošlog ili sadašnjeg vremena koje su nedostupne osjetilnom opažanju.

    Glavni načini logičkog dokazivanja hipoteze ili njenog opovrgavanja:

    1. induktivan način. Potpunija potvrda ili opovrgavanje hipoteze i izvođenje određenih posljedica iz nje zahvaljujući argumentima koji uključuju zakone i činjenice.
    2. deduktivni put. Izvođenje ili opovrgavanje hipoteze iz niza drugih, općenitijih, ali već dokazanih.
    3. Uključivanje hipoteze u sustav znanstvenog znanja, gdje je u skladu s drugim činjenicama.

    Logički dokaz ili opovrgavanje može se nastaviti u izravnom ili neizravnom obliku dokazivanja ili opovrgavanja.

    Važna uloga hipoteze

    Nakon što smo otkrili problem suštine, strukture hipoteze, valja istaknuti i njezinu važnu ulogu u praktičnim i teorijskim aktivnostima. Hipoteza je nužan oblik razvoja znanstvenog znanja, bez nje je nemoguće razumjeti nešto novo. Igra važnu ulogu u znanstvenom svijetu, služi kao temelj za formiranje gotovo svake znanstvene teorije. Sva značajna otkrića u znanosti nastala su daleko od gotovih; bile su to najšokantnije hipoteze, koje ponekad nisu htjeli ni razmatrati.

    Sve uvijek počinje malim. Cijela fizika je izgrađena na bezbrojnim šokantnim hipotezama koje su potvrđene ili opovrgnute kroz znanstvenu praksu. Stoga je vrijedno spomenuti neke zanimljive ideje.

    1. Neke se čestice kreću iz budućnosti u prošlost. Fizičari imaju svoj skup pravila i zabrana, koji se smatraju kanonskim, no dolaskom tahiona čini se da su sve norme poljuljane. Tahion je čestica koja može prekršiti sve prihvaćene zakone fizike odjednom: masa mu je imaginarna, a kreće se brže od brzine svjetlosti. Iznesena je teorija da se tahioni mogu kretati unatrag kroz vrijeme. Predstavio je teoretičara čestica Geralda Feinberga 1967. i objavio da su tahioni nova klasa čestica. Znanstvenik je tvrdio da se zapravo radi o generalizaciji antimaterije. Feinberg je imao mnogo istomišljenika, a ideja se dugo ukorijenila, ali ipak su se pojavila pobijanja. Tahioni nisu u potpunosti izašli iz fizike, ali još uvijek ih nitko nije uspio detektirati ni u svemiru ni u akceleratorima. Da je hipoteza točna, ljudi bi mogli komunicirati sa svojim precima.
    2. Kap vodenog polimera mogla bi uništiti oceane. Ova jedna od najšokantnijih hipoteza sugerira da se voda može transformirati u polimer – komponentu u kojoj pojedinačne molekule postaju karike u velikom lancu. U tom slučaju svojstva vode se moraju promijeniti. Hipotezu je iznio kemičar Nikolaj Fedjakin nakon eksperimenta s vodenom parom. Hipoteza je dugo vremena plašila znanstvenike, jer se pretpostavljalo da jedna kap vodenog polimera može svu vodu na planetu pretvoriti u polimer. Međutim, nije se dugo čekalo na pobijanje najšokantnije hipoteze. Eksperiment znanstvenika je ponovljen, nije bilo dokaza za teoriju.

    Bilo je dosta takvih šokantnih hipoteza u jednom trenutku, ali mnoge od njih nisu potvrđene nizom znanstvenih eksperimenata, ali nisu zaboravljene. Fantazija i znanstveno opravdanje - to su dvije glavne komponente za svakog znanstvenika.

    Najpopularnija među modernim znanstvenicima je hipoteza Oparin-Haldane o podrijetlu života na Zemlji. Prema hipotezi, život je nastao iz nežive tvari (abiogeno) kao rezultat složenih biokemijskih reakcija.

    Propisi

    Da bismo ukratko govorili o hipotezi o nastanku života, potrebno je istaknuti tri faze u razvoju života prema Oparinu:

    • pojava organskih spojeva;
    • stvaranje polimernih spojeva (proteini, lipidi, polisaharidi);
    • pojava primitivnih organizama sposobnih za reprodukciju.

    Riža. 1. Shema evolucije prema Oparinu.

    Biogeni, tj. biološkoj evoluciji prethodila je kemijska evolucija koja je rezultirala stvaranjem složenih tvari. Na njihov nastanak utjecala je Zemljina atmosfera bez kisika, ultraljubičasto zračenje, pražnjenje munje.

    Biopolimeri su nastali iz organskih tvari, koje su se formirale u primitivne oblike života (probionte), postupno se membranom odvajajući od vanjskog okoliša. Pojava nukleinskih kiselina kod probionata pridonijela je prijenosu nasljednih informacija i kompliciranju organizacije. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije ostali su samo oni organizmi koji su bili sposobni za uspješnu reprodukciju.

    Riža. 2. Probioti.

    Probioti ili procelije još nisu eksperimentalno dobiveni. Stoga nije potpuno jasno kako je primitivna nakupina biopolimera mogla prijeći iz neživog boravka u bujonu u reprodukciju, prehranu i disanje.

    Priča

    Hipoteza Oparin-Haldane prešla je dug put i više je puta kritizirana. Povijest nastanka hipoteze opisana je u tablici.

    TOP 2 artiklakoji čitaju uz ovo

    Godina

    znanstvenica

    Glavni događaji

    Sovjetski biolog Aleksandar Ivanovič Oparin

    Glavne odredbe Oparinove hipoteze prvi su put formulirane u njegovoj knjizi "Podrijetlo života". Oparin je sugerirao da biopolimeri (spojevi visoke molekularne težine) otopljeni u vodi, pod utjecajem vanjskih čimbenika, mogu formirati koacervatne kapi ili koacervate. To su skupljene organske tvari koje se uvjetno odvajaju od vanjske sredine i s njom počinju održavati metabolizam. Proces koacervacije - odvajanje otopine uz stvaranje koacervata - prethodna je faza koagulacije, tj. nakupljanje sitnih čestica. Kao rezultat tih procesa pojavile su se aminokiseline iz "primarne juhe" (Oparinov izraz) - osnove živih organizama.

    britanski biolog John Haldane

    Bez obzira na Oparina, počeo je razvijati slične poglede na problem postanka života. Za razliku od Oparina, Haldane je pretpostavio da su umjesto koacervata nastale makromolekularne tvari sposobne za reprodukciju. Haldane je vjerovao da prve takve tvari nisu bili proteini, već nukleinske kiseline.

    američki kemičar Stanley Miller

    Kao student rekreirao je umjetno okruženje za dobivanje aminokiselina iz nežive tvari (kemikalije). Miller-Ureyjev eksperiment simulirao je uvjete na Zemlji u međusobno povezanim tikvicama. Boce su bile napunjene mješavinom plinova (amonijak, vodik, ugljični monoksid), sličnog sastava Zemljinoj ranoj atmosferi. U jednom dijelu sustava stalno je ključala voda, čije su pare bile podvrgnute električnim pražnjenjima (imitacija munje). Hlađenjem, para se skupljala u obliku kondenzata u donjoj cijevi. Nakon tjedan dana kontinuiranog eksperimenta, u tikvici su pronađene aminokiseline, šećeri, lipidi

    britanski biolog Richard Dawkins

    U svojoj knjizi Sebični gen sugerirao je da u iskonskoj juhi nisu formirane koacervatne kapljice, već molekule sposobne za reprodukciju. Bilo je dovoljno da nastane jedna molekula da njezine kopije ispune ocean

    Riža. 3. Millerov pokus.

    Millerov eksperiment je više puta kritiziran i nije u potpunosti prepoznat kao praktična potvrda Oparin-Haldaneove teorije. Glavni problem je dobivanje iz nastale mješavine organskih tvari koje čine osnovu života.

    Što smo naučili?

    Iz lekcije smo naučili o suštini hipoteze o postanku života na Zemlji Oparin-Haldane. Prema teoriji, makromolekularne tvari (bjelančevine, masti, ugljikohidrati) nastale su iz nežive tvari kao rezultat složenih biokemijskih reakcija pod utjecajem vanjskog okoliša. Hipotezu je prvi testirao Stanley Miller, koji je rekreirao uvjete na Zemlji prije nastanka života. Kao rezultat, dobivene su aminokiseline i druge složene tvari. Međutim, kako su se te tvari reproducirale ostalo je nepotvrđeno.

    Tematski kviz

    Evaluacija izvješća

    Prosječna ocjena: 4.4. Ukupno primljenih ocjena: 194.

    1. Što je život?

    Odgovor. Život je način postojanja entiteta (živih organizama) obdarenih unutarnjom aktivnošću, proces razvoja tijela organske strukture sa stalnom prevlašću procesa sinteze nad procesima raspadanja, posebno stanje materije koje se postiže zahvaljujući sljedećim svojstvima. Život je način postojanja proteinskih tjelešaca i nukleinskih kiselina čija je bit stalna izmjena tvari s okolinom, a prestankom te izmjene prestaje i život.

    2. Koje hipoteze o nastanku života poznajete?

    Odgovor. Razne ideje o podrijetlu života mogu se grupirati u pet hipoteza:

    1) kreacionizam - Božansko stvaranje živih;

    2) spontani nastanak – živi organizmi nastaju spontano iz nežive tvari;

    3) hipoteza stacionarnog stanja – život postoji oduvijek;

    4) hipoteza o panspermiji – život se na naš planet donosi izvana;

    5) hipoteza biokemijske evolucije - život je nastao kao rezultat procesa koji se pokoravaju kemijskim i fizikalnim zakonima. Trenutno većina znanstvenika podržava ideju abiogenog podrijetla života u procesu biokemijske evolucije.

    3. Što je osnovno načelo znanstvene metode?

    Odgovor. Znanstvena metoda je skup tehnika i operacija koje se koriste u izgradnji sustava znanstvenog znanja. Osnovno načelo znanstvene metode je ne uzimati ništa zdravo za gotovo. Svaku izjavu ili opovrgavanje nečega treba provjeriti.

    Pitanja nakon § 89

    1. Zašto se ideja o božanskom podrijetlu života ne može ni potvrditi ni opovrgnuti?

    Odgovor. Proces božanskog stvaranja svijeta zamišljen je kao da se dogodio samo jednom i stoga nedostupan za istraživanje. Znanost se bavi samo onim pojavama koje je moguće promatrati i eksperimentalno proučavati. Stoga, sa znanstvenog gledišta, hipoteza o Božanskom podrijetlu živih bića ne može se niti dokazati niti opovrgnuti. Glavno načelo znanstvene metode je "ništa ne uzimajte zdravo za gotovo". Stoga, logično, ne može postojati proturječnost između znanstvenog i religijskog objašnjenja nastanka života, budući da se te dvije sfere mišljenja međusobno isključuju.

    2. Koje su glavne odredbe hipoteze Oparin-Haldane?

    Odgovor. U suvremenim uvjetima nemoguć je nastanak živih bića iz nežive prirode. Abiogeni (tj. bez sudjelovanja živih organizama) nastanak žive tvari bio je moguć samo u uvjetima drevne atmosfere i odsutnosti živih organizama. Sastav drevne atmosfere uključivao je metan, amonijak, ugljikov dioksid, vodik, vodenu paru i druge anorganske spojeve. Pod utjecajem snažnih električnih pražnjenja, ultraljubičastog zračenja i visokog zračenja, iz tih tvari mogu nastati organski spojevi koji su se akumulirali u oceanu, tvoreći "prvobitnu juhu". U "primarnom bujonu" biopolimera formiraju se multimolekularni kompleksi - koacervati. Ioni metala, koji su djelovali kao prvi katalizatori, ušli su u kapljice koacervata iz vanjskog medija. Od golemog broja kemijskih spojeva prisutnih u „prajuhi“ odabrane su katalitički najučinkovitije kombinacije molekula koje su u konačnici dovele do pojave enzima. Molekule lipida poredale su se na granici između koacervata i vanjskog okoliša, što je dovelo do stvaranja primitivne stanične membrane. U određenoj fazi, proteinski probioti uključivali su nukleinske kiseline, stvarajući pojedinačne komplekse, što je dovelo do pojave takvih živih svojstava kao što su samoreprodukcija, očuvanje nasljednih informacija i njihov prijenos na sljedeće generacije. Probionti, čiji je metabolizam bio u kombinaciji sa sposobnošću samoreprodukcije, već se mogu smatrati primitivnim procelama, čiji se daljnji razvoj odvijao prema zakonima evolucije žive tvari.

    3. Koji se eksperimentalni dokazi mogu dati u korist ove hipoteze?

    Odgovor. Godine 1953. ovu hipotezu A. I. Oparina eksperimentalno su potvrdili pokusi američkog znanstvenika S. Millera. U instalaciji koju je izradio simulirani su uvjeti za koje se pretpostavlja da su postojali u Zemljinoj primarnoj atmosferi. Kao rezultat pokusa dobivene su aminokiseline. Slični eksperimenti ponovljeni su mnogo puta u različitim laboratorijima i omogućili su dokazati temeljnu mogućnost sintetiziranja praktički svih monomera glavnih biopolimera pod takvim uvjetima. Naknadno je utvrđeno da je pod određenim uvjetima moguće sintetizirati složenije organske biopolimere iz monomera: polipeptida, polinukleotida, polisaharida i lipida.

    4. Koja je razlika između hipoteze A. I. Oparina i hipoteze J. Haldanea?

    Odgovor. J. Haldane također je iznio hipotezu o abiogenom podrijetlu života, ali je, za razliku od A. I. Oparina, prednost dao ne proteinima - koacervatnim sustavima sposobnim za metabolizam, već nukleinskim kiselinama, odnosno makromolekularnim sustavima sposobnim za samoreprodukciju.

    5. Koje argumente navode protivnici kritizirajući Oparin-Haldaneovu hipotezu?

    Odgovor. Oparin-Haldaneova hipoteza ima i slabu stranu, koju ističu njezini protivnici. U okviru te hipoteze nije moguće objasniti glavni problem: kako je došlo do kvalitativnog skoka s neživog na živo. Dapače, za samoreprodukciju nukleinskih kiselina potrebni su enzimski proteini, a za sintezu proteina nukleinske kiseline.

    Navedite moguće argumente "za" i "protiv" hipoteze o panspermiji.

    Odgovor. Argumenti za:

    Život na razini prokariota pojavio se na Zemlji gotovo odmah nakon njezina nastanka, iako je udaljenost (u smislu razlike u razini složenosti organizacije) između prokariota i sisavaca usporediva s udaljenosti od primordijalne juhe do pariota;

    U slučaju nastanka života na bilo kojem planetu naše galaksije, on, kao što pokazuju, na primjer, procjene A.D. Panova, može "zaraziti" cijelu galaksiju u razdoblju od samo nekoliko stotina milijuna godina;

    Nalazi u nekim meteoritima artefakata koji se mogu protumačiti kao rezultat aktivnosti mikroorganizama (čak i prije nego što je meteorit udario u Zemlju).

    Hipoteza panspermije (život je na naš planet donesen izvana) ne odgovara na glavno pitanje kako je život nastao, već taj problem prebacuje na neko drugo mjesto u Svemiru;

    Potpuna radijska tišina Svemira;

    Budući da se pokazalo da je cijeli naš Svemir star samo 13 milijardi godina (odnosno, cijeli naš Svemir je samo 3 puta stariji (!) od planeta Zemlje), onda je ostalo vrlo malo vremena za nastanak života negdje daleko. .. Nama najbliža zvijezda, a-Centauri, je 4 sv. godine. Moderni lovac (4 brzine zvuka) će letjeti do ove zvijezde ~ 800.000 godina.

    Ch. Darwin je 1871. napisao: “Ali sada ... u nekom toplom rezervoaru koji sadrži sve potrebne amonijeve i fosforne soli i dostupan svjetlu, toplini, elektricitetu itd., kemijski je formiran protein, sposoban za daljnje, sve složenije transformacije , tada bi ta tvar odmah bila uništena ili apsorbirana, što je bilo nemoguće u razdoblju prije nastanka živih bića.

    Potvrdite ili opovrgnite ovu izjavu Charlesa Darwina.

    Odgovor. Proces nastanka živih organizama iz jednostavnih organskih spojeva bio je iznimno dug. Da bi život nastao na Zemlji, bio je potreban evolucijski proces koji je trajao mnogo milijuna godina, tijekom kojeg su složene molekularne strukture, prvenstveno nukleinske kiseline i proteini, odabrane za stabilnost, za sposobnost reprodukcije svoje vrste.

    Ako sada na Zemlji negdje u područjima intenzivne vulkanske aktivnosti mogu nastati prilično složeni organski spojevi, tada je vjerojatnost bilo kakvog duljeg postojanja tih spojeva zanemariva. Isključena je mogućnost ponovne pojave života na Zemlji. Sada se živa bića pojavljuju samo putem reprodukcije.

    1. U suvremenim uvjetima nemoguć je nastanak živih bića iz nežive prirode. Abiogeni (tj. bez sudjelovanja živih organizama) nastanak žive tvari bio je moguć samo u uvjetima drevne atmosfere i odsutnosti živih organizama. 2. Sastav drevne atmosfere uključivao je metan, amonijak, ugljikov dioksid, vodik, vodenu paru i druge anorganske spojeve. Pod utjecajem snažnih električnih pražnjenja, ultraljubičastog zračenja i visokog zračenja, iz tih tvari mogu nastati organski spojevi koji su se akumulirali u oceanu, tvoreći "prvobitnu juhu". 3. U "primarnom bujonu" biopolimera nastaju multimolekularni kompleksi - koacervati. Ioni metala, koji su djelovali kao prvi katalizatori, ušli su u kapljice koacervata iz vanjskog medija. Od golemog broja kemijskih spojeva prisutnih u „prajuhi“ odabrane su katalitički najučinkovitije kombinacije molekula koje su u konačnici dovele do pojave enzima. Molekule lipida poredale su se na granici između koacervata i vanjskog okoliša, što je dovelo do stvaranja primitivne stanične membrane. 4. U određenoj fazi, proteinski probioti uključivali su nukleinske kiseline, stvarajući pojedinačne komplekse, što je dovelo do pojave takvih živih svojstava kao što su samoreprodukcija, očuvanje nasljednih informacija i njihov prijenos na sljedeće generacije. Probionti, čiji je metabolizam bio u kombinaciji sa sposobnošću samoreprodukcije, već se mogu smatrati primitivnim procelama, čiji se daljnji razvoj odvijao prema zakonima evolucije žive tvari.