Номер 2, страница 193 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Параграф 2.11. Состояние системы тел в механике. Глава 2. Законы механики Ньютона. Динамика - номер 2, страница 193.

Условие.

2. Выделите общее и различное в структурах физических теорий (например, механика Ньютона) и биологических теорий (например, клеточная теория).

Решение.

Для сравнения структур физических (на примере механики Ньютона) и биологических (на примере клеточной теории) теорий можно выделить ряд общих черт и фундаментальных различий.

Общее

1. Эмпирическая основа. И физические, и биологические теории строятся на основе наблюдений и экспериментов. Механика Ньютона обобщает данные о движении тел, а клеточная теория — результаты микроскопических исследований живых организмов.
2. Наличие фундаментального ядра. В центре любой теории лежат основные понятия, принципы и постулаты. Для механики Ньютона это три закона движения и закон всемирного тяготения. Для клеточной теории — положения о том, что все живые организмы состоят из клеток, клетка является основной единицей жизни, и новые клетки происходят от уже существующих.
3. Объяснительная и предсказательная функции. Обе теории нацелены на объяснение широкого круга явлений и создание проверяемых прогнозов. Механика Ньютона объясняет движение планет и падение тел, позволяя предсказывать их траектории. Клеточная теория объясняет рост и размножение, предсказывая клеточное строение у любого новооткрытого организма.
4. Логическая целостность. Теории представляют собой логически связанные системы знаний, где из общих принципов выводятся частные следствия.
5. Использование моделей и идеализаций. Для упрощения реальности обе науки используют абстрактные модели. В физике это «материальная точка» или «идеальный газ». В биологии — «усредненная модель клетки» или математические модели популяций.

Ответ: Общими чертами в структурах физических и биологических теорий являются опора на эмпирические данные, наличие фундаментального ядра (постулатов), выполнение объяснительной и предсказательной функций, логическая стройность и использование моделей и идеализаций для описания реальности.

Различное

1. Степень математизации. Физические теории в высокой степени математизированы и выражаются через формулы и уравнения, что обеспечивает точность количественных предсказаний. Например, второй закон Ньютона — $F = ma$, закон всемирного тяготения — $F = G\frac{m_1 m_2}{r^2}$. Биологические теории (особенно классические) чаще носят описательный, качественный характер. Их основные положения формулируются словесно.
2. Предмет исследования. Физика изучает универсальные законы неживой природы, имея дело с относительно простыми и однородными объектами. Биология изучает живые системы, которые характеризуются исключительной сложностью, иерархической организацией, разнообразием и уникальностью.
3. Роль исторического фактора. Физические законы считаются неизменными во времени и пространстве (аисторичными). Биологические системы, напротив, — продукт исторического развития (эволюции). Их текущее состояние является следствием долгой цепи событий, что вносит в биологию элемент случайности и необратимости.
4. Универсальность законов. Физические законы претендуют на абсолютную универсальность. Биологические закономерности (например, клеточное строение) универсальны только для земной жизни. Они являются следствием конкретного эволюционного пути и могут не распространяться на возможные иные формы жизни во Вселенной.
5. Сложность и эмерджентность. Для биологических систем характерны эмерджентные свойства — качества (например, жизнь, сознание), которые возникают на высоком уровне организации и не сводятся к сумме свойств составляющих его элементов. Поэтому редукционизм, крайне успешный в физике, в биологии имеет ограниченное применение.

Ответ: Основные различия заключаются в степени математизации (высокая в физике, ниже в биологии), предмете исследования (универсальные законы материи против сложных, исторически сложившихся живых систем), роли исторического фактора (аисторизм физики против историзма биологии), характере универсальности законов и значительно большей роли сложности и эмерджентности в биологии.