Файл: Пять нерешенных проблем науки.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 403

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Наука ≠ техника

Научный метод в действии

Нерешенные проблемы

Более элементарные по сравнению с атоллами

Спасительные космические лучи

Четыре силы

Осколки частиц, или Трудное разделение

Вмешательство политики

Физика возвращается к повседневным заботам

Появление кварков

Теория наносит ответный удар: объединение

Стандартная модель

Проверка стандартной модели

Теневая сторона стандартной модели

Проблема происхождения массы, известная как проблема полей Хиггса

Нужна новая физика

Необходим новый язык?

Решение головоломки: как, кто, где и когда?

Становление химических систем

Предположения о происхождении жизни

Нынешняя жизнь: клеточные структуры

Отправления клетки

Предсолнце

Наше Солнце

Появление рнк

Рнк-мир

Альтернативы рнк-миру

Сложности

Решение головоломки: как, кто и почему?

Биология

E. Coli

Опероны е. Coli

Оперон днк — рнк — белки

От прокариот к эукариоталл

Модельные организмы

Физика — биология — химия

Секвенирование генома человека

Угроза патентования

Секвенирование дроблением

План на вторую половину игры

Последствия и бедствия

Решение головоломки: почему, как, кто и где, когда?

Глава пятая Геология

Погода на Земле

Воздух местного производства

Получение атмосферного газа

Потеря атмосферного газа

Получение или утрата атмосферного газа

Погода и климат: гипотезы (весьма добротные), прогнозы (не столь добротные)

Решение головоломки: как и где?

Астрономия

Содержимое Вселенной

Измерение межзвездных расстояний

Галактики: первые теории и наблюдения

Космологический вклад Эйнштейна

Чем крупнее телескопы, тем больше расстояния до звезд

Одна большая Галактика или многочисленные обособленные галактики

Вселенная галактик

Столкнувшись с неожиданным: ускорение Вселенной

В темноте рассуждать о темной энергии

Решение головоломки: где, когда, как и кто?

1. Антивещество

2. Ускорители

4. Внеземная жизнь

1. Какова скорость образования в нашей Галактике звезд, подходящих для создания пригодных для жизни планет ?

2. Какова доля таких звезд, имеющих планеты ?

3. Какова доля планет, обращающихся вокруг своих звезд в пределах, где возможно зарождение жизни ?

4. Какова доля благоприятно расположенных планет, где действительно зародилась жизнь?

5. Какова доля форм жизни, приведших к возникновению разума ?

6. Какова доля разумных форм жизни, способных создать технические средства для передачи поддающихся обнаружению сигналов?

7. В течение скольких лет разумная цивилизация передает в космос поддающиеся обнаружению сигналы?

5. Аминокислоты

6. Построение модели днк

7. Кодоны

8. Укладка белков

10. Парниковые газы

11. Земля: история недр

12. Теория хаоса

13 .Предсказание землетрясений

15. Труды Эйнштейна: помимо теории относительности

16. «Большой взрыв»

Глава 1. Видение науки

Глава 2. Физика. Почему одни частицы обладают массой, а другие нет?

Глава 3. Химия. Какого рода химические реакции подтолкнули атомы к образованию первых живых существ?

Глава 4. Биология. Каково строение и предназначение протеома?

Глава 5. Геология. Возможен ли точный долговременный прогноз погоды?

Глава 6. Астрономия. Почему Вселенная расширяется со все большей скоростью?

16. «Большой взрыв»

Теория «большого взрыва» о порождении Вселенной утверждает, что все вещество и энергия берут начало 14 млрд. лет назад из одной точки, после чего Вселенная начала расширяться. На первых порах расширение было стремительным, получив название раздувания (инфляции), а затем из-за влияния тяготения оно замедлилось. Теперь же оно вновь ускоряется под действием темной энергии.

За более подробными сведениями, содержащими опытные данные, обращайтесь к нашей книге Пять крупнейших представлений в науке (The Five Biggest Ideas in Science. NY, 1997).

Источники для углубленного изучения

Источники общего характера

Книги

Anton Ted. Bold Science; Seven Scientists Who Are Changing Our World. N.Y.: W. H. Freeman and Co., 2000.

Kaku Michio. Hyperspace. London: Oxford University Press, 1994.

Kaku Michio. Visions. N.Y.: Anchor Books, 1997.

Kuhn Robert L. Closer to Truth Challenging Current Belief. N.Y.: McGraw-Hill, 2000.

Периодические издания

Discover

Science

Science Week

Узел Всемирной Паутины

www.mkaku.org

Глава 1. Видение науки

Книги

Malone John. Unsolved Mysteries of Science: A Mind-Expanding Journey through a Universe of Big Bangs, Particle Waves, and Other Perplexing Concepts. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 2001.

The Next Fifty Years — Science in the First Half of the Twenty-First Century / Brockman, John (Ed.). N.Y.: Vantage Books, 2002.

Глава 2. Физика. Почему одни частицы обладают массой, а другие нет?

Книги

Brennan R. P. Heisenberg Probably Slept Here: The Lives, Times, and Ideas of the Great Physicists of the 20th Century. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 1996.

Gordon K. Super symmetry: Squarks, Photinos, and the Unveiling of the Ultimate Laws of Nature. Cambridge, Mass.: Helix Books, 2000 [на рус. яз.: Гордон К. Современная физика элементарных частиц. М.: Мир, 1990; Говард Э. X., Гордон Л. К. Обладает ли природа суперсимметрией? // В мире науки. 1986. Авг. С. 26].

Peat F. D. Superstrings and the Search for the Theory of Everything. N.Y.: Contemporary Books, 1989.

Периодические издания

Arkani-Hamed N., Dimopolous S., Dvali G. The Universe's Unseen Dimensions // Scientific American. 2000. Aug. A Matter of Time // Scientific American. 2002. Sept. Special Issue.

Overbye D. Remembering David Schramm, the Gentle Giant of Cosmology. New York Times. 1998. № 10. Febr.

Weinberg S. A Unified Physics by 2050? // Scientific American. 1999. Dec.

Узлы Всемирной Паутины

CERN (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire) — узел Европейской организации по ядерным исследованиям:

http://welcome.cern.ch/welcome/gateway.html


Проект обучения современной физике (Contemporary Physics Education Project): www.cpepweb.org /

Узел Национальной лаборатории высокоэнергетических исследований имени Энрико Ферми (Fermilab, Fermi National Accelerator Laboratory — FNAL) в Батавии, штат Иллинойс: www.fnal.gov/

Хиггсовы поля: www.hep.yorku.ca/whatjsjiiggs.html

Хигтс: http://magazine.uchicago.edu/0104/features/higgs.html

Физика высоких энергий в лаб. Ферми (Fermilab): www.hep.net/

Охота за высшими измерениями (Hunting for Higher Dimensions //

Science News Online. 2000. № 19. Febr.): www.sdencenews.org

Путеводитель для любителя по М-теории («A Layman's Guide to M-Theory»), автор M. J. Duff: http://arxiv.org/abs/hep-th/9805l77

Узел «Приключения частиц» (Particle Adventure):

http://particleadventure.org/particleadventure/index.html

Совет по исследованию в области физики частиц и астрономии

(Particle Physics and Astronomy Research Council): www.pparc.ac.uk/

Квантовая теория поля:

http://theory.caltech.edu/people/jhs/strings/strll4.html

Узел Стэнфордского центра линейного ускорителя (Stanford Linear

Accelerator Center): www.slac.stanford.edu/


Глава 3. Химия. Какого рода химические реакции подтолкнули атомы к образованию первых живых существ?

Книги

Adams F. Origins of Existence: How Life Emerged in the Universe. N.Y.: The Free Press, 2002.

Duve Ch. de. Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. Oxford: Oxford University Press, 2002.

Ridley M. Genome. N.Y.: HarperCollins, 2000. Shapiro R. Planetary Dreams: The Quest to Discover Life Beyond Earth. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 2001.

Периодические издания

Ridley M. The Year of the Genome // Discover. 2001. Vol. 1. № 1. Jan.

Wade N. Inside the Cell, Experts See Life's Origin // New York Times. 1999. №16. Apr.

Узлы Всемирной Паутины

Archaea: www.ucmp.berkeley.edu/archaea/archaea.html

Начало жизни на Земле: www.sigmaxi.org/amsci/articles/95articles/cdeduve.html

Life in the right universe: www. discover.com/nov_00/featlife. html

Происхождение жизни:

http://origins.jpl.nasa.gov/

www.resa.net/nasa/origins life.htm

http://taggart.glg.msu.edu/isb200/oolife.htm

Происхождение жизни на Земле, автор Leslie Orgel:

www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/2948/orgel.html

Премия «Происхождение жизни» (Origin of Life prize):

www.us.net/life/

Происхождение и становление жизни:

www.chemistry.ucsc.edu/Projects/origin/home.html

Взгляды Викрамасинхга (Wickramasinghe) и Хойла (Hoyle) на происхождение жизни: www.actionbiosdence.org/new frontiers/wickramasinghe/wickhoyle.html

Глава 4. Биология. Каково строение и предназначение протеома?

Книги

Raven P. H., Johnson G. В. Biology, 6th Edition. N.Y.: McGraw-Hill, 2002 (на рус. яз.: Рейвн П., Эверт Р., Лйкхорн С. Современная ботаника: В 2 т. / Пер. с англ. В. Гладковой и др. М.: Мир, 1990).

Узлы Всемирной Паутины

Прикладная молекулярная генетика:

www.biochem.arizona.edu/classes/biос471/pages/Lecture3.html

Биочипы:

http://157.98.13.103/docs/1995/103-3/innovations.html

http://arrayit.com/Company/Media/PrintMedia/printmedia.html

www.goertzel.org/benzine/FodorProfile.htm

Электрофорез в геле:

www.iacr.bbsrc.ac.uk/notebook/courses/guide/dnast.htm

Генетический код:

http://newton.dep.anl.gov/askasci/mole00.htm

«Бросовая» ДНК, или как?:

www.iacr.bbsrc.ac.uk/notebook/courses/guide/dnast.htm

Заметки о молекулярной биологии:

www.iacr.bbsrc.ac.uk/notebook/courses/guide/dnast.htm

Молекулярная генетика: http://newton.dep.anl.gov/askasci/mole00.htm


Глава 5. Геология. Возможен ли точный долговременный прогноз погоды?

Периодические издания

Scientific American Presents Weather // Scientific American. 2000. Vol. ll.№ 1.

Узлы Всемирной Паутины

Лед на Луне: http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/ice/icemoon.html

Возникновение воды на Земле: http://scienceweek.com/swfr065.htm

Моделирование предсказания погоды на персональном компьютере: www.climateprediction.com

Запуск зонда Venera на Венеру: http://nssdcgsfc.nasa.gov/planetary/venera.html

Глава 6. Астрономия. Почему Вселенная расширяется со все большей скоростью?

Книги

Bergstrom L, GoobarA. Cosmology and Particle Astrophysics. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 1999.

Boss A. Looking for Earths: The Race to Find New Solar Systems. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 2000.

Fox К. С The Big Bang Theory: What It Is, Where It Carne From, and Why It Works. New York: John Wiley & Sons, Inc., 2002.

Livio M. The Accelerating Universe: Infinite Expansion, the Cosmological Constant, and the Beauty of the Cosmos. N.Y.: John Wiley &Sons, Inc., 2000.

Периодические издания

Cline D. B. The Search for Dark Matter // Scientific American. 2003. Vol. . № 3. March.

Overbye D. A Scientist's Prey: Dark Energy in the Cosmic Abyss // New

York Times. 2003. № 18. Febr. Wright K. Very Dark Energy// Discover. 2001. Vol. 22. № 3. March.

Узлы Всемирной Паутины

Ускорение Вселенной:

www.discover.com/science_news/astronomy/quick.html

Астрономические сайты:

www.winternet.com/~gmcdavid/html_dir/astronomy.html

Биография Фридриха Бесселя (Bessel):

www.groups.dcs.stand.ac.uk/~history/Mathematicians/Bessel.html

Дополнительные сведения о «большом взрыве»:

http://hoku.as.utexas.edu/~gebhardt/a309s02/Iect5dm.html

Теория «большого взрыва»:

www.damtp.cam.ac.uk/user/gr/public/bb_home.html

Космологическая постоянная и темная материя:

http://umwntl.physics.lsa.umich.edu/PIC99/_Talks/turner/turner.htm

Темная энергия в ускоряющейся Вселенной:

http://snap.lbl.gov/brochure/index.html

Dark energy resource book:

http://supernova.lbl.gov/~evlinder/sci.html#secl

Темная материя и темная энергия:

http://hitoshi.berkeley.edu/290E/

High Z Supernova Project:

www.sc.doe.gov/feature_articles_2001/April/lucky_supernova/lucky_supernova.htm Проект «Микроволновая анизотропия»:

http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101fate.html

М-теория:


www.damtp.cam.ac.uk/user/gr/public/qg_ss.html

Космический телескоп нового поколения (Next Generation Space Telescope): http://ngst.gsfcnasa.gov/

Представление зонда по измерению ускорения сверхновой звезды:

http://atlas.physics.lsa.umich.edu/docushare/dscgi/ds.py/GetRepr/File-985/html

Сайты по теоретической космологии:

http://cfa-www.harvard.edu/~jcohn/tcosmo.html

Список проблем

Книги

Kaku М. Hyperspace. N.Y.: Oxford University Press, 1994.

Kaku M. Visions. N.Y.: Anchor Books, 1997.

Malone J. Unsolved Mysteries of Science. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 2001.

Penrose R. The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. N.Y.: Viking Penguin, 1990 (на рус. яз.: Новый ум короля. О компьютерах, мышлении и законах физики / Пер. с англ., ред. В. Малышенко, М.: Эдиториал УРСС, 2003).

Raup D. Extinction — Bad Genes or Bad Luck? N.Y.: W. W. Norton & Company, 1992 (на рус. яз.: РаупД., Стенли С. Основы палеонтологии / Пер. с англ. Ю. Фролова, В. Махлина М.: Мир, 1974).

Rees M. Our Cosmic Habitat. Princeton, NJ: Princeton University Press, 2001.

Steel D. Rogue Asteroids and Doomsday Comets: The Search for the Million Megaton Menace That Threatens Life on Earth, N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 1997.

Периодические издания

Crick F., Koch С The Problem of Consciousness // Scientific American. 2. Sept. [на рус. яз.: Проблема сознания // В мире науки. 1992.

№11-12. С. 113-120]. Gibbs W. W. Ripples in Spacetime // Scientific American. 2002.Apr.

Overbye D. A New View of Our Universe: Only One of Many // New

York Times. 2002. № 29. Oct. Wade N. Before the Big Bang, There Was... What? // New York Times. 1. №23. May.

Узлы Всемирной Паутины

www.jupiterscientific.org/sciinfo/gusp.html

www.mkaku.org

http://neat.jpl.nasa.gov

http://neo.jpl.nasa.gov

http://spacewatch.Ipl.arizona.edu

Оглавление

Предисловие

Глава первая. ВИДЕНИЕ НАУКИ

Глава вторая. ФИЗИКА. Почему одни частицы обладают массой, а другие нет?

Глава третья. ХИМИЯ. Какого рода химические реакции подтолкнули атомы к образованию первых живых существ?

Глава четвертая. БИОЛОГИЯ. Каково строение и предназначение протеома?

Глава пятая. ГЕОЛОГИЯ. Возможен ли точный долговременный прогноз погоды?

Глава шестая. АСТРОНОМИЯ. Почему Вселенная расширяется со все большей скоростью?

СПИСОК ПРОБЛЕМ

СПИСОК ИДЕЙ

Источники для углубленного изучения

1Здесь и далее в квадратных скобках приводятся разъяснения переводчика.

2Старейшая национальная лаборатория им. Лоуренса в Беркли, основанная изобретателем циклотрона Эрнстом Орландо Лоуренсом в 1931 году. Находится в ведении Министерства энергетики США. — Здесь и далее примечания переводчика.