Что такое гипотеза по физике. Презентация на тему "гипотезы"

ГИПОТЕЗА

ГИПОТЕЗА

Философия: Энциклопедический словарь. - М.: Гардарики . Под редакцией А.А. Ивина . 2004 .

ГИПОТЕЗА

(от греч. hypothesis – основание, основа)

хорошо продуманное предположение, выраженное в форме научных понятий, которое должно в определенном месте восполнить пробелы эмпирического познания или связать различные эмпирические знания в целое либо дать предварительное объяснение факту или группе фактов. Гипотеза является научной лишь в том случае, если она подтверждается фактами: «Hypotheses поп fingo» (лат.) – «Гипотез я не измышляю» (Ньютон). Гипотеза может существовать лишь до тех пор, пока не противоречит достоверным фактам опыта, в противном случае она становится просто фикцией; она верифицируется (проверяется) соответствующими фактами опыта, в особенности экспериментом, получая истины; она является плодотворной как эвристическая или , если может привести к новым знаниям и новым путям познания. «Существенная гипотезы состоит в том, что она ведет к новым наблюдениям и исследованиям, благодаря чему наша догадка подтверждается, опровергается или модифицируется, – короче, расширяется» (Мах). Факты опыта какой-либо ограниченной научной области вместе с осуществленными, строго доказанными гипотезами или связывающими, единственно возможными гипотезами образуют теорию (Пуанкаре , Наука и гипотеза , 1906).

Философский энциклопедический словарь . 2010 .

ГИПО́ТЕЗА

(от греч. ὑπόϑεσις – основа, предположение)

1) Особого рода предпо- ложение о непосредственно ненаблюдаемых формах связи явлений или причинах, производящих эти явления.

3) Сложный прием, включающий в себя как выдвижение предположения, так и его последующее доказательство.

Гипотеза как предположение. Г. выступает в двоякой роли: либо как предположение о той или иной форме связи между наблюдаемыми явлениями, либо как предположение о связи между наблюдаемыми явлениями и внутр. производящей их основой. Г. первого рода называются о п и с а т е л ь н ы м и, а второго – о б ъ я с н и т е л ь н ы м и. В качестве научного предположения Г. отличается от произвольной догадки тем, что удовлетворяет ряду требований. Выполнение этих требований образует состоятельности Г. Первое условие: Г. должна объяснять весь круг явлений, для анализа к-рого она выдвигается, по возможности не противореча ранее установл. фактам и науч. положениям. Однако, если объяснение данных явлений на основе непротиворечия известным фактам не удается, выдвигаются Г., вступающие в с ранее доказанными положениями. Так возникли многие фундамент. Г. науки.

Второе условие: принципиальная проверяемость Г. Гипотеза есть предположение о нек-рой непосредственно ненаблюдаемой основе явлений и может быть проверена лишь путем сопоставления с опытом выведенных из нее следствий. Недоступность следствий опытной проверке и означает непроверяемость Г. Надо различать двоякого рода непроверяемость: практич. и принципиальную. Первая состоит в том, что следствия не могут быть проверены на данном уровне развития науки и техники, но в принципе их проверка возможна. Практически непроверяемые в данный момент Г. не могут отбрасываться, но они должны выдвигаться с известной осторожностью; не может сосредоточивать свои осн. усилия на разработке таких Г. Принципиальная непроверяемость Г. состоит в том, что она не может дать следствий, допускающих сопоставление с опытом. Яркий образчик принципиально непроверяемой Г. дает предложенное Лоренцем и Фицджеральдом объяснение отсутствия интерференционной картины в опыте Майкельсона. Предположенное ими сокращение длины любого тела в направлении его движения принципиально не может быть обнаружено никаким измерением, т.к. вместе с движущимся телом такое же сокращение испытывает и масштабная линейка, при помощи к-рой будет производиться . Г., к-рые не ведут ни к каким наблюдаемым следствиям, кроме тех, для объяснения к-рых они специально выдвигаются, и будут принципиально непроверяемыми. Требование принципиальной проверяемости Г. есть, по самой сути дела, требование глубоко материалистическое, хотя его и пытается использовать в своих интересах , особенно , к-рый выхолащивает из требования проверяемости содержание, сводя его к пресловутому началу принципиальной наблюдаемости (см. Верифицируемости принцип) или к требованию операционалистского определения понятий (см. Операционализм). Позитивистские спекуляции на требовании принципиальной проверяемости не должны приводить к объявлению самого этого требования позитивистским. Принципиальная проверяемость Г. – чрезвычайно важное условие ее состоятельности, направленное против произвольных конструкций, не допускающих никаких внешних обнаружений, никак не проявляющих себя вовне.

Третье условие: приложимость Г. к возможно более широкому кругу явлений. Из Г. должны выводиться не только те явления, для объяснения к-рых она специально выдвигается, но и возможно более широкий явлений, непосредственно, казалось бы, не связанных с первоначальными. Т. к. представляет собой единое связное целое и отдельное существует лишь в той связи, к-рая ведет к общему, Г., предложенная для объяснения к.-л. сравнительно узкой группы явлений (если она верно охватывает их ), непременно окажется имеющей силу и для объяснения каких-то др. явлений. Напротив, если Г. ничего не объясняет, кроме той специфич. группы явлений, для понимания к-рой она и была специально предложена, то это значит, что она не схватывает общей основы этих явлений, что она в значит. своей части произвольна. Такие Г. носят гипотез , т.е. Г., выдвигаемых исключительно и только для объяснения данной, немногочисл. группы фактов. Напр., Г. квантов была первоначально предложена Планком в 1900 для объяснения одной сравнительно узкой группы фактов – излучения абсолютно черного тела. Осн. допущение этой Г. о существовании дискретных порций энергии – квантов – было необычно и резко противоречило классич. представлениям. Однако Г. квантов, при всей своей необычности и кажущемся характере Г. ad hoc, оказалась способной в дальнейшем объяснить исключительно широкий круг фактов. В частной области излучения абсолютно черного тела она нащупала общую основу, обнаруживающую себя во многих др. явлениях. Именно такой характер носят науч. Г. вообще.

Четвертое условие: наивозможная принципиальная простота Г. Это не должно пониматься как требование легкости, доступности или простоты математич. формы Г. Действит. простота Г. заключается в ее , исходя из единого основания, объяснить по возможности более широкий круг различных явлений, не прибегая при этом к искусств. построениям и произвольным допущениям, не выдвигая в каждом новом случае все новых и новых Г. ad hoc. Простота науч. Г. и теорий имеет источник и не должна смешиваться с субъективистской трактовкой простоты в духе, напр., принципа экономии мышления. В понимании объективного источника простоты науч. теорий существует коренное различие между метафизич. и диалектич. материализмом, к-рый исходит из признания неисчерпаемости материального мира и отбрасывает метафизич. веру в некую абс. простоту природы. Простота Г. относительна, поскольку относительна "простота" самих объясняемых явлений. За кажущейся простотой наблюдаемых явлений раскрывает их внутр. сложность. Науке постоянно приходится отказываться от старых простых концепций и создавать новые, могущие на первый взгляд казаться значительно более сложными. Задача состоит в том, чтобы не останавливаться на констатации этой сложности, а идти дальше, к раскрытию того внутр. единства и диалектич. противоречия, той общей связи, к-рая лежит в основе этой сложности. Поэтому с дальнейшим прогрессом знаний новые теоретич. построения необходимо приобретают принципиальную простоту, хотя и не совпадающую с простотой прежней теории. Соблюдение осн. условий состоятельности Г. еще не превращает ее в теорию, но при их отсутствии предположение вообще не может притязать на роль науч. Г.

Гипотеза как умозаключение. Умозаключение Г. состоит в перенесении субъекта из одного суждения, обладающего данным предикатом, в др. , имеющее сходный и нек-рый неизвестный пока . На Г. как особое умозаключение впервые обратил М. Каринский, переоценивший, однако, свое открытие и включивший в умозаключение Г. не только выдвижение нек-рого предположения, но и процесс его последующего доказательства. Выдвижение любой Г. начинается всегда с изучения того круга явлений, для объяснения к-рого эта Г. создается. С логич. точки зрения это означает, что происходит формулировка установочного суждения для построения Г.: X есть Р1 и Р2 и Р3 и т.д., где Р1, Р2 – открытые исследованием признаки изучаемой группы явлений, а X – неизвестный пока носитель этих признаков (их ). Среди имеющихся суждений ищется такое, к-рое по возможности содержало бы в себе те же частные предикаты Р1, Р2 и т.д., но при уже известном субъекте (): S есть Р1 и Р2 и Р3 и т.д. Из двух имеющихся суждений и делается вывод: X есть Р1 и Р2 и Р3; S есть P1 и Р2 и Р3, следовательно, X = S.

Приведенное умозаключение и есть умозаключение Г. (в этом смысле – гипотетич. умозаключение), а полученное в выводе суждение и есть Г. По внешнему виду гипотетич. умозаключение напоминает вторую фигуру категорич. силлогизма, но с двумя утвердит, посылками, что, как известно, представляет логически неправомерную форму вывода. Но это оказывается внешним. Предикат установочного суждения, в отличие от предиката в посылках второй фигуры, имеет сложное строение и в большей или меньшей степени оказывается специфичным, что дает возможность качеств. оценки вероятности того, что при совпадении предикатов есть сходство и в субъектах. Известно, что при наличии общевыделяющей вторая фигура дает достоверный и при двух утвердит. суждениях. В этом случае совпадение предикатов делает вероятность совпадения субъектов равной 1. В случае невыделяющих суждений эта вероятность колеблется от 0 до 1. Обычные утвердит. посылки во второй фигуре не дают оснований для оценки этой вероятности, и поэтому здесь логически неправомерен. В гипотетич. умозаключении такая производится на основе сложного характера предиката, в большей или меньшей степени приближающего его к специфич. предикату выделяющего суждения.

Американский астрофизик Абрахам Леб, проведя соответствующие расчеты, выяснил, что в принципе первая жизнь могла появиться во Вселенной уже через 15 млн лет после Большого Взрыва. Условия в те времена были таковы, что на твердых планетах могла существовать вода в жидком виде даже тогда, когда они находились вне зоны обитаемости своей звезды.

Кому-то вопрос о том, когда в принципе в нашей Вселенной могла появится жизнь, может показаться праздным и несущественным. Какое нам дело до того, в какой момент времени условия нашего мироздания стали такими, что у органических молекул появилась возможность создавать сложные структуры? Мы ведь точно знаем, что на нашей планете это случилось не позднее 3,9 миллиарда лет тому назад (таков возраст самых древних осадочных пород на Земле, в которых были обнаружены следы жизнедеятельности первых микроорганизмов), и этой информации, на первый взгляд может оказаться достаточно для того, чтобы строить на данном основании все гипотезы о развитии жизни на Земле.

На самом деле этот вопрос куда более сложный и интересный для землян с практической точки зрения. Взять хотя бы весьма популярную и в наши дни гипотезу панспермии, согласно которой жизнь не зарождается на каждой планете в отдельности, а, один раз появившись в самом начале развития Вселенной, путешествует по разным галактикам, системам и планетам (в виде так называемых "спор жизни" — простейших организмов, находящихся во время путешествия в состоянии покоя). Однако надежных доказательств этой гипотезы по прежнему нет, поскольку ни на одной планете кроме Земли живые организмы пока что не найдены.

Однако если не удается получить прямые доказательства, то ученые могут использовать и косвенные — например, если будет установлено хотя бы теоретически, что жизнь могла зародиться раньше, чем 4 миллиарда лет тому назад (напомню, возраст нашей Вселенной оценивается как 13,830 ± 0,075 миллиарда лет, так что времени для этого было, как видите, более чем достаточно), то гипотеза панспермии из разряда философских уже перейдет в ранг строго научных. Следует заметить, что один из самых горячих приверженцев данной теории, академик В. И. Вернадский вообще полагал, что жизнь — это такое же фундаментальное свойство материи Вселенной, как, например, гравитация. Таким образом, логично предположить, что появление живых организмов вполне возможно и на самых ранних стадиях зарождения нашего мироздания.

Наверное, именно такие мысли побудили доктора Абрахама Леба из Гарвардского университета (США) задуматься над вопросом о том, когда вообще могла возникнуть жизнь во Вселенной и каковы были условия для ее существования в самую раннюю эпоху. Он провел соответствующие расчеты, используя данные по реликтовому излучению и выяснил, что это вполне могло случиться тогда, когда появились первые звездообразующие гало внутри нашего объема Хаббла (так называют область расширяющейся Вселенной, окружающей наблюдателя, за пределами которой объекты удаляются от наблюдателя со скоростью, большей чем скорость света), то есть всего лишь через… 15 миллионов лет после Большого взрыва.

Согласно расчетам исследователя, в эту раннюю эпоху средняя плотность материи во Вселенной в миллион раз превосходила сегодняшнюю, а температура реликтового излучения была равна 273-300 K (0-30 °C). Из этого следует: если тогда существовали твердые планеты, то жидкая вода на их поверхности могла существовать вне зависимости от степени их удаления от своего солнца. Если пояснить это на примере объектов нашей Солнечной системы, то бескрайние океаны могли бы свободно плескаться и на спутнике Урана Тритоне, и на спутнике Юпитера Европе, и на знаменитом сатурнианском Титане и даже на карликовых планетах вроде Плутона и объектах из облака Оорта (при условии наличия у последних гравитации, достаточной для удержания водных масс)!

Таким образом получается, что уже через 15 миллионов лет после рождения Вселенной были все условия для того, чтобы на некоторых планетах зародилась жизнь — ведь наличие воды является главнейшим условием для начала процесса формирования сложных органических молекул из простых составляющих. Правда, доктор Леб замечает, что в его построениях есть одно "но". Дата в 15 миллионов лет от Большого взрыва соответствует параметру красного смещения z (он определяет величину смещения относительно той точки, где находится наблюдатель) со значением 110. А согласно предыдущим расчетам, время появления во Вселенной тяжелых элементов, без которых невозможно формирование твердых планет, соответствует значению z, равному 78, а это уже 700 миллионов лет после того же Большого взрыва. Иначе говоря, воде в жидком виде тогда было не на чем существовать, поскольку не было самих твердых планет.

Однако, отмечает Абрахам Леб, именно такая картина складывается, если признать, что распределение вещества через 15 миллионов лет после рождения нашего мироздания было гауссовым (то есть нормальным). Однако вполне возможно, что оно в те времена было совсем другим. А раз так, то вероятность того, что где-то во Вселенной уже были системы с твердыми планетами, весьма и весьма повышается. Доказательством такого предположения могут служить объекты, которые часто находят астрономы в последнее время — это звезды и галактики, возраст которых сильно моложе конца эпохи реионизации (после которой и началось появление тяжелых элементов).

Таким образом, если расчеты доктора Леба верны, то получается, что жизнь могла возникать буквально на каждой планете ранней Вселенной. Более того, выходит, что первые планетарные системы должны быть наполнены ею практически "под завязку", поскольку, по меньшей мере часть подобных планет сохранила потенциальную пригодность для жизни на очень долгое время. Ну, а поскольку никто не может до сих пор опровергнуть потенциальную возможность переноса живых организмов и их спор метеоритно-кометным путем, то логично предположить, что в этом случае даже после падения температуры реликтового излучения эти "пионеры жизни" могли колонизировать другие планетные тела еще до гибели своих первичных биосфер — ведь благо расстояния между планетарными системами в ту пору были в огромное количество раз меньше, чем сегодня.

Слайд 2

Что такое гипотеза?

Гипотеза - это утверждение, которое не является ни истинным, пока не подтвердилось, ни ложным, пока не опроверглось, но используется как рабочая версия. Чаще всего гипотезы используются в естественных науках, таких как физика, и описывают причины природных явлений. Гипотеза, которая подтвердилась, становиться основой для следующих предположений. Гипотеза - это слово греческого происхождения, дословно переводится как "основание", "предположение". В современном понимании не доказанная теория или предположение. Гипотеза выдвигается на основе наблюдений или опытов. В последствии гипотеза может быть доказана, что говорит о справедливости данной гипотезы, либо опровергнута, что говорит о её ошибочности.

Слайд 3

Виды Гипотез

Научная гипотеза Метафизическая гипотеза

Слайд 4

Научная Гипотеза-это…

…такая гипотеза, которая объясняет все известные научные факты на основе использования мысленной абстрактной модели изучаемых объектов и явлений реального мира, не содержит внутренних логических противоречий и из анализа свойств модели выводит следствия, неизвестные ранее и допускающие экспериментальную проверку. После проверки предсказанных следствий научная гипотеза может быть либо подтверждена, либо опровергнута результатами эксперимента. При экспериментальном подтверждении предсказанных следствий гипотеза получает признание как НАУЧНАЯ ТЕОРИЯ.

Слайд 5

Научная гипотеза

Существование атомного ядра Эрнест Резерфорд

Слайд 6

Научная Гипотеза

Существование электромагнитных волн Максвелл

Слайд 7

Ученые

Исаак Ньютон Эйнштейн

Слайд 8

Метафизическая гипотеза-это…

…непроверяемые гипотезы. Невозможность научного доказательства или опровержения метафизической гипотезы не лишает ее права на существование. Принять или отвергнуть такую гипотезу является делом веры человека в ее истинность или неверия в нее.

Основные физические гипотезы

Притяжение разных родов, энергия, сложность, скорость и упругость

Вселенная состоит из точек, взаимно влияющих друг на друга силою тяготения. Общий закон его неизвестен. Известно только, что с уменьшением между ними расстояния притяжение возрастает весьма быстро. Частные законы притяжения известны. Притяжение это называется то тяготением, то частичным, то электрическим, то магнитным притяжением.

Эти материальные точки, или центры сил, проще предположить разными. Они сами по себе неизменяемы и вечны. Двигаются от взаимного притяжения. Встретиться не могут, будучи по размерам геометрическими точками. Причина появления их неизвестна. Вселенная состоит только из этих точек.

Соединение материальных точек, подобное многократному соединению солнц или планетных систем, образует частицы, называемые атомами, молекулами, кристаллами, клеточками, растениями и животными.

Время бесконечно - позади и впереди. Поэтому известные нам частицы имеют бесконечную сложность, определенный объем и вследствие этого могут встречаться, то есть стукаться и отталкиваться друг от друга. Усложнение и разложение частиц совершается одновременно. В общем, в течение дециллионов лет происходит усложнение (относительно этого есть особая моя работа).

Совокупность разных атомов, частиц, клеточек и их сочетаний, то есть растений и животных, составляет материю, или вещество. Оно меняет форму, но не уничтожается и не появляется вновь, то есть не изменяется в своем количестве. Оно неизменно.

Каждая частица материи определяется временем, пространством и силой; от последней, вероятно, зависит и чувство. (Действительно, вне времени и пространства ничего не существует. Силы и чувства также проявляются всегда. В космосе ничего нет кроме атомов. Чему же и чувствовать, как не им или веществу.) Материи принадлежат указанные три свойства. Они от нее неотъемлемы. Но так как время всегда и везде есть, то также и материя всегда и везде есть. Время бесконечно, значит, бесконечно пространство и распространение сил. Ведь время - свойство материи. Встречаем это свойство везде, оно есть признак материи. Следовательно, и материя всегда и везде. Например, один из признаков человека есть речь. Если мы услышим голос человека, хотя бы не видели его, то значит, есть и человек. Даже речь граммофона указывает на существование человека. Действительно, если бы не было человека, то не было бы и граммофона. Также изображение человека на картине или в зеркале говорит о нем. Подобно этому и несомненность бесконечного времени говорит несомненно и о беспредельном распространении пространства, сил и материи. Впрочем, в исключительных случаях человеческие звуки и образы могут проявляться и без человека.

Притяжение частиц рождает их движение. Чем более сближаются частицы, тем более их скорость, то есть тем более обнаруживается энергии. Если бы хоть две частицы слились, то выделилась бы бесконечно большая энергия. Но полного слияния быть не может. Вселенная только стремится к слиянию своих частей, но достигнуть его никогда не может. В самом деле, этому слиянию мешает их конечный объем, все увеличивающаяся скорость и происходящая от того отталкивающая сила.

Движение есть явная энергия, энергия движения, или кинетическая, а притяжение - запасная, или потенциальная (возможная). Когда планета удаляется от Солнца, то скорость ее уменьшается. Значит, очевидная энергия падает, а запасная растет. Но явная может опять проявиться в движении, если планета будет приближаться к Солнцу. Также падающий камень проявляет очевидную энергию и уменьшает запасную, то есть возможность падения.

Количество той и другой энергии, то есть полная их сумма, неизменно и бесконечно: не только вследствие бесконечности вселенной, но и по причине возможного непрерывного уплотнения материи. От него происходит сила, от силы - движение, или очевидная энергия. Поэтому материя, сила, притяжение и энергия, в сущности, одно и то же. Нет материи без энергии, и не может быть энергии без материи. Также где есть чувство, там должна быть и материя. И наоборот - где есть материя, там есть и чувство, то есть жизнь. Выходит, что жизнь везде. Только она очень разнообразна в количественном отношении. Насколько разнообразны числа, настолько же разнообразна по напряжению и жизнь.

Итак, вся вселенная и все ее части живы, хотя и по-разному - в отношении силы или количества.

Каждая частица вещества живет по-разному, в зависимости от окружающих и влияющих на нее частиц: одна жизнь у водорода, другая - у частицы золота, третья - у частицы воды, четвертая - у растительной клеточки, пятая - в клетках животного, шестая - в клетках высших существ, и так до бесконечности.

Когда движение свободно и прямолинейно, то движущиеся частицы, в силу благоприятных условий положения, направления и скорости, сливаются в одну, как бы «планетную» группу. Тогда скорость центра тяжести системы уменьшается сообразно увеличению общей массы. Так, скорость всех известных атомов в парообразном состоянии обратна квадратному корню из их масс. Например, массы: 100 64 49 25 6 1 скорости: 1/10 1/8 1/7 1/5 1/4 1. Имеется в виду, конечно, прямолинейная, или поступательная, скорость центра.

Я показывал ранее, что с точки зрения механики это так и должно быть. Скорость известных нам атомов изменяется примерно от нескольких метров до нескольких верст в секунду - в зависимости от их массивности и температуры. А так как существуют частицы всевозможной массы - от нуля (предел) до определенной величины, то и скорости центров также разнообразны. Мы имеем в виду поступательную, или прямолинейную, скорость. Вращательная же, которая все более и более приковывает вещество к месту, то есть криволинейная скорость истинных элементов материи, может быть одной и той же.

Когда материя разлагается на мельчайшие массы, то получаются громадные прямолинейные скорости. Тут преобладает энергия, а не масса. Чем глубже разложение, тем это преобладание поразительнее. В пределе такая материя представляет одну энергию. Чем же массивнее ее частицы, тем заметнее материальность, то есть масса, и незаметнее энергия прямолинейного движения, хотя внутриатомная остается такой же громадной. Вот почему ввиду несовершенства орудий измерения современный ученый разделил сущность вселенной на массу и энергию. В математическом смысле это неверно. Как бы ни была велика энергия, но без массы она немыслима. Энергия есть та же масса и может опять дать ее, то есть известное нам вещество, если произойдет соединение (синтез) элементов.

Чем сложнее атом, то есть чем он массивнее, тем прямолинейное его движение слабее, тем, следовательно, меньше упругость, потому что она зависит от величины поступательного движения. А чем меньше упругость, тем более преобладает притяжение и, стало быть, больше плотность вещества, которое состоит из атомов или молекул.

Описанные нами свойства материи (притяжение разных родов, соединение, разложение и зависимость упругости материи от поступательной скорости и сложности частиц) объясняют механическую сторону вселенной, ее периодичность, то есть непрерывное погасание и возрождение солнц и планетных систем. Благодаря этому, в общем, состояние вселенной никогда не изменяется, она никогда не умирает, не погасает, а вечно цветет солнцами, планетами и жизнью. Она вечно юная или мужественная - в полном расцвете своих сил. Она бессмертна не только в отношении постоянства материи и сил, но и в отношении всегда бурной ее жизни - органической и неорганической.

Теперь мы можем объяснить непрерывное возникновение и непрерывное угасание солнц, то есть постоянство механической жизни или вечной кипучей деятельности вселенной (см. мои труды: «Монизм», «Образование солнечных систем», «Любовь к [самому] себе» и другие).

Из книги Философский словарь разума, материи, морали [фрагменты] автора Рассел Бертран

58. Законы физические Законы, запечатленные в дифференциальных уравнениях, вероятно могут быть точными, но мы не можем об этом знать. Все, что мы можем знать эмпирически, является приблизительным и подвержено исключениям; про точные законы, которые приняты в физике,

Из книги НИЧЕГО ОБЫЧНОГО автора Миллмэн Дэн

ФИЗИЧЕСКИЕ УПРАЖНЕНИЯ: ОПЫТ ДВИЖЕНИЯ Питание имеет очень большое значение для здоровья, однако важность физических упражнений еще более высока. Пааво Айрола, признанный авторитет, посвятивший свою жизнь исследованиям в области питания и диеты, однажды сказал, что

Из книги Диалектика мифа автора Лосев Алексей Федорович

Осознанные физические упражнения В отличие от большинства видов спорта, спортивных игр и атлетики, осознанные упражнения представляют собой уравновешенные комплексные движения, специально предназначенные для общего оздоровления тела, разума и чувств. Осознанные

автора Лем Станислав

d) материя как принцип реальности, физические теории; d) В последнее время материалисты прибегли просто к подлогу. Они объявили материю не чем иным, как 5) принципом реальности, а материализм просто учением об объективности вещей и мира. Но тут остается только развести

Из книги Алгоритмы разума автора Амосов Николай Михайлович

(h) Гипотезы Создалась парадоксальная ситуация. Пытаясь заглянуть в будущее цивилизации, мы искали поддержки и неожиданно получили помощь от астрофизики, которая методами статистики исследует частоту появления разумной жизни в Космосе... но тут же выводы этих

Из книги Тени разума [В поисках науки о сознании] автора Пенроуз Роджер

О реализации гипотезы Наша гипотеза предполагает строение «рецепторного поля» в виде сети из элементов с неограниченно большим количеством связей. Примерно такая структура имеет место в коре мозга. Воспроизвести ее техническими средствами пока не представляется

Из книги Искусство правильно мыслить автора Ивин Александр Архипович

4.1. Разум и физические законы Все мы (как телом, так и разумом) принадлежим Вселенной, которая беспрекословно подчиняется - причем с чрезвычайно высокой точностью - невероятно хитроумным и повсеместно применимым математическим законам. В рамках современного научного

Из книги Сумма технологии автора Лем Станислав

Из книги Философия в систематическом изложении (сборник) автора Коллектив авторов

ОТ ГИПОТЕЗЫ К ТЕОРИИ «Утверждение закона возможно только при помощи вывода из него следствий, без него невозможных и неожиданных, и оправдания тех следствий в опытной проверке». Д. И. Менделеев «Никакой логический путь не ведет от наблюдений к основным принципам

Из книги Сокровенный смысл жизни. Том 3 автора Ливрага Хорхе Анхель

Гипотезы СОЗДАЛАСЬ парадоксальная ситуация. Пытаясь заглянуть в будущее цивилизации, мы искали поддержки и неожиданно получили помощь от астрофизики, которая методами статистики исследует частоту появления разумной жизни в Космосе… но тут же выводы этих исследований

Из книги Процессуальный ум. Руководство по установлению связи с Умом Бога автора Минделл Арнольд

III. Физические науки В иерархии наук рядом с кинематикой выступает механика; возникает вопрос: какое понятие здесь было решающим? Исследуя состав науки в этом направлении, мы находим два главных понятия: силу и массу, вокруг которых исторически развилась механика.

Из книги Логика: учебник для юридических вузов автора Кириллов Вячеслав Иванович

Из книги автора

Четыре физические силы В сегодняшней физике известно четыре вида сил или силовых полей. Давайте рассмотрим их по очереди и попробуем предположить, какие виды психологических переживаний, аналогий и метафор могли бы быть связаны с этими физическими полями. Это поможет

Из книги автора

§ 1. ПОНЯТИЕ ГИПОТЕЗЫ Достоверному познанию в научной или практической деятельности предшествует рациональное осмысление и оценка доставляемого наблюдением фактического материала. Эта мыслительная деятельность сопровождается построением различного рода догадок и

Из книги автора

§ 3. ПОСТРОЕНИЕ ГИПОТЕЗЫ Построение гипотезы, как и версии в судебном исследовании, складывается из трех последовательных этапов: 1) анализ отдельных фактов и отношений между ними; 2) синтез фактов, их обобщение; 3) выдвижение предположения.Рассмотрим эти этапы на примере

Из книги автора

§ 4. ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ Гипотеза, или версия, проверяется в два этапа: 1) дедуктивное выведение вытекающих из гипотезы следствий, 2) сопоставление следствий с фактами.1. Дедуктивное выведение следствий. Зная особенности гипотезы Н, а также учитывая конкретные условия ее

В XIX в. палеоклиматические изменения объясняли изменением состава атмосферы, в частности, с изменением содержания в атмосфере углекислоты.

Как известно, в земной атмосфере содержится углекислого газа около 0,03% (по объему). Этой концентрации достаточно, чтобы «согревать» атмосферу, увеличивая «оранжерейный эффект». Повышение концентрации углекислого газ может оказывать влияние на климат, в частности на температуру.

На Земле в течение длительного времени поддерживается средняя годовая температура 14 о С с колебаниями ±5 о С.

Расчеты показывают, что если бы углекислый газ в атмосфере отсутствовал, то температура воздуха на Земле была бы на 21 о С ниже современной и равнялась бы -7 о С.

Увеличение содержания углекислоты вдвое, по отношению к современному состоянию, вызвало бы рост средней годовой температуры до +18 о С.

Таким образом, теплые периоды в геологической истории Земли можно связывать с высоким содержанием углекислоты в атмосфере, а холодные - с низким ее содержанием.

Оледенение, которое было, предположительно, после каменноугольного периода могло быть вызвано бурно развивающейся в этот период растительность, которая значительно уменьшила содержание углекислого газа в атмосфере.

Вместе с тем, если биологические или химические процессы не в состоянии поглотить поступающий поток (Углекислый газ может поступать как из природных источников (деятельность вулканов, пожары и т.п.), так и при сжигания топлива в результате антропогенной деятельности) углекислого газа, то концентрация его увеличивается, это может привести к повышению температуры атмосферы.

Считается, что за последние 100 лет в результате сжигания органического топлива общепланетарная температура повысилась на 0,5 о. Дальнейшее увеличение концентрации углекислоты в атмосфере может явиться одной из возможных причин потепления климата XXI века.

Что же будет, если произойдет удвоение концентрации СО 2 ?

В северных среднеширотных регионах летние засухи могут сократить продуктивный потенциал на 10-30%, что повлечет за собой повышение средней цены мировой сельхозпродукции не менее чем на 10%.В ряде районов существенно возрастет продолжительность теплого периода года. Это может привести к росту продуктивности вследствие адаптации с/х при внедрении позднеспелых и, как правило, более урожайных сортов.Предполагается, что в некоторых частях мира климатические границы сельского хозяйственной зоны будут сдвигаться на 200-300 км при потеплении на один градус.Может произойти значительное смещение основных лесных зон, при этом смещение границ лесов в северном полушарии может составить несколько сотен километров в направлении севера.Полярные пустыни, тундра и бореальные леса, как ожидается, сократится приблизительно на 20%. В северных районах среднеазиатской части России зональная граница передвинется на север на 500-600 км. Зона тундры, может, вообще исчезнуть на севере Европы.Повышение температуры воздуха на 1-2 о С, сопровождающееся одновременным сокращением количества осадков на 10%, может вызвать сокращение среднегодового речного стока на 40-70%.Повышение температуры воздуха вызывает увеличение стока за счет таяния снега от 16 до 81%. Вместе с тем летний сток уменьшается на 30-68% и одновременно понижается влажность почвы на 14-36%.

Изменение количества осадков и температуры воздуха может радикальным образом изменить распространение вирусных заболеваний, переместив границу их распространения к высоким широтам.

Льды Гренландии могут полностью исчезнуть в ближайшую тысячу лет, что приведет к подъему среднего уровня Мирового Океана на шесть-семь м. К такому выводу пришли британские ученые из Редингского университета, проведя моделирование глобальных изменений климата.Гренландский ледник является вторым по величине после антарктического - его толщина составляет около 3 тыс. м (2.85 млн. куб. км замерзшей воды). До настоящего момента объем льдов в данном районе оставался практически неизменным: растаявшие массы и отколовшиеся айсберги компенсировались выпадающим снегом.Если средняя температура в районе Гренландии повысится всего на три градуса Цельсия, начнется интенсивный процесс таяния вековых льдов. Более того, по оценкам экспертов NASA, Гренландия уже теряет порядка 50 куб. км замерзшей воды в год.

Ожидать начала таяния гренландского ледника, как показали результаты моделирования, можно уже в 2035 году.

А в том случае, если температура в данном районе поднимется на 8 градусов Цельсия, льды полностью исчезнут в течение тысячи лет.

Понятно, что повышение среднего уровня Мирового Океана приведет к тому, что многие острова окажутся под толщей воды. Подобная участь, в частности, ожидает Бангладеш и отдельные районы Флориды. Решить проблему, можно будет только при условии резкого сокращения выбросов углекислого газа в атмосферу.

Глобальное потепление приведет к интенсивному таянию льдов (Гренландия, Антарктика, Арктика) и к 2050 г. повышению уровня мирового океана на 30-50 см, а к 2100 г. до 1 м. При этом возможно повышение температуры поверхностных вод на 0,2-0,5 о С что приведет к изменению практически всех компонентов теплового баланса.

В связи с потеплением климата площадь продуктивных зон Мирового океана сократится примерно на 7%. При этом первичная продукция Мирового океана в целом может уменьшиться на 5-10%.

Таяние ледников в архипелагах в российском секторе Арктики может привести к их исчезновению через 150-250 лет.

Глобальное потепление на 2 о С сдвинет южную границу климатической зоны, связанной в настоящее время с вечной мерзлотой, на большей части Сибири к северо-востоку, по крайней мере, на 500-700 км.

Все это приведет к глобальным перестройкам мирового хозяйства и социальным потрясениям. Несмотря на то, что сценарий увеличения CO 2 в два раза маловероятен, рассматривать его нужно.

Приведенные выше прогнозы, показывают, что использование природных ресурсов должно ориентироваться, с одной стороны, на уменьшение расхода органического топлива, а с другой на повышение продуктивности растительного покрова (увеличение поглощения CO 2 ). Для повышения продуктивности естественного растительного покрова необходимо бережное отношение к лесам и болотам, а для повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий комплексная мелиорация.

«Оранжерейный» или «тепличный» эффект атмосферы, может быть вызван также и изменением содержания в воздухе водяного пара. При увеличении влагосодержания температура увеличивается, а при уменьшении - понижается.

Таким образом, изменение параметров атмосферы может привести и к похолоданию. Например, уменьшение влагосодержания воздуха вдвое может понизить среднюю температуру земной поверхности примерно на 5 о.

Похолодание может быть вызвано не только этими причинами, но и в результате изменения прозрачности атмосферы вследствие выброса вулканической пыли и пепла, ядерных взрывов, лесных пожаров и т.п.

Так, например, засорение атмосферы продуктами вулканизма увеличивает альбедо (отражательная способность) Земли как планеты и уменьшает поступление солнечной радиации на земную поверхность и это приводит к похолоданиям.

Вулканы являются источниками огромных масс пыли и пепла. Например, подсчитано, что в результате извержения вулкана Кракатау (Индонезия) в 1883 г. было выброшено в воздух 18 км 3 рыхлого материала, а вулкан Катмаи (Аляска) в 1912 г. дал атмосфере около 21 км 3 пыли и пепла.

По Гемфризу мелкие фракции пыли могут оставаться в атмосфере многие годы. Обилие твердых взвесей, выбрасываемых в атмосферу, быстрое их распространение по всему земному шару и продолжительное их сохранение во взвешенном состоянии уменьшает приход солнечной коротковолновой радиации на земную поверхность. При этом сокращается продолжительность солнечного сияния.

После извержения Катмаи в 1912 г., даже в Алжире интенсивность радиации была ослаблена на 20%. В г. Павловске, под Петербургом, коэффициент прозрачности атмосферы после извержения этого вулкана вместо нормальной величины 0,765 уменьшился до 0,588, а в августе -- до 0,560. В отдельные дни напряжение солнечной радиации составляло только 20% от нормального значения. В Москве число часов солнечного сияния в 1912 г. равнялось лишь 75% наблюдавшегося в смежные годы. [Алисов Б.П., Полтараус Б.П. 1974]

Интересные данные об ослаблении солнечной радиации твердыми примесями в атмосфере сообщаются В. Б. Шостаковичем. Он сообщает, что в засушливое уровня лето 1915 г. лесные пожары охватили в Сибири площадь в 1,6 млн. км 2 , а задымленность наблюдалась на площади в. 6 млн. км 2 . Эта площадь равна по величине площади Европы.Солнечная радиация при этом уменьшилась в. августе 1915 года до 65%. Пожары продолжались около 50 дней и вызвали: запоздание в созревании злаков на 10 -- 15 дней.

Аналогичное влияние огромных лесных пожаров в 1950, описывает Векслер. Он сообщает, что из-за дыма дневная сумма интенсивности солнечной радиации в безоблачные дни в Вашингтоне составляла 52% нормы для безоблачного дня. Аналогичную ситуацию можно было наблюдать в 1972 и 2002 годах в России.

Сторонником влияния помутнения атмосферы на климат является Брукс. По его данным все холодные годы, начиная с 1700 г., следовали за крупными извержениями вулканов. Холодные 1784-- 1786 гг.-- за извержением вулкана Асама (Япония) в 1783 году. Холодный 1816 г. («год без лета») -- за извержением Томборо (о. Сумбава) в 1815 году. Холодные 1884 -- 1886 гг.-- за извержением Кракатау в 1883 году. Холодные 1912 -- 1913 гг. -- за извержением Катмаи (Аляска) в 1912 году (см. рис 5.5).

Активным сторонником гипотезы вулканической причинности, объясняющей колебания и изменения климата, является один из крупнейших климатологов России - М. И. Будыко. Он показал, что после вулканического извержения, при среднем уменьшении прямой радиации на 10%, средняя годовая температура Северного полушария уменьшается примерно на 2 - 3 о С.

Расчеты М. И. Будыко, кроме того, доказывают, что в результате загрязнения атмосферы вулканической пылью суммарная радиация более существенно ослабляется в полярной области и мало -- в тропических широтах. При этом снижение температуры должно быть более значительным в высоких широтах и сравнительно небольшим в низких.

За последние полвека на Земле стало существенно темнее. К такому выводу пришли ученые Годдардского института космических исследований при NASA. Как показывают глобальные измерения, с конца 50-х до начала 90-х годов прошлого столетия количество солнечного света, достигающего земной поверхности, уменьшилось на 10%. В некоторых регионах, таких как Азия, Соединенные Штаты и Европа света стало еще меньше. В Сянгане (Гонконге), например, "потемнело" на 37%. Исследователи связывают это с загрязнением окружающей среды, хотя динамика "глобального затемнения" до конца не ясна. Ученым давно известно, что частицы веществ, загрязняющих атмосферу, в какой-то мере отражают солнечный свет, не пуская его на землю. Процесс идет давно и не представляет собой неожиданность, подчеркнул доктор Хэнсен, однако "его последствия огромны". Эксперты не предсказывают скорого наступления вечной ночи. Более того, некоторые настроены оптимистично, указывая, что в результате борьбы с загрязнением окружающей среды воздух над некоторыми районами планеты стал чище. И все же феномен "глобального затемнения" нуждается в глубоком изучении.

Из приведенных фактов следует, что механические примеси, выбрасываемые в атмосферу вулканами и образованные в результате антропогенной деятельности, могут оказывать существенное влияние на климат.

Для возникновения полного оледенения земного шара достаточно уменьшение притока суммарной солнечной радиации всего на 2%.

Гипотеза влияния загрязнение атмосферы на климат была принята при моделировании последствий ядерной войны, которое было выполнено учеными Вычислительного Центра РАН под руководством акад. Н.Н. Моисеева.Ими было показано, в результате ядерных взрывов образуются пылевые облака, ослабляющие интенсивность потока солнечных лучей. Это приводит к существенному похолоданию на всей территории планеты и к гибели биосферы в процессе «ядерной зимы».

Необходимость большой точности поддержания природных условий на Земле и недопустимости их изменения свидетельствуют высказывания многих ученых.

Так, например, бывший президент Нью-Йоркской Академии Наук КрессиМоррисон в своей книге "Человек не одинок" говорит, что люди находятся сейчас на заре научной эры, и каждое новое открытие проявляет тот факт, что «вселенная была задумана и создана великим конструктивным Разумом. Наличие живых организмов на нашей планете предполагает такое неимоверное количество всяких условий их существования, что совпадение всех этих условий не может быть делом случая. Земля отдалена от солнца точно на такое расстояние, при котором лучи солнца, обогревают нас достаточно, но не слишком. Земля имеет наклон по эллипсу в двадцать три градуса, что вызывает различные времена года; без этого наклона водяные пары, испаряющиеся с поверхности океана, перемещались бы по линии север - юг, нагромождая лед на наших континентах.

Будь луна всего в пятидесяти тысяч миль от нас, вместо того, чтобы отстоять приблизительно на двести сорок тысяч миль, наши океанические приливы были бы столь огромны, что затопляли бы нашу землю два раза в день...

Если бы наша атмосфера была бы более разреженной, горящие метеориты (которые сгорают миллионами в пространстве), ежедневно ударяли бы в нашу землю с разных сторон, производя пожары...

Эти примеры и множество других показывают, что нет ни одной возможности на миллион, чтобы жизнь на нашей планете была случайностью» (цитируется по материалам А.Д Шаховского).

Выводы к пятой главе

Климатические условия являются определяющими для многих процессов, от которых зависит существование биосферы на Земле.

Изменение климата в результате антропогенной деятельности опасно, если оно происходит в глобальных масштабах.

Существенное изменение климатических условий возможно при увеличении содержания «оранжерейных» газов в атмосфере (углекислый газ, водяные пары и т.п.)

Для компенсации парникового эффекта необходимо увеличение продуктивности естественных и искусственных ценозов.

Существенное изменение климатических условий возможно и при загрязнении атмосферы механическими примесями.

Использование природных ресурсов должно ориентироваться, с одной стороны, на уменьшение расхода органического топлива, а с другой на повышение продуктивности растительного покрова (увеличение поглощения CO 2).