Grundläggande bestämmelser i Lamarcks teori. Evolutionshypotes

AVSNITT "Materialens styrka"

    Grundläggande bestämmelser. Huvudhypoteser och antaganden. Typer av belastningar och grundläggande deformationer.

Materialets styrka– är vetenskapen om styrkan och deformationen av kroppar, maskinelement och strukturer. Varaktighet– kallas förmågan hos materialet i strukturer och deras element att motstå inverkan av yttre krafter utan att kollapsa. MED Opromat överväger metoder för att beräkna strukturella element för styrka, styvhet och stabilitet. R Hållfasthetsberäkningar gör det möjligt att bestämma dimensioner och former på delar som tål en given belastning med minsta mängd material. Under stelhet hänvisar till en kropps eller strukturs förmåga att motstå bildandet av deformation. Beräkningar för styvhet säkerställer att förändringar i form och dimensioner av strukturen och dess element inte överskrider tillåtna standarder. Under stabilitet hänvisar till en strukturs förmåga att motstå krafter som försöker kasta den ur jämvikt. Stabilitetsberäkningar förhindrar risken för plötslig förlust av stabilitet och böjning av dellängder. I praktiken måste du i de flesta fall hantera strukturer med komplex form, men de kan föreställas som bestående av individuella enkla element (balkar, arrayer). Det huvudsakliga designmaterialet för materialets styrka är timmer, det vill säga en kropp vars tvärgående dimensioner är små jämfört med dess längd. Förmågan hos ett material att eliminera deformation efter att yttre krafter upphört kallas elasticitet. Huvudhypoteser och antaganden: 1) hypotes om frånvaron av initiala inre krafter - anta att om det inte finns några skäl som orsakar deformation av kroppen (belastning), så är alla dess krafter lika med 0, alltså samverkanskrafterna mellan delarna och den belastade kropp beaktas inte. 2) antagandet om ensidighet hos materialet, fysik - de mekaniska egenskaperna hos en kropp kanske inte är desamma på olika punkter. 3) antagandet om kontinuitet av materialet, materialet i varje kropp har en kontinuerlig struktur och representerar ett kontinuerligt medium. 4) antagande om materialets isotropi, antag att kroppens material har samma egenskaper i alla riktningar. Ett material som inte har samma egenskaper åt olika håll kallas anisotropt (trä). 5) antagande om ideal elasticitet, låt oss anta att, inom vissa gränser, belastningen av materialet har ideal elasticitet, det vill säga efter att belastningen tagits bort försvinner deformationen helt.

En förändring av en kropps linjära och vinkeldimensioner kallas linjär respektive vinkeldeformation 1) antagandet om liten förskjutning eller principen om initiala dimensioner. 2) antagandet om linjär deformation av kroppar, rörelsen av punkter och sektioner av en elastisk kropp inom vissa gränser, belastad i proportion till de krafter som orsakas av dessa rörelser. 3) hypotes om plansektioner. Typer av belastningar och huvuddeformationer: Ytlaster kan koncentreras eller fördelas, beroende på karaktären av lastens verkan, uppdelat i statistisk och dynamisk. Statistisk Laster kallas numeriska värden, vars riktning och placering förblir konstant eller ändras långsamt och inte nämnvärt. Dynamisk laster som kännetecknas av snabb koppling i tiden för deras riktning eller plats kallas. Huvudtyper av deformationer: 1) spänning – kedjor; 2) komprimering – kolumner; 3) skift - tätningar, dymlingar. Skjuvdeformation som förs till punkten för förstörelse av materialet kallas skjuvning. 4) Torsion 5) böjning – balkar, axlar.

    Sektionsmetod. Spänning.

Metoden för sektioner är att kroppen mentalt skärs av ett plan i 2 delar, varav alla kasseras och i dess ställe appliceras krafterna som verkar innan snittet på den återstående sektionen, den återstående delen anses vara en oberoende kropp som är i jämvikt under påverkan av yttre och inre krafter som appliceras på sektionen. Enligt Newtons 3:e lag är de inre krafterna som verkar i sektionen av de återstående och kasserade delarna av kroppen lika stora, men motsatta; därför får vi, när vi betraktar jämvikten för någon av de två delarna av den dissekerade kroppen, samma värde av de inre krafterna. Bild sid 8 i föreläsningar.

    Typer av deformationer. Hookes lag i spänning och kompression.

Med olika deformationer av balkens tvärsnitt uppstår olika inre faktorer:

1) i snittet uppstår endast längsgående kraft N, i detta fall är denna deformation drag om kraften riktas från sektionen 2) i tvärsnittet uppstår endast tvärkraft Q, i detta fall är detta en skjuvdeformation. i sektionen uppstår endast vridmoment T i detta I detta fall är detta en vridningsdeformation. 4) ett böjmoment M uppstår i sektionen, i detta fall är detta en ren böjningsdeformation, om både M och Q uppträder samtidigt i sektionen sektion, då är böjningen tvärgående.

Hookes lag är endast giltig inom vissa belastningsgränser. Normal spänning är direkt proportionell mot den relativa förlängningen eller förkortningen. E – proportionalitetskoefficient (modul för längsgående elasticitet) kännetecknar materialets styvhet, d.v.s. förmågan att motstå elastiska deformationer av spänning eller kompression.

    Stress och longitudinell töjning vid spänning och kompression. Beräkningar av drag- och tryckhållfasthet.

Som ett resultat av mekaniska tester fastställdes den begränsande spänningen vid vilken felfunktion eller förstörelse av materialet i en strukturell del inträffar. För att säkerställa hållfastheten hos en del är det nödvändigt att spänningarna som uppstår i dem under drift är mindre än det maximala.
säkerhetsfaktor.
;S – kallas tillåten hållfasthetskoefficient. Det beror på materialets egenskaper, kvalitet och enhetlighet. För ömtåliga S=2 – 5, för trä 8 – 12.
tillåten spänning.
tillstånd för drag- och tryckhållfasthet.

Spänning eller kompression är en typ av deformation där endast längsgående kraft uppstår i någon sektion av balken. Stavar med rak axel (raka stänger) som arbetar i spänning eller kompression kallas stavar. Vid sträckning är hypotesen om plana sektioner sann, det vill säga att alla fibrer i strålen förlängs lika mycket. Vid spänning och kompression i balkens tvärsnitt uppstår endast normala spänningar, jämnt fördelade över sektionen.
Tvärsnittsformen påverkar inte spänningen. I alla sektioner av balken är spänningen jämnt fördelad och i den sektion där en koncentrerad kraft appliceras på balken längs axeln ändras värdet på den längsgående kraften och spänningen abrupt.
relativ förlängning.

    Fysisk grund för styrka. Dragdiagram av mjukt stål.

Diagram... sid 14 i föreläsningar. Beskriv: 3 raka linjer parallella med varandra med en prickad linje i en vinkel på 30 grader. Triangeln är liten nära ursprunget. Berätta var poängen finns.

de kallar den maximala spänningen upp till vilken deformationen ökar i proportion till belastningen, det vill säga Hookes lag är giltig.Punkt A motsvarar en annan gräns, som kallas den elastiska gränsen.

Elastisk spänning är den spänning upp till vilken deformationer praktiskt taget förblir elastiska.

C-sträckgräns är den spänning vid vilken en märkbar töjning uppträder i provet utan att öka belastningen. B – tillfälligt motstånd eller draghållfasthet. temporärt motstånd kallas en villkorlig spänning som är lika med förhållandet mellan den maximala kraften som provet kan motstå till den ursprungliga tvärsnittsarean; när det temporära motståndet uppnås bildas en avsmalning på dragprovet - en hals, det vill säga, förstörelsen av provet börjar. Vi pratar om betingad stress eftersom i sektionen av nacken blir stressen stor. M - motsvarande spänningen uppstod. I det minsta tvärsnittet vid brottögonblicket - brottspänningen.
.

    Statiskt obestämda stavsystem. Ekvation för förskjutningskompatibilitet.

Statiskt obestämda system– dessa är elastiska stavsystem (strukturer) där antalet okända inre krafter och reaktioner från stöd är större än antalet statiska ekvationer som är möjliga för detta system.

Förutom de statiska ekvationerna, för att beräkna sådana system (strukturer), är det nödvändigt att involvera ytterligare villkor som beskriver deformationen av elementen i ett givet system. De kallas konventionellt förskjutningsekvationer eller defor(och själva lösningsmetoden kallas ibland för deformationsjämförelsemetoden).

Grad av statisk obestämdhet system är skillnaden mellan antalet okända och antalet oberoende jämviktsekvationer som kan sammanställas för ett givet system.

Antalet ytterligare förskjutningsekvationer som krävs för att avslöja statisk obestämdhet måste vara lika med graden av statisk obestämning av systemet.

Kompatibilitetsekvationer förskjutningar kallas kanoniska ekvationer av kraftmetoden, eftersom de är skrivna enligt en viss lag (kanon). Dessa ekvationer, vars antal är lika med antalet extra okända, tillsammans med jämviktsekvationerna gör det möjligt att avslöja systemets statiska obestämdhet, d.v.s. att bestämma värdena för de extra okända.

    Formel för skjuvspänning under vridning. Torsionsdeformation. Beräkningar av styrka och vridstyvhet.

Torsion är en typ av deformation där endast en kraftfaktor visas i tvärsnittet av stången - vridmoment Mz. Vridmoment, per definition, är lika med summan av momenten av inre krafter i förhållande till stavens längdaxel Oz. Normala krafter parallella med Oz-axeln bidrar inte till vridmomentet.

Som framgår av formeln är skjuv- och skjuvspänningar proportionella mot avstånden från stångens axel. Låt oss vara uppmärksamma på de strukturella analogierna av formlerna för normala spänningar av ren böjning och tangentiella torsionsspänningar. Hypoteser taget vid beräkning av vridning:

1) sektioner som är plana före deformation förblir plana efter deformation (Bernoulli-hypotes, hypotes om plana sektioner);

2) alla radier för en given sektion förblir raka (ej krökta) och roterar genom samma vinkel ϕ, det vill säga varje sektion roterar relativt x-axeln som en hård tunn skiva;

3) avstånden mellan sektionerna ändras inte under deformation.

Vid torsion delas även hållfasthetsberäkningar in i design och verifiering. Beräkningarna är baserade på hållfasthetsvillkoret där τmax är den maximala skjuvspänningen i balken, bestämt från ovanstående ekvationer beroende på sektionens form; [τ] - tillåten skjuvspänning, lika med en del av gränsspänningen för materialet i delen - draghållfasthet τv eller sträckgräns τt. Säkerhetsfaktorn ställs in utifrån samma hänsyn som för spänning. Till exempel, för en axel med ihåligt cirkulärt tvärsnitt, med ytterdiameter D och innerdiameter d, har vi där α=d/D är sektionskavitetskoefficienten.

Vridstyvhetsvillkoret för en sådan axel är som följer: där [φo] är den tillåtna relativa vridningsvinkeln

    Statiskt obestämda problem vid vridning

Vid vridning, liksom vid spänning, kan statiskt obestämda problem uppstå, för vilkas lösning ekvationer för förskjutningars kompatibilitet måste läggas till de statiska jämviktsekvationerna.

Det är lätt att visa att metoden för att lösa dessa problem i vridning och spänning är densamma. Låt oss betrakta, som ett exempel, en balk inbäddad i båda ändarna i absolut stela väggar (fig. 7.21). Låt oss kassera uppsägningarna och ersätta deras handling med de okända ögonblicken M1 och M2. Vi får deforfrån villkoret att torsionsvinkeln i den högra inbäddningen är lika med noll:

Där Ip1=πd14/32, Ip2=πd24/32.

Momentmoment i balksektioner relateras med följande ekvation:

.

Genom att lösa ovanstående ekvationer tillsammans för okända ögonblick får vi:

Vridningsvinkeln för sektionen C bestäms från ekvationen

Diagram över vridmoment och vridningsvinklar presenteras i fig. 7.21.

    Rak tvärböjning av balkar. Rent bockningsdiagram över inre krafter vid böjning av balkar.

Ren böjning är en typ av deformation där endast ett böjmoment uppstår i något tvärsnitt av balken; ren böjningsdeformation uppstår om 2 lika men motsatta kraftpar appliceras på balken, ett plan som går genom axeln. Balkar, axlar och axlar fungerar för böjning. Vi kommer att överväga sådana balkar som har minst 1 symmetriplan och belastningsplanet sammanfaller med det; i detta fall uppstår böjningsdeformation i deformationsplanet för yttre krafter och böjning kallas direkt. Tvärböj– böjning, vid vilken i stavens sektioner, förutom det inre böjmomentet, även en tvärkraft uppstår. För ren böjning är hypotesen om plana sektioner giltig. Fibrer som ligger på den konvexa sidan sträcks, de som ligger på den konkava sidan komprimeras vid gränsen. Mellan dem ligger ett centralt lager av fibrer som bara böjs utan att ändra dess längd. Vid ren böjning uppstår normala drag- och tryckspänningar i balkens tvärsnitt ojämnt fördelade över sektionen.

Analys av ovanstående differentiella beroenden under böjning gör att vi kan fastställa några funktioner (regler) för att konstruera diagram över böjmoment och tvärkrafter:

A - i områden där det inte finns någon fördelad belastning q, diagram Fär begränsade till raka linjer parallella med basen och diagram M– lutande raka linjer;

b – i områden där en fördelad belastning appliceras på balken q, diagram F begränsas av lutande räta linjer och diagram M– kvadratiska paraboler. Dessutom, om diagrammet M om vi bygger "på en sträckt fiber", så kommer rabolans konvexitet att riktas i handlingsriktningen q, och extremumet kommer att placeras i avsnittet där diagrammet F korsar baslinjen;

V - i sektioner där en koncentrerad kraft appliceras på balken i diagrammet F det kommer att ske hopp med storleken och i riktningen av en given kraft, och på diagrammet M– kinks, spetsen riktad i verkansriktningen för denna kraft;

G - i sektioner där ett koncentrerat moment appliceras på balken i diagrammet F det blir inga ändringar, men på diagrammet M– hoppar med storleken på detta ögonblick;

d – i områden där F>0, ögonblick Mökar, och i områden där F M minskar (se figurerna a–d).

    Böjande hypoteser. Formel för normala påfrestningar

Det finns tre sådana hypoteser för böjning:

a – hypotes om platta sektioner (Bernoulli-hypotes) – platta sektioner före deformation förblir plana efter deformation, men roterar endast i förhållande till en viss linje, som kallas balksektionens neutralaxel. I det här fallet kommer fibrerna i strålen som ligger på ena sidan av den neutrala axeln att sträcka sig och på den andra komprimeras; fibrer som ligger på den neutrala axeln ändrar inte sin längd;

b – hypotes om konstansen hos normala spänningar – spänningar som verkar på samma avstånd y från den neutrala axeln, konstant över strålens bredd;

c – hypotes om frånvaro av sidotryck – intilliggande längsgående fibrer trycker inte på varandra.

Maximala normala böjspänningar vi hittar det med formeln: Var W z– axiellt motståndsmoment

Vid spänning och kompression i en balks tvärsnitt uppstår endast normala spänningar, jämnt fördelade över sektionen, sektionens form påverkar inte spänningen. I alla sektioner av balken är spänningen jämnt fördelad och i den sektion där en koncentrerad kraft appliceras på balken längs axeln ändras värdet på den längsgående kraften och spänningen abrupt. relativ förlängning.

    Differentiella beroenden under böjning

Låt oss fastställa några samband mellan inre krafter och externa belastningar under böjning, såväl som karakteristiska egenskaper hos diagrammen F Och M, kunskap om vilka kommer att underlätta konstruktionen av diagram och låter dig kontrollera deras korrekthet. För att underlätta notationen kommer vi att beteckna: M≡M z , F≡F y .

Låt oss välja ett litet element på en sektion av en balk med en godtycklig belastning på en plats där det inte finns några koncentrerade krafter och moment dx. Eftersom hela strålen är i jämvikt, är elementet dx kommer att vara i jämvikt under verkan av tvärkrafter som appliceras på den, böjmoment och extern belastning. Eftersom den F Och M i det allmänna fallet ändras längs strålens axel, sedan i sektionerna av elementet dx skjuvkrafter kommer att uppstå F Och F+dQ, samt böjmoment M Och M+dM. Från jämviktstillståndet för det valda elementet får vi
Den första av de två skrivna ekvationerna ger villkoret

Från den andra ekvationen, försummar termen q· dx·( dx/2) som en oändligt liten kvantitet av andra ordningen finner vi

Med tanke på uttryck (10.1) och (10.2) tillsammans kan vi erhålla

Relationer (10.1), (10.2) och (10.3) kallas differentiella beroenden av D.I. Zhuravsky under böjning.

    Geometriska egenskaper hos plana sektioner. (statiskt ytmoment. Polärt tröghetsmoment. Axialt tröghetsmoment. Tröghetsmoment vid parallell translation av axlar. Huvudaxlar och huvudsakliga tröghetsmoment.

Det statiska momentet för arean av en platt figur i förhållande till en axel som ligger i samma plan är summan av produkterna av områdena av elementära områden på avstånd från dem till denna axel, taget över hela området, och statiska moment kring axlarna. Kan vara större än noll eller mindre.

Det polära tröghetsmomentet för en platt figur i förhållande till en pol som ligger över hela området är summan av produkterna av områdena av elementära områden med kvadraterna av deras avstånd till polen.
Det polära tröghetsmomentet är alltid större än 0.

Tröghetsmomentet för ett mekaniskt system i förhållande till en fast axel ("axiellt tröghetsmoment") är den fysiska storheten Ja, lika med summan av produkterna av massorna av alla n materialpunkter i systemet med kvadraterna på deras avstånd till axeln: Var:

mi är massan av den i:te punkten,

ri - avstånd från i:te punkten till axeln.

Det axiella tröghetsmomentet för en kropp Ja är ett mått på trögheten hos en kropp i rotationsrörelse runt en axel, precis som en kropps massa är ett mått på dess tröghet i translationsrörelse. Var:

dm = ρdV - massan av ett litet element av kroppsvolymen dV,

ρ - densitet,

r är avståndet från element dV till axel a.

Om kroppen är homogen, det vill säga dess densitet är densamma överallt, då

De axlar kring vilka sektionens centrifugala tröghetsmoment blir noll kallas huvudaxlarna, och huvudaxlarna som passerar genom sektionens tyngdpunkt kallas sektionens huvudtröghetsaxlar.

Tröghetsmomenten i förhållande till sektionens huvudtröghetsaxlar kallas sektionens huvudsakliga tröghetsmoment och betecknas med I1 och I2, med I1>I2. Vanligtvis, när man talar om huvudmoment, menar de axiella tröghetsmoment kring de centrala centrala tröghetsaxlarna.

Låt oss anta att u- och v-axlarna är huvudsakliga. Sedan Härifrån DENNA ekvation bestämmer positionen för huvudtröghetsaxlarna för sektionen vid en given punkt i förhållande till de ursprungliga koordinataxlarna. Vid vridning av koordinataxlarna ändras också de axiella tröghetsmomenten. Låt oss hitta positionen för axlarna i förhållande till vilka de axiella tröghetsmomenten når extrema värden. För att göra detta tar vi den första derivatan av Iu med avseende på α och likställer den med noll: därför, om tröghetsmomenten för sektionen kring huvudaxlarna är desamma, så går alla axlar genom samma punkt i sektionen är de huvudsakliga och de axiella tröghetsmomenten kring alla dessa axlar är desamma: Iu=Iv =Iy=Iz. Denna egenskap innehas till exempel av kvadratiska, runda och ringformiga sektioner.

    Statiskt obestämda balkar och ramar. Kraftmetod för att avslöja den statiska obestämningen av balkar och ramar.

Statiskt obestämt är ett system som inte kan beräknas med enbart statiska ekvationer, eftersom det har onödiga kopplingar. För att beräkna sådana system sammanställs ytterligare ekvationer som tar hänsyn till systemets deformationer.

Statiskt obestämda system har ett antal karakteristiska egenskaper:

Statiskt obestämt system- detta är en struktur, vars kraftfaktorer i elementen inte kan bestämmas endast från jämviktsekvationer (statiska ekvationer).

Statisk obestämdhet uppstår i fallet när antalet anslutningar som påläggs ett system visar sig vara större än vad som är nödvändigt för att säkerställa dess jämvikt. Samtidigt blir en del av dessa kopplingar så att säga ”överflödiga”, och ansträngningarna i dem blir onödiga okända. Baserat på antalet extra okända, bestäms graden av statisk obestämning av systemet. Observera att termen "extra" anslutningar är villkorad, eftersom dessa anslutningar är nödvändiga för att säkerställa systemets styrka och styvhet, även om de är "redundanta" ur dess jämviktssynpunkt.

Ram– En struktur som består av stavar av godtycklig konfiguration och som har en eller flera stela (ej gångjärnsförsedda) noder. För att avslöja statisk obestämdhet är det nödvändigt, förutom den statiska sidan av problemet, att analysera systemets deformationer och, förutom jämviktsekvationerna, att sammanställa ekvationer för kompatibilitet för deformationer, från vars lösning " extra” okända hittas. I detta fall måste antalet sådana ekvationer vara lika med graden av statisk obestämning av systemet. Metod för krafter. Huvudtanken med metoden För att omvandla ett givet statiskt obestämt system till ett statiskt bestämt, använder kraftmetoden följande teknik. Alla "extra" anslutningar som påtvingas strukturen kasseras och deras verkan ersätts av motsvarande reaktioner - krafter eller moment. Samtidigt, för att bibehålla de specificerade förhållandena för fästning och belastning, måste reaktionerna av de kasserade bindningarna ha sådana värden att förskjutningarna i riktning mot dessa reaktioner skulle vara lika med noll (eller specificerade värden). Sålunda, när man avslöjar statisk obestämdhet med denna metod, är det som eftersträvas inte deformationerna, utan motsvarande krafter - reaktioner av bindningar (därav namnet "kraftmetoden").

Låt oss skriva ner huvudstadierna för att avslöja statisk obestämdhet med hjälp av kraftmetoden:

1) vi bestämmer graden av statisk obestämning av systemet, det vill säga antalet onödiga okända;

2) vi tar bort onödiga anslutningar och ersätter därmed det ursprungliga statiskt obestämda systemet med ett statiskt definierbart. Detta nya system, befriat från onödiga anslutningar, kallas grundläggande Observera att valet av extra anslutningar kan vara ganska godtyckligt och bara beror på designerns önskemål, så att för samma initiala statiskt obestämda system är olika versioner av huvudsystemen möjliga. Man måste dock se till att huvudsystemet förblir geometriskt oförändrat - det vill säga att dess element, efter att ha tagit bort onödiga anslutningar, inte ska kunna röra sig fritt i rymden. 3) vi komponerar ekvationer för deformationer vid tillämpningspunkterna för extra okända. Eftersom dessa deformationer i det ursprungliga systemet är lika med noll, måste de angivna ekvationerna också likställas med noll. Sedan från de resulterande ekvationerna finner vi värdet av de extra okända. Grundläggande problem med hållfasthet hos material. Deformationer resår och plast. Grundläggande hypoteser Och antaganden. Klassificering massor Och...

  • Utbildningsprogram för grundläggande allmän utbildning av den kommunala budgetutbildningsinstitutionen

    Utbildningsprogram

    ... arter. Utveckling av evolutionära idéer Ursprung arter. Utveckling av evolutionära koncept. Grundläggande bestämmelser ... « hypotes stabilt läge", " hypotes panspermia", " hypotes biokemisk evolution". Karakterisera grundläggande hypoteser ...

  • 5 Ämnen för beräkning och grafiskt arbete 16 > Frågor för testning 16 > Exempel på test för att kontrollera kunskap 17 > V. Tematisk plan för att studera disciplinen 19

    Tematisk plan

    ... Grundläggande hypoteser Och antaganden vid vridning av en rund axel. Villkor för styrka och styvhet. Skjuv- och vinkelspänningar deformation... under påverkan av variabler massor; d) max... osv. slag kontroll i enlighet med förordningar) Antal poäng, ...

  • Din ungdom, vuxen ålder, ålderdom, under huvudredaktionen av A. A. Reana St. Petersburg "Prime-Eurosign" Publishing House "Neva" Moscow Olma-Press "2002 BBC 88. 37

    Dokumentera

    Det kan vara ett misstag erkände student, och... intellektuell massor. KAPITEL... två barn huvud arter minne - ... väntar grundläggande bestämmelser... anslutningar. Hypotes inkonsekvenser - placera kognitiv teori... relationer). Professionell deformation personligheter -...

    • En hypotes är ett argument om ett visst fenomen, som bygger på den subjektiva synen på en person som styr sina handlingar i någon etablerad riktning. Om resultatet ännu inte är känt för personen skapas ett generaliserat antagande, och genom att kontrollera det kan du justera arbetets övergripande fokus. Detta är det vetenskapliga konceptet för en hypotes. Är det möjligt att förenkla innebörden av detta begrepp?

    Förklaring på ”icke-vetenskapligt” språk

    En hypotes är förmågan att förutsäga, förutsäga resultaten av arbetet, och detta är den viktigaste komponenten i praktiskt taget varje vetenskaplig upptäckt. Det hjälper till att beräkna framtida fel och misstag och minska antalet avsevärt. I detta fall kan en hypotes som genereras direkt under arbetet delvis bevisas. Om resultatet är känt är det ingen mening med antagandet, och då läggs inga hypoteser fram. Detta är en enkel definition av begreppet hypotes. Nu kan vi prata om hur det är byggt och diskutera dess mest intressanta typer.

    Hur föds en hypotes?

    Att skapa ett argument i det mänskliga sinnet är inte en enkel tankeprocess. Forskaren ska kunna skapa och uppdatera förvärvad kunskap och han ska även ha följande egenskaper:

    1. Problemsyn. Detta är förmågan att visa vägarna för den vetenskapliga utvecklingen, fastställa dess huvudtrender och koppla samman olika uppgifter. Kombinerar problemvisionen med redan förvärvade färdigheter och kunskaper, instinkter och förmågor hos en person inom forskning.
    2. Alternativ karaktär. Denna egenskap tillåter en person att dra intressanta slutsatser och hitta något helt nytt i kända fakta.
    3. Intuition. Denna term hänvisar till en omedveten process och är inte baserad på logiska resonemang.

    Vad är kärnan i hypotesen?

    En hypotes speglar den objektiva verkligheten. I detta liknar det olika former av tänkande, men det skiljer sig också från dem. Den huvudsakliga specificiteten för en hypotes är att den speglar fakta i den materiella världen på ett gissningsvis sätt; den hävdar inte kategoriskt och tillförlitligt. Därför är en hypotes ett antagande.

    Alla vet att när man etablerar ett koncept genom det närmaste släktet och skillnaden, kommer det också att vara nödvändigt att ange särdrag. Det närmaste släktet för en hypotes i form av ett resultat av en aktivitet är begreppet "antagande". Vad är skillnaden mellan en hypotes och en gissning, fantasi, förutsägelse, gissning? De mest chockerande hypoteserna är inte baserade enbart på spekulationer, de har alla vissa egenskaper. För att svara på denna fråga måste du identifiera viktiga funktioner.

    Funktioner i hypotesen

    Om vi ​​pratar om detta koncept är det värt att fastställa dess karakteristiska egenskaper.

    1. En hypotes är en speciell form av utveckling av vetenskaplig kunskap. Det är hypoteser som gör att vetenskapen kan gå från individuella fakta till ett specifikt fenomen, generalisering av kunskap och kunskap om utvecklingslagarna för ett visst fenomen.
    2. En hypotes bygger på att göra antaganden som är förknippade med en teoretisk förklaring av vissa fenomen. Detta koncept fungerar som en separat bedömning eller en hel rad sammanhängande bedömningar, naturfenomen. Bedömningen är alltid problematisk för forskare, eftersom detta begrepp talar om sannolikhetsteoretisk kunskap. Det förekommer att hypoteser framställs utifrån deduktion. Ett exempel är K. A. Timiryazevs chockerande hypotes om fotosyntes. Det bekräftades, men till en början började allt från antaganden i lagen om energibevarande.
    3. En hypotes är en utbildad gissning som är baserad på vissa specifika fakta. Därför kan en hypotes inte kallas en kaotisk och undermedveten process, det är en helt logisk och logisk mekanism som tillåter en person att utöka sin kunskap för att få ny information - för att förstå objektiv verklighet. Återigen kan vi minnas N. Copernicus chockerande hypotes om det nya heliocentriska systemet, som avslöjade tanken att jorden kretsar runt solen. Han beskrev alla sina idéer i verket "On the Rotation of the Celestial Spheres", alla gissningar baserades på en verklig faktabas och inkonsekvensen i det då fortfarande giltiga geocentriska konceptet visades.

    Dessa särdrag, sammantagna, kommer att skilja en hypotes från andra typer av antaganden, samt fastställa dess väsen. Som du kan se är en hypotes ett probabilistiskt antagande om orsakerna till ett visst fenomen, vars tillförlitlighet nu inte kan verifieras och bevisas, men detta antagande tillåter oss att förklara några av orsakerna till fenomenet.

    Det är viktigt att komma ihåg att termen "hypotes" alltid används i dubbel betydelse. En hypotes är ett antagande som förklarar ett fenomen. En hypotes omtalas också som en tankemetod som lägger fram några antaganden och sedan utvecklar utvecklingen och bevisningen av detta faktum.

    En hypotes konstrueras ofta i form av ett antagande om orsaken till tidigare fenomen. Som exempel kan vi nämna vår kunskap om solsystemets bildning, jordens kärna, jordens födelse och så vidare.

    När upphör en hypotes att existera?

    Detta är endast möjligt i ett par fall:

    1. Hypotesen får bekräftelse och förvandlas till ett tillförlitligt faktum - den blir en del av den allmänna teorin.
    2. Hypotesen vederläggs och blir bara falsk kunskap.

    Detta kan hända under hypotesprövning, när den ackumulerade kunskapen är tillräcklig för att fastställa sanningen.

    Vad ingår i uppbyggnaden av en hypotes?

    En hypotes är uppbyggd av följande element:

    • grund - ackumuleringen av olika fakta, uttalanden (oavsett om det är motiverat eller inte);
    • form - ackumuleringen av olika slutsatser som kommer att leda från grunden för en hypotes till ett antagande;
    • antagande - slutsatser från fakta, påståenden som beskriver och motiverar en hypotes.

    Det är värt att notera att hypoteser alltid är desamma i logisk struktur, men de skiljer sig åt i innehåll och utförda funktioner.

    Vad kan sägas om begreppet hypotes och typer?

    I processen för kunskapsutveckling börjar hypoteser att skilja sig åt i kognitiva kvaliteter, såväl som i studieobjektet. Låt oss ta en närmare titt på var och en av dessa typer.

    Baserat på deras funktioner i den kognitiva processen särskiljs beskrivande och förklarande hypoteser:

    1. En beskrivande hypotes är ett uttalande som talar om de inneboende egenskaperna hos det föremål som studeras. Vanligtvis tillåter ett antagande oss att svara på frågorna "Vad är det här eller det objektet?" eller "Vilka egenskaper har objektet?" Denna typ av hypotes kan läggas fram för att identifiera ett objekts sammansättning eller struktur, avslöja dess verkningsmekanism eller funktioner i dess aktivitet och bestämma funktionella egenskaper. Bland deskriptiva hypoteser finns existentiella hypoteser, som talar om existensen av något objekt.
    2. En förklarande hypotes är ett uttalande baserat på orsakerna till att ett visst föremål uppträder. Sådana hypoteser gör det möjligt att förklara varför en viss händelse inträffade eller vad som är orsakerna till att ett föremål dyker upp.

    Historien visar att med kunskapsutvecklingen dyker det upp fler och fler existentiella hypoteser som berättar om existensen av ett specifikt objekt. Därefter dyker det upp beskrivande hypoteser som berättar om dessa objekts egenskaper, och slutligen föds förklarande hypoteser som avslöjar mekanismen och orsakerna till objektets utseende. Som du kan se finns det en gradvis komplikation av hypotesen i processen att lära sig nya saker.

    Vilka hypoteser finns det för studieobjektet? Det finns allmänna och privata.

    1. Allmänna hypoteser hjälper till att underbygga antaganden om naturliga samband och empiriska regulatorer. De fungerar som ett slags byggnadsställningar i utvecklingen av vetenskaplig kunskap. När hypoteser väl är bevisade blir de vetenskapliga teorier och bidrar till vetenskapen.
    2. En partiell hypotes är ett antagande med motivering om ursprunget och kvaliteten på fakta, händelser eller fenomen. Om det fanns en enda omständighet som orsakade uppkomsten av andra fakta, så tar kunskap formen av hypoteser.
    3. Det finns också en sådan typ av hypotes som en arbetshypotes. Detta är ett antagande som lades fram i början av studien, vilket är ett villkorligt antagande och låter dig kombinera fakta och observationer till en enda helhet och ge dem en första förklaring. Arbetshypotesens huvudsakliga specificitet är att den accepteras villkorligt eller tillfälligt. Det är oerhört viktigt för forskaren att systematisera den inhämtade kunskapen som ges i början av studien. Efteråt kommer de att behöva bearbetas och en ytterligare väg ska beskrivas. En arbetshypotes är precis vad som behövs för detta.

    Vad är en version?

    Begreppet en vetenskaplig hypotes har redan klargjorts, men det finns en annan sådan ovanlig term - version. Vad det är? Inom den politiska, historiska eller sociologiska forskningen, såväl som i rättsmedicinsk undersökningspraktik, ofta när man förklarar vissa fakta eller deras kombination, ställs ett antal hypoteser som kan förklara fakta på olika sätt. Dessa hypoteser kallas versioner.

    Det finns offentliga och privata versioner.

    1. Den allmänna versionen är ett antagande som berättar om brottet som helhet i form av ett enda system av vissa omständigheter och handlingar. Denna version svarar inte bara på en utan en hel rad frågor.
    2. En partiell version är ett antagande som förklarar de individuella omständigheterna kring ett brott. Från privata versioner byggs en generell version.

    Vilka standarder måste en hypotes uppfylla?

    Själva begreppet hypotes i rättsreglerna måste uppfylla vissa krav:

    • den kan inte ha flera teser;
    • bedömningen måste utformas tydligt och logiskt;
    • argumentet bör inte omfatta bedömningar eller begrepp av tvetydig karaktär som ännu inte kan klargöras av forskaren;
    • bedömningen ska innehålla en metod för att lösa problemet för att bli en del av studien;
    • när man presenterar ett antagande är det förbjudet att använda värdebedömningar, eftersom hypotesen måste bekräftas av fakta, varefter den kommer att testas och tillämpas inom ett brett spektrum;
    • hypotesen måste motsvara ett givet ämne, forskningsämne, uppgifter; alla antaganden som är onaturligt knutna till ämnet elimineras;
    • hypotesen kan inte motsäga existerande teorier, men det finns undantag.

    Hur utvecklas en hypotes?

    En persons hypoteser är en tankeprocess. Naturligtvis är det svårt att föreställa sig en allmän och enhetlig process för att konstruera en hypotes: allt eftersom förutsättningarna för att utveckla ett antagande beror på praktiska aktiviteter och på det specifika i ett visst problem. Det är dock fortfarande möjligt att identifiera de allmänna gränserna för de stadier av tankeprocessen som leder till uppkomsten av en hypotes. Detta:

    • lägga fram en hypotes;
    • utveckling;
    • undersökning.

    Nu måste vi överväga varje steg av hypotesens uppkomst.

    Att föreslå en hypotes

    För att lägga fram en hypotes måste du ha några fakta relaterade till ett visst fenomen, och de måste motivera sannolikheten för antagandet, förklara det okända. Därför finns det först en samling av material, kunskap och fakta relaterade till ett specifikt fenomen, som kommer att förklaras ytterligare.

    Utifrån materialen görs ett antagande om vad detta fenomen är, eller med andra ord formuleras en hypotes i snäv mening. Ett antagande i detta fall är en viss bedömning som kommer till uttryck som ett resultat av bearbetning av de insamlade fakta. De fakta som hypotesen bygger på kan förstås logiskt. Så ser huvudinnehållet i hypotesen ut. Antagandet måste svara på frågor om fenomenets väsen, orsaker till fenomenet och så vidare.

    Utveckling och verifiering

    När en hypotes väl har lagts fram börjar dess utveckling. Om vi ​​antar att antagandet är sant, bör ett antal definitiva konsekvenser uppstå. I det här fallet kan logiska konsekvenser inte identifieras med slutsatserna av orsak-och-verkan-kedjan. Logiska konsekvenser är tankar som förklarar inte bara omständigheterna kring ett fenomen, utan också orsakerna till dess förekomst och så vidare. Genom att jämföra fakta från hypotesen med redan etablerade data kan du bekräfta eller motbevisa hypotesen.

    Detta är endast möjligt som ett resultat av att testa hypotesen i praktiken. En hypotes genereras alltid av övning, och endast övning kan avgöra om en hypotes är sann eller falsk. Testning i praktiken gör att du kan omvandla en hypotes till tillförlitlig kunskap om processen (oavsett om den är falsk eller sann). Därför bör man inte reducera sanningen i en hypotes till en specifik och enhetlig logisk handling; Vid kontroll i praktiken används olika metoder och metoder för bevisning eller vederläggning.

    Bekräftelse eller vederläggning av hypotesen

    Arbetshypotesen används ofta i den vetenskapliga världen. Denna metod låter dig bekräfta eller motbevisa enskilda fakta i juridisk eller ekonomisk praxis genom perception. Exempel är upptäckten av planeten Neptunus, upptäckten av rent vatten i Bajkalsjön, etableringen av öar i Ishavet och så vidare. Allt detta var en gång hypoteser, men nu är det vetenskapligt etablerade fakta. Problemet är att det i vissa fall är svårt eller omöjligt att fortsätta med praktiken och att testa alla antaganden är inte möjligt.

    Till exempel, nu finns det en chockerande hypotes att modern ryska är djupare än fornryska, men problemet är att det nu är omöjligt att höra muntligt gammalryska tal. Det är omöjligt att i praktiken verifiera om den ryske tsaren Ivan den förskräcklige blev munk eller inte.

    I de fall där prognostiska hypoteser läggs fram är det olämpligt att förvänta sig omedelbar och direkt bekräftelse i praktiken. Det är därför de i den vetenskapliga världen använder sådana logiska bevis eller vederläggning av hypoteser. Logiska bevis eller vederläggning sker på ett indirekt sätt, eftersom fenomen från det förflutna eller idag lärs in som är otillgängliga för sensorisk perception.

    De viktigaste sätten att logiskt bevisa en hypotes eller dess vederläggning:

    1. Induktivt sätt. Mer fullständig bekräftelse eller vederläggning av en hypotes och härledning av vissa konsekvenser från den tack vare argument som inkluderar lagar och fakta.
    2. Deduktivt sätt. Härledning eller vederläggning av en hypotes från ett antal andra, mer allmänna, men redan bevisade.
    3. Inkludering av en hypotes i systemet för vetenskaplig kunskap, där den överensstämmer med andra fakta.

    Logiskt bevis eller vederläggning kan ske i direkt eller indirekt form av bevis eller vederläggning.

    Hypotesens viktiga roll

    Efter att ha avslöjat problemet med hypotesens väsen och struktur, är det också värt att notera dess viktiga roll i praktisk och teoretisk aktivitet. En hypotes är en nödvändig form av utveckling av vetenskaplig kunskap; utan den är det omöjligt att förstå något nytt. Det spelar en viktig roll i den vetenskapliga världen och fungerar som grunden för bildandet av praktiskt taget varje vetenskaplig teori. Alla betydande upptäckter inom vetenskapen uppstod inte i färdig form; det var de mest chockerande hypoteserna, som de ibland inte ens ville ta hänsyn till.

    Allt börjar alltid smått. All fysik byggdes på otaliga chockerande hypoteser som bekräftades eller motbevisades av vetenskaplig praktik. Därför är det värt att nämna några intressanta idéer.

    1. Vissa partiklar rör sig från framtiden till det förflutna. Fysiker har sin egen uppsättning regler och förbud, som anses vara kanon, men med tillkomsten av tachyoner verkar det som att alla normer har skakas. En tachyon är en partikel som kan bryta mot alla vedertagna fysiklagar på en gång: dess massa är imaginär och den rör sig snabbare än ljusets hastighet. Teorin har framförts att tachyoner kan resa tillbaka i tiden. Partikeln introducerades av teoretikern Gerald Feinberg 1967 och förklarade att tachyoner var en ny klass av partiklar. Forskaren hävdade att detta faktiskt är en generalisering av antimateria. Feinberg hade många likasinnade, och idén slog rot under lång tid, men vederlag dök fortfarande upp. Takyoner har inte helt försvunnit från fysiken, men fortfarande har ingen kunnat upptäcka dem varken i rymden eller i acceleratorer. Om hypotesen var sann skulle människor kunna kontakta sina förfäder.
    2. En droppe vattenpolymer kan förstöra haven. Denna en av de mest chockerande hypoteserna antyder att vatten kan omvandlas till en polymer - detta är en komponent där enskilda molekyler blir länkar i en stor kedja. I det här fallet bör vattnets egenskaper ändras. Hypotesen lades fram av kemisten Nikolai Fedyakin efter ett experiment med vattenånga. Hypotesen har skrämt forskare under lång tid, eftersom man antog att en droppe av en vattenhaltig polymer kunde förvandla allt vatten på planeten till en polymer. Men vederläggningen av den mest chockerande hypotesen lät inte vänta på sig. Forskarens experiment upprepades, men ingen bekräftelse på teorin hittades.

    Det fanns många sådana chockerande hypoteser på en gång, men många av dem bekräftades inte efter en rad vetenskapliga experiment, men de glömdes inte bort. Fantasy och vetenskaplig motivering är de två huvudkomponenterna för varje vetenskapsman.

    Den mest populära bland moderna forskare är Oparin-Haldane-hypotesen om livets ursprung på jorden. Enligt hypotesen uppstod liv från icke-levande materia (abiogent) som ett resultat av komplexa biokemiska reaktioner.

    Avsättningar

    För att kortfattat beskriva hypotesen om livets ursprung bör vi lyfta fram tre stadier av livsbildning enligt Oparin:

    • utseendet av organiska föreningar;
    • bildning av polymerföreningar (proteiner, lipider, polysackarider);
    • uppkomsten av primitiva organismer som kan fortplanta sig.

    Ris. 1. Evolutionsschema enligt Oparin.

    Biogen, d.v.s. biologisk evolution föregicks av kemisk evolution, som ett resultat av vilken komplexa ämnen bildades. Deras bildning påverkades av jordens syrefria atmosfär, ultraviolett strålning och blixtarladdningar.

    Biopolymerer uppstod från organiska ämnen, som bildades till primitiva livsformer (probionter), som gradvis separerades av ett membran från den yttre miljön. Uppkomsten av nukleinsyror i probionter bidrog till överföringen av ärftlig information och komplikationen av organisationen. Som ett resultat av det långsiktiga naturliga urvalet återstod endast de organismer som var kapabla till framgångsrik reproduktion.

    Ris. 2. Probioter.

    Probioter eller proceller har ännu inte erhållits experimentellt. Därför är det inte helt klart hur en primitiv ansamling av biopolymerer kunde gå från livlös tillvaro i buljongen till reproduktion, näring och andning.

    Berättelse

    Oparin-Haldane-hypotesen har kommit långt och har kritiserats mer än en gång. Historien om bildandet av hypotesen beskrivs i tabellen.

    TOP 2 artiklarsom läser med detta

    År

    Forskare

    Huvudevenemang

    Den sovjetiske biologen Alexander Ivanovich Oparin

    De viktigaste bestämmelserna i Oparins hypotes formulerades först i hans bok "The Origin of Life". Oparin föreslog att biopolymerer (föreningar med hög molekylvikt) lösta i vatten under påverkan av yttre faktorer kan bilda koacervatdroppar eller koacervat. Dessa är organiska ämnen som samlas ihop, som villkorligt separeras från den yttre miljön och börjar upprätthålla ämnesomsättningen med den. Processen för koacervation - stratifiering av lösningen med bildandet av koacervat - är det föregående steget av koagulering, d.v.s. fastnar ihop av små partiklar. Det var som ett resultat av dessa processer som aminosyror uppstod från "primärbuljongen" (Oparins term) - grunden för levande organismer

    Den brittiske biologen John Haldane

    Oavsett Oparin började han utveckla liknande åsikter om problemet med livets ursprung. Till skillnad från Oparin antog Haldane att istället för koacervat bildades makromolekylära ämnen som kan reproduceras. Haldane trodde att de första sådana substanserna inte var proteiner, utan nukleinsyror

    Den amerikanske kemisten Stanley Miller

    Som student återskapade han en konstgjord miljö för att få aminosyror från icke-levande material (kemikalier). Miller-Urey-experimentet simulerade jordförhållanden i sammankopplade flaskor. Kolvarna var fyllda med en blandning av gaser (ammoniak, väte, kolmonoxid), liknande i sammansättning som jordens tidiga atmosfär. I en del av systemet fanns det ständigt kokande vatten, vars ångor utsattes för elektriska urladdningar (simulerar blixtnedslag). När den svalnade ackumulerades ångan i form av kondensat i det nedre röret. Efter en veckas kontinuerliga experiment upptäcktes aminosyror, sockerarter, lipider i kolven

    Den brittiske biologen Richard Dawkins

    I sin bok "The Selfish Gene" föreslog han att ursoppan inte bildade koacervata droppar, utan molekyler som kan fortplanta sig. Det räckte för en molekyl att uppstå för att dess kopior skulle fylla havet

    Ris. 3. Millers experiment.

    Millers experiment har upprepade gånger kritiserats och är inte fullt erkänd som en praktisk bekräftelse av Oparin-Haldane-teorin. Det största problemet är att få från den resulterande blandningen organiska ämnen som utgör grunden för livet.

    Vad har vi lärt oss?

    Från lektionen lärde vi oss om kärnan i Oparin-Haldane-hypotesen om livets ursprung på jorden. Enligt teorin uppstod högmolekylära ämnen (proteiner, fetter, kolhydrater) från livlös materia som ett resultat av komplexa biokemiska reaktioner under påverkan av den yttre miljön. Hypotesen testades först av Stanley Miller, som återskapade jordens förhållanden innan livets ursprung. Som ett resultat erhölls aminosyror och andra komplexa ämnen. Hur dessa ämnen reproducerades är dock fortfarande obekräftat.

    Testa på ämnet

    Utvärdering av rapporten

    Genomsnittligt betyg: 4.4. Totalt antal mottagna betyg: 194.

    1. Vad är livet?

    Svar. Livet är ett sätt att vara för enheter (levande organismer) utrustade med inre aktivitet, processen för utveckling av kroppar av organisk struktur med en stabil övervikt av syntesprocesser över förfallsprocesser, ett speciellt tillstånd av materia som uppnås genom följande egenskaper. Livet är ett sätt att existera för proteinkroppar och nukleinsyror, vars väsentliga poäng är det ständiga utbytet av ämnen med miljön, och med upphörandet av detta utbyte upphör också livet.

    2. Vilka hypoteser om livets ursprung känner du till?

    Svar. Olika idéer om livets ursprung kan kombineras till fem hypoteser:

    1) kreationism - Gudomlig skapelse av levande varelser;

    2) spontan generering - levande organismer uppstår spontant från icke-levande materia;

    3) steady state hypotes - livet har alltid funnits;

    4) panspermihypotes - liv fördes till vår planet från utsidan;

    5) hypotesen om biokemisk evolution - liv uppstod som ett resultat av processer som lyder kemiska och fysikaliska lagar. För närvarande stöder de flesta forskare idén om livets abiogena ursprung i processen för biokemisk evolution.

    3. Vilken är grundprincipen för den vetenskapliga metoden?

    Svar. Den vetenskapliga metoden är en uppsättning tekniker och operationer som används för att konstruera ett system av vetenskaplig kunskap. Grundprincipen för den vetenskapliga metoden är att inte ta något för givet. Varje påstående eller vederläggning av något bör verifieras.

    Frågor efter 89 §

    1. Varför kan idén om livets gudomliga ursprung varken bekräftas eller vederläggas?

    Svar. Processen med det gudomliga skapandet av världen uppfattas som att den bara har ägt rum en gång och därför otillgänglig för forskning. Vetenskapen behandlar endast de fenomen som är mottagliga för observation och experimentell studie. Följaktligen, ur vetenskaplig synvinkel, kan hypotesen om levande varelsers gudomliga ursprung varken bevisas eller motbevisas. Huvudprincipen för den vetenskapliga metoden är "ta ingenting för givet." Följaktligen kan det logiskt sett inte finnas någon motsättning mellan den vetenskapliga och religiösa förklaringen av livets ursprung, eftersom dessa två tankesfärer är ömsesidigt uteslutande.

    2. Vilka är huvudbestämmelserna i Oparin-Haldane-hypotesen?

    Svar. Under moderna förhållanden är uppkomsten av levande varelser från den livlösa naturen omöjlig. Abiogenisk (dvs utan deltagande av levande organismer) uppkomsten av levande materia var endast möjlig under förhållanden med en gammal atmosfär och frånvaro av levande organismer. Den antika atmosfären inkluderade metan, ammoniak, koldioxid, väte, vattenånga och andra oorganiska föreningar. Under påverkan av kraftfulla elektriska urladdningar, ultraviolett strålning och hög strålning kan organiska föreningar uppstå från dessa ämnen, som ackumulerades i havet och bildar en "primär buljong". I den "primära buljongen" av biopolymerer bildades multimolekylära komplex - koacervater -. Metalljoner, som fungerade som de första katalysatorerna, kom in i koacervatdropparna från den yttre miljön. Från det stora antalet kemiska föreningar som finns i "ursoppan" valdes de mest katalytiskt effektiva kombinationerna av molekyler ut, vilket i slutändan ledde till uppkomsten av enzymer. I gränssnittet mellan koacervaten och den yttre miljön radade sig lipidmolekyler, vilket ledde till bildandet av ett primitivt cellmembran. I ett visst skede inkorporerade proteinprobionter nukleinsyror, vilket skapade enhetliga komplex, vilket ledde till uppkomsten av sådana egenskaper hos levande varelser som självreproduktion, bevarande av ärftlig information och dess överföring till efterföljande generationer. Probionter, vars metabolism kombinerades med förmågan att reproducera sig själva, kan redan betraktas som primitiva proceller, vars vidareutveckling skedde enligt lagarna för utvecklingen av levande materia.

    3. Vilka experimentella bevis kan ges till förmån för denna hypotes?

    Svar. År 1953 bekräftades denna hypotes om A.I. Oparin experimentellt av den amerikanske vetenskapsmannen S. Millers experiment. I installationen som han skapade simulerades de förhållanden som förmodas existerade i jordens primära atmosfär. Som ett resultat av experimenten erhölls aminosyror. Liknande experiment upprepades många gånger i olika laboratorier och gjorde det möjligt att bevisa den grundläggande möjligheten att syntetisera nästan alla monomerer av de huvudsakliga biopolymererna under sådana förhållanden. Därefter fann man att det under vissa förhållanden är möjligt att syntetisera mer komplexa organiska biopolymerer från monomerer: polypeptider, polynukleotider, polysackarider och lipider.

    4. Vilka är skillnaderna mellan A.I. Oparins hypotes och J. Haldanes hypotes?

    Svar. J. Haldane lade också fram hypotesen om livets abiogena ursprung, men till skillnad från A.I. Oparin gav han inte proteiner – koacervatsystem som kan metaboliseras, företräde, utan till nukleinsyror, det vill säga makromolekylära system med förmåga till självreproduktion.

    5. Vilka argument ger motståndarna när de kritiserar Oparin-Haldane-hypotesen?

    Svar. Oparin-Haldane-hypotesen har också en svag sida, vilket dess motståndare påpekar. Inom ramen för denna hypotes är det inte möjligt att förklara huvudproblemet: hur det kvalitativa språnget från livlöst till levande skedde. När allt kommer omkring, för självreproduktionen av nukleinsyror, behövs enzymproteiner, och för syntesen av proteiner behövs nukleinsyror.

    Ge möjliga argument för och emot panspermihypotesen.

    Svar. Argument för:

    Livet på den prokaryota nivån dök upp på jorden nästan omedelbart efter dess bildande, även om avståndet (i betydelsen av skillnaden i organisationens komplexitetsnivå) mellan prokaryoter och däggdjur är jämförbart med avståndet från ursoppan till pokaryoter;

    I händelse av att liv uppstår på vilken planet som helst i vår galax, kan det, som exempelvis framgår av beräkningar av A.D. Panov, "infektera" hela galaxen under en period på bara några hundra miljoner år;

    Fynd av artefakter i vissa meteoriter som kan tolkas som ett resultat av mikroorganismers aktivitet (även innan meteoriten träffade jorden).

    Hypotesen om panspermia (liv fört till vår planet från utsidan) svarar inte på huvudfrågan om hur livet uppstod, utan överför detta problem till någon annan plats i universum;

    Universums fullständiga radiotystnad;

    Eftersom det visade sig att hela vårt universum bara är 13 miljarder år gammalt (d.v.s. hela vårt universum är bara 3 gånger äldre (!) än planeten Jorden), så finns det väldigt lite tid kvar för livets uppkomst någonstans i fjärran. .. Avståndet till närmaste stjärna till oss är a-centauri - 4 ljusår. årets. En modern fighter (fyra ljudhastigheter) kommer att flyga till denna stjärna ~ 800 000 år.

    Charles Darwin skrev 1871: "Men om nu... i någon varm vattenmassa innehållande alla nödvändiga salter av ammonium och fosfor och tillgänglig för påverkan av ljus, värme, elektricitet etc., bildades ett protein kemiskt, kapabelt av ytterligare, allt mer komplexa omvandlingar, då skulle detta ämne omedelbart förstöras eller absorberas, vilket var omöjligt under perioden före uppkomsten av levande varelser."

    Bekräfta eller motbevisa detta uttalande av Charles Darwin.

    Svar. Processen för uppkomsten av levande organismer från enkla organiska föreningar var extremt lång. För att liv skulle uppstå på jorden tog det en evolutionär process som varade i många miljoner år, under vilken komplexa molekylära strukturer, främst nukleinsyror och proteiner, valdes ut för stabilitet, för förmågan att reproducera sin egen sort.

    Om det idag på jorden, någonstans i områden med intensiv vulkanisk aktivitet, kan uppstå ganska komplexa organiska föreningar, är sannolikheten för att dessa föreningar existerar under en längre tid försumbar. Möjligheten att liv återuppstår på jorden är utesluten. Nu uppträder levande varelser endast genom reproduktion.

    1. Under moderna förhållanden är uppkomsten av levande varelser från den livlösa naturen omöjlig. Abiogenisk (dvs utan deltagande av levande organismer) uppkomsten av levande materia var endast möjlig under förhållanden med en gammal atmosfär och frånvaro av levande organismer. 2. Sammansättningen av den antika atmosfären inkluderade metan, ammoniak, koldioxid, väte, vattenånga och andra oorganiska föreningar. Under påverkan av kraftfulla elektriska urladdningar, ultraviolett strålning och hög strålning kan organiska föreningar uppstå från dessa ämnen, som ackumulerades i havet och bildar en "primär buljong". 3. I den "primära buljongen" bildades multimolekylära komplex - koacervat - från biopolymerer. Metalljoner, som fungerade som de första katalysatorerna, kom in i koacervatdropparna från den yttre miljön. Från det stora antalet kemiska föreningar som finns i "ursoppan" valdes de mest katalytiskt effektiva kombinationerna av molekyler ut, vilket i slutändan ledde till uppkomsten av enzymer. I gränssnittet mellan koacervaten och den yttre miljön radade sig lipidmolekyler, vilket ledde till bildandet av ett primitivt cellmembran. 4. I ett visst skede inkluderade proteinprobionter nukleinsyror, vilket skapade enhetliga komplex, vilket ledde till uppkomsten av sådana egenskaper hos levande varelser som självreproduktion, bevarande av ärftlig information och dess överföring till efterföljande generationer. Probionter, vars metabolism kombinerades med förmågan att reproducera sig själva, kan redan betraktas som primitiva proceller, vars vidareutveckling skedde enligt lagarna för utvecklingen av levande materia.