كيمياء

3.5 - سيميتيدين - مزيد من التطوير

3.5 - سيميتيدين - مزيد من التطوير



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

سيميتيدين

يمثل العامل العلاجي للقرحة السيميتيدين (المكون الفعال ضد قرحة المعدة والاثني عشر) الرابط التاريخي بين الأسبرين والزاناميفير في رحلة المكونات النشطة. تتناول الأقسام الفرعية الخمسة الشاملة

• معلومات عامة عن قرحة المعدة ،

• مستقبلات الهستامين كأهداف لعلاجات القرحة المحتملة ،

• تطوير هياكل الرصاص على أساس الهستامين ،

• تطوير وخصائص السيميتيدين كذلك

• العديد من التغييرات الهيكلية المستهدفة لتحسين المكونات النشطة.


الفيزياء في القرن الحادي والعشرين

الفيزياء علم حيوي للغاية! يمكن تطبيق المعرفة الأساسية المكتسبة بمجرد اكتسابها على عدد كبير من مجالات التطبيق. تنمو المعرفة التفصيلية المؤمنة تجريبياً مثل الانهيار الجليدي في غضون بضعة عقود إلى مستوى لم يعد من الممكن إدارته ككل ، حتى بالنسبة للخبير.

يختار هذا العمل نهجًا جديدًا: تقييد عدد قليل من المجالات الفرعية النموذجية للفيزياء الحديثة مع وصف مفصل لعلاقاتها المتبادلة. مؤلفو المقالات هم علماء بارزون يتمتعون بخبرة كبيرة في الحياة ، ويفتحون اتصالات مع القارئ في مجال تخصصهم ويفتحون آفاقًا لإمكانيات مستقبلية. من خلال الخبرة التي اكتسبوها في سنوات عديدة من التدريس ، فإنهم يصوغون المعرفة التي تم جمعها في حياة بحثية غنية دون المساس بالقيمة المعرفية بطريقة يمكن الوصول إليها من الأساس الأولي.

يتم تقديم مجالات مهمة ومتماسكة في كل حالة. ينقلون إلى القارئ ما وراء المعلومات الواقعية البحتة:

  • الدهشة من الروابط في الطبيعة ،
  • نظرة ثاقبة على إمكانية وحدود المعرفة ،
  • الانبهار بتجاوز كل يوم ،
  • الجمال والجماليات في الفيزياء ،
  • نظرة ثاقبة على حيوية البحث
  • فكرة عن ملاءمة التطبيق للبحث الأساسي

يقدم العمل مصدر إلهام لكل من يبحث عن الوصول إلى "الإنجاز الثقافي للفيزياء" المهم. ومع ذلك ، على نفس المستوى ، فإنه يقدم أيضًا تعمقًا في منح التوجيه في إطار عمل مهني مع الفيزياء.

  • الفيزياء في خطاب المجتمع
    فولفغانغ فروالد
  • معايير الكم
    إرنست أو.جوبيل

ألماني ، عالم أدبي ، جامعة بون حتى عام 2007 رئيس مؤسسة ألكسندر فون همبولت عضو مجلس العلوم ، 1994 إلى 1998 عضو مجلس البحوث والتكنولوجيا والابتكار في المستشار الاتحادي. رئيس مؤسسة الأبحاث الألمانية DFG (1992-1997

سيجفريد جروسمان: فيزيائي ، ديناميكيات غير خطية ، ميدالية جامعة ماربورغ ماكس بلانك من DPG 1995 ، رئيس لجنة البحوث الأساسية للوزير الفيدرالي للبحوث والتكنولوجيا ، أمين المظالم لمؤسسة الأبحاث الألمانية ، رئيس لجنة مجلس الشيوخ لصندوق إستراتيجية جمعية هيلمهولتز لمراكز الأبحاث الألمانية ، والفوضوية) ديناميات الأنظمة المعقدة ، والفيزياء الإحصائية ، والغازات والسوائل الحقيقية ، ونظرية النقل ، وانتقالات الطور ، وإحصاءات عدم التوازن ، وتشكيل الهياكل بعيدًا عن التوازن ، وفيزياء التدفق ، والحمل الحراري ، والاضطراب ، العشوائية العمليات ، نظرية الليزر ، مجالات خاصة للفيزياء الرياضية ، التحليل الوظيفي لـ Physik B-Condensed Matter 1993-1999 رئيس تحرير مجلة The European Physical Journal B 1999-2003 محرر ، من 2003 رئيس تحرير Zeitschrift für Naturforschung محرر (مشارك) Physikalische Blätter من 1994 ، مجلة Physik من 2002-2004

فيزيائي ، MPI Garching ، LMU ميونيخ مدير معهد ماكس بلانك لفيزياء البلازما مدير مجموعة الأشعة السينية وجاما في معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض رئيس مجلس المراصد الألمانية (RDS) 2005 جائزة لايبنيز لمؤسسة الأبحاث الألمانية

عالم فيزياء فلكية ، MPI Garching حتى عام 2001 مدير معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض 1986-88 كان رئيسًا للجمعية الفيزيائية الألمانية.تم تطوير ساتل الأشعة السينية ROSAT تحت قيادته وكان يعمل من 1990-1999. (مشارك) محرر: Nuovo Cimento B، 1987-2005 Die Sterne - Zeitschrift für all area of ​​celestial science، Barth-Verlag، 1994-1996 Springer Tracts in Modern Physics، Heidelberg، 1994 Elsevier New Astronomy، Amsterdam، 1996 Space Science Review ، الناشر الأكاديمي كلوير ، 1999-2002 Astron. Nachrichten ، Wiley-VCH ، 1996 Landolt-Börnstein - مجلدات علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 2005 بما في ذلك: ميدالية كارل شوارزشيلد للجمعية الفلكية Stern-Gerlach ميدالية الجمعية الفيزيائية الألمانية Max Planck Research Award للتعاون الدولي لمؤسسة Alexander von Humboldt و جمعية ماكس بلانك

فيزيائي ، فيزياء نووية ، مدير CERN Geneva DESY من 1973 إلى 1980 مدير عام لـ CERN من 1981 إلى 1988 رئيس مجلس SESAME الدولي 1999 حتى الآن 1994-1996 رئيس الجمعية الفيزيائية الأوروبية وعضو بحكم منصبه في مجلس American Physical المجتمع 2002 رئيس المجلس العلمي لليونسكو جوائز البرنامج الدولي للعلوم الأساسية (من بين أمور أخرى): 2004 ميدالية اليونسكو ألبرت أينشتاين الذهبية 2005 اليونسكو نيلز بور محرر الميدالية الذهبية للعديد من المجلات و Landolt-Börnstein.

فيزيائي ، فيزياء عضوية ، جامعة بايرويت 1996-1998 رئيس الجمعية الفيزيائية الألمانية ، ناشر "مجلة فيزيك" ومجلات أخرى

الفيزيائيون ، الفيزياء النانوية ، النقاط الكمومية ، فيزياء الجوامد ، جامعة برلين رئيس معهد فيزياء الجوامد في الجامعة التقنية في برلين

عالم اجتماع ، مؤرخ علوم ، جامعة لايبزيغ سبرينغر مؤلف كتاب "ملفات أينشتاين"

عالم فيزياء ، فيزياء الجسيمات ، طاقة ، جامعة بون 1988 - 1995 عضو "الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ" كخبير ومندوب للحكومة الفيدرالية 1999 جائزة روبرت ماير لجمعية VDI لمحرر تكنولوجيا الطاقة Landolt-Börnstein 1987 - 1990 علمي عضو لجنة الدراسة في البوندستاغ الألماني "الوقاية من أجل حماية الغلاف الجوي للأرض" 1991 - 1994 عضو علمي في لجنة Enquete التابعة للبوندستاغ الألماني "حماية الغلاف الجوي للأرض" 1988 - 1991 عضو المجلس الاستشاري للمناخ في الحكومة الفيدرالية 1988 - 1995 أسست المشاركة في الأمم المتحدة والمنظمة العالمية للأرصاد الجوية الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ كمندوب للحكومة الفيدرالية وكمؤلف رئيسي 2003-2006 رئيس مجموعة عمل IUPAP المعنية بالطاقة

فيزيائي ، PTB Braunschweig 1995 - اليوم رئيس Physikalisch-Technische Bundesanstalt 1990 جائزة ماكس بورن للجمعية الفيزيائية الألمانية ومعهد الفيزياء ، لندن 1991 ، جائزة جوتفريد فيلهلم ليبنيز لمؤسسة الأبحاث الألمانية 2004 - اليوم رئيس "Comité International des Poids et Mesures (CIPM) "

مدير وزاري في BMBF ، بون / برلين رئيس قسم البحوث والبيئة في الوزارة الفيدرالية للتعليم والبحث. مراكز الأبحاث الألمانية ، والبحث العلمي الأساسي ، والجوانب المختلفة للبحوث البيئية ، وإيقاف تشغيل مرافق التجارب النووية والجيل القادم من العلماء


التبريد السريع لمزيد من التطوير لتقنية النانو الكمومية

عندما يتم تبريد جزيئات غاز الماغنون بسرعة ، فإنها تقفز جميعها تلقائيًا إلى نفس الحالة وتشكل مكثف بوز-آينشتاين (BEC). دكتور. أندري تشوماك ، جامعة كايزرسلاوترن التقنية / جامعة فيينا

توصل فريق دولي من العلماء إلى نهج غير معقد لإطلاق حالة غير عادية للمادة ، وهو ما يسمى بتكثيف بوز-آينشتاين.

الطريقة الجديدة ، التي تم وصفها مؤخرًا في مجلة Nature Nanotechnology ، تهدف إلى تعزيز البحث والتطوير للحوسبة الكمومية في درجة حرارة الغرفة.

قام الفريق ، بقيادة علماء الفيزياء من جامعة كايزرسلاوترن التقنية (TUK) في ألمانيا وجامعة فيينا في النمسا ، بإنشاء مكثف بوز-آينشتاين (BEC) من خلال تغيير مفاجئ في درجة الحرارة.

يتم أولاً تسخين الجسيمات شبه البطيئة ببطء ثم يتم تبريدها بسرعة إلى درجة حرارة الغرفة. قدموا العملية بمساعدة أشباه الجسيمات ، والتي تسمى المغنونات وتمثل كمية الإثارة المغناطيسية للمادة الصلبة.

يوضح البروفيسور بوركارد هيلبراندز من TUK ، أحد الباحثين الرائدين في مجال BEC: "يدرس العديد من الباحثين أنواعًا مختلفة من مكثفات بوز-أينشتاين". "النهج الجديد الذي قمنا بتطويره يجب أن يعمل مع العديد من الأنظمة."

مكثفات بوز-آينشتاين ، التي سميت على اسم ألبرت أينشتاين وساتيندرا ناث بوز ، اللذان اشتبه في وجودهما لأول مرة ، هي نوع غامض من المادة. هذه هي الجسيمات التي تتصرف جميعها تلقائيًا بنفس الطريقة على المستوى الكمي وتصبح أساسًا وحدة.

تم استخدام مكثفات بوز-آينشتاين في الأصل لوصف جزيئات الغاز المثالية ، وقد تم تشكيلها من كل من الذرات وأشباه الجسيمات مثل البوزونات والفونونات والمغنونات.

يعد توليد مكثفات بوز-آينشتاين مهمة صعبة لأنها ، بحكم التعريف ، يجب أن تنشأ تلقائيًا.

إن إنشاء المتطلبات الأساسية لتوليد المكثفات يعني عدم إحداث أي ترتيب أو تماسك يحفز الجسيمات على التصرف بنفس الطريقة - يجب على الجسيمات أن تفعل ذلك بشكل مستقل.

حاليًا ، يتم إنشاء مكثفات بوز-آينشتاين عن طريق خفض درجة الحرارة بالقرب من الصفر المطلق أو عن طريق حقن عدد كبير من الجسيمات في حجم صغير في درجة حرارة الغرفة.

ومع ذلك ، فإن عملية درجة حرارة الغرفة ، التي أبلغ عنها Hillebrands وموظفوه لأول مرة في عام 2005 ، معقدة تقنيًا ولا يمتلك سوى عدد قليل من فرق البحث حول العالم المعدات والمعرفة المطلوبة.

من ناحية أخرى ، فإن الإجراء الجديد أبسط بكثير. أنت بحاجة إلى مصدر حرارة وبنية نانوية مغناطيسية دقيقة أصغر بمئة مرة من سمك شعرة الإنسان.

يوضح البروفيسور أندري تشوماك من جامعة فيينا: "إن التطورات الأخيرة التي حققناها في تصغير الهياكل المغنطيسية إلى المقياس النانوي مكنتنا من النظر إلى BEC من منظور مختلف تمامًا".

يتم تسخين البنية النانوية ببطء إلى 200 درجة مئوية لتوليد فونونات ، والتي بدورها تولد مغنونات من نفس درجة الحرارة. يتم إيقاف تشغيل مصدر الحرارة وتبرد البنية النانوية بسرعة إلى درجة حرارة الغرفة في غضون نانوثانية واحدة.

تهرب الفونونات إلى الركيزة ، لكن المغنونات بطيئة جدًا في التفاعل وتبقى داخل البنية النانوية المغناطيسية.

أوضح مايكل شنايدر ، المؤلف الرئيسي وطالب الدكتوراه في مجموعة أبحاث المغناطيسية في TUK ، أسباب ذلك: "عندما تهرب الفونونات ، تريد الماغنونات تقليل الطاقة من أجل البقاء في حالة توازن. نظرًا لأنهم لا يستطيعون تقليل عدد الجسيمات ، فعليهم تقليل الطاقة بطريقة مختلفة. ومن ثم ، فإنهم جميعًا ينخفضون إلى نفس مستوى الطاقة المنخفض ".

بافتراضها جميعًا تلقائيًا نفس مستوى الطاقة ، تشكل المغنونات تكاثف بوز-آينشتاين.

يوضح Andrii Chumak: "لم نفرض أبدًا تماسكًا في النظام ، وبالتالي فهذه طريقة نقية وواضحة جدًا لإنتاج مكثفات بوز-آينشتاين".

كما هو الحال في كثير من الأحيان في العلم ، قدم الفريق هذه الملاحظة عن طريق الصدفة. لقد أرادوا أولاً التحقيق في جانب آخر من الدوائر النانوية عندما تحدث أشياء غريبة.

يوضح مايكل شنايدر: "في البداية اعتقدنا أن شيئًا ما كان خطأً حقًا في تجربتنا أو تحليل البيانات".

بعد مناقشة المشروع مع الشركاء في TUK وفي الولايات المتحدة الأمريكية ، تم تحسين بعض المعلمات التجريبية من أجل معرفة ما إذا كانت الظاهرة غير العادية هي في الواقع مكثف Bose-Einstein. تم إجراء هذا التحقق باستخدام تقنيات التحليل الطيفي.

ستثير النتيجة في المقام الأول اهتمام علماء الفيزياء الآخرين الذين يدرسون حالة المادة هذه. يقول بوركارد هيلبراندز: "ومع ذلك ، فإن نشر المعلومات حول الماغنونات وسلوكها في نوع من الحالة الكمية العيانية في درجة حرارة الغرفة يمكن أن يكون له تأثير على تطوير أجهزة الكمبيوتر التي تستخدم الماغنونات كحاملات بيانات".

شدد أندري تشوماك على أهمية التعاون داخل مبادرة الأبحاث الحكومية OPTIMAS التابعة لـ TUK ومجال البحث الخاص "Spin + X" مع جامعة ماينز لحل اللغز. كان الجمع بين خبرة فريقه في الهياكل النانوية المغنطيسية مع خبرة هيلبراندز في مكثفات ماجنون بوز آينشتاين أمرًا ضروريًا. تلقت أبحاثها تمويلًا كبيرًا من منحتين من مجلس البحوث الأوروبي (ERC).

المنشور الأصلي:
شنايدر وآخرون ، تكثيف بوز-آينشتاين لأشباه الجسيمات عن طريق التبريد السريع ، تقنية النانو الطبيعية ، DOI: 10.1038 / s41565-020-0671-z ، (2020)

الاتصال العلمي:
جامعة البروفيسور. دكتور. أندري تشوماك
المغناطيسية النانوية والمغناطيسية ، كلية الفيزياء ، جامعة فيينا
Boltzmanngasse 5 ، 1090 فيينا
بريد إلكتروني: [email protected]
هاتف: + 43-1-4277-73910
الجوال: + 43-664-60277-73910
الإنترنت: https://nanomag.univie.ac.at/

أ.د. بوركارد هيلبراندز
AG المغناطيسية ، قسم الفيزياء ، جامعة كايزرسلاوترن التقنية
Erwin-Schrödinger 56، 67663 Kaiserslautern، Germany
بريد إلكتروني: [email protected]
هاتف: +49 631205-4228
الإنترنت: https://www.physik.uni-kl.de/hillebrands/home/

معلومات عن التمويل:
تم إجراء البحث في إطار ERC Start Grant MagnonCircuits (A. Chumak) و ERC Advanced Grant Super-Magnonics (B. Hillebrands) ومركز الأبحاث التعاوني SFB 173 Spin + X.

التسمية التوضيحية: (من اليسار إلى اليمين) جزيئات غاز Magnon مبعثرة باستمرار في العديد من الاتجاهات المختلفة داخل بنية نانوية مغناطيسية. ومع ذلك ، عندما يتم تبريدهم بسرعة ، يقفزون جميعًا تلقائيًا إلى نفس الحالة ويشكلون Bose-Einstein Condensate (BEC). هذه طريقة بسيطة جدًا لتكوين المكثف ، والتي يمكن أن يكون لها آثار على الحوسبة الكمومية.

حقوق الصورة: د. أندري تشوماك ، جامعة كايزرسلاوترن التقنية / جامعة فيينا

جامعة البروفيسور. دكتور. أندري تشوماك
المغناطيسية النانوية والمغناطيسية ، كلية الفيزياء ، جامعة فيينا
Boltzmanngasse 5 ، 1090 فيينا
بريد إلكتروني: [email protected]
هاتف: + 43-1-4277-73910
الجوال: + 43-664-60277-73910
الإنترنت: https://nanomag.univie.ac.at/

أ.د. بوركارد هيلبراندز
AG المغناطيسية ، قسم الفيزياء ، جامعة كايزرسلاوترن التقنية
Erwin-Schrödinger 56، 67663 Kaiserslautern، Germany
بريد إلكتروني: [email protected]
هاتف: +49 631205-4228
الإنترنت: https://www.physik.uni-kl.de/hillebrands/home/

شنايدر وآخرون ، تكثيف بوز-آينشتاين لأشباه الجسيمات عن طريق التبريد السريع ، تقنية النانو الطبيعية ، DOI: 10.1038 / s41565-020-0671-z ، (2020)


جدول المحتويات

وفقًا لوجهة نظر كلاسيكية ، يمكن تصنيف العلوم الطبيعية إلى جانب العلوم الإنسانية والاجتماعية. نظرًا لظهور مجموعة متنوعة من فروع العلم الجديدة في العصر الحديث ، لا يوجد إجماع على تصنيف عام للعلوم الفردية. ثبت أن التصنيف صعب بشكل خاص بسبب التداخلات العديدة في المجالات العلمية المختلفة. تنتمي العلوم الطبيعية إلى العلوم التجريبية. قبل كل شيء ، يتميزون بموضوع البحث ، والمادة الحية وغير الحية. تتميز بعض العلوم الطبيعية بنهج رياضي لموضوع بحثهم. هذه تسمى العلوم الدقيقة. تعتبر الرياضيات أيضًا علمًا دقيقًا ، ولكن بدراستها للهياكل المجردة ، فإنها تشمل مجالات كل من العلوم الإنسانية والعلوم الطبيعية. لهذا السبب ، غالبًا ما يتم تعيينه في العلوم الهيكلية إلى جانب علوم الكمبيوتر.

يهتم البحث العلمي في المقام الأول بالأسئلة التي يمكن الإجابة عليها من خلال فحص العلاقات المنتظمة في الطبيعة. ينصب التركيز على وصف العملية نفسها وليس على إيجاد معنى. يمكن تبسيطه بمسألة كما بدلا من ال لأي غرض يتم تمثيلها. السؤال لماذا هناك مطر لا يجد مع بحيث يمكن للنباتات أن تنمو شرحهم ، ولكن يتم الرد عليه بموضوعية: لأن الماء يتبخر ويرتفع ويتجمع في السحب ثم يتكثف في النهاية ، مما يؤدي إلى هطول الأمطار. في المقام الأول ، إذن ، لا يجيب العلم الطبيعي على أي أسئلة غائية (هدف أو هدف) ، ولكنه يتتبع العمليات التي تم التحقيق فيها إلى قوانين الطبيعة أو إلى حقائق معروفة بالفعل. إلى الحد الذي ينجح فيه ذلك ، فإن العلم ليس مجرد ملف أكثر وصفيًاولكن أيضًا أ تفسيرية ينسب إلى الشخصية.

الفلسفة الطبيعية في العصور القديمة

بدأت المعرفة العلمية ، من ناحية ، في النشاط اليدوي والتقني ، ومن ناحية أخرى ، في النقل الروحي لتقليد الإنسان المتعلم. [2] غالبًا ما تنتج ملاحظات الطبيعة في الثقافات القديمة - خاصة في علم الفلك - بيانات كمية ونوعية دقيقة ، ولكن تم تفسيرها بشكل أسطوري - كما هو الحال في علم التنجيم ، على سبيل المثال. حققت الفلسفة الطبيعية اليونانية تقدمًا حاسمًا في تطوير منهجية قائمة على الفلسفة والرياضيات. تم التفكير في العالم المدرك ، كما في نظرية العناصر الأربعة ، حيث تم وصف تكوين "العناصر" النار والهواء والماء والأرض وعمليات التحول المختلفة. تم أيضًا تطوير فكرة أصغر الجسيمات غير القابلة للتجزئة (الذرية) ، والتي يتكون منها العالم بأسره. تم تفسير الحركات الدورية للأجرام السماوية ، المعروفة لفترة طويلة ، هندسيًا وتم تطوير فكرة النظام العالمي الذي تتحرك فيه الشمس والقمر والكواكب المعروفة في ذلك الوقت في مدارات دائرية حول الأرض في حالة راحة في المركز (عرض مركزية الأرض للعالم). [3] تم افتراض الشكل الكروي للأرض وتبريره بشكل قاطع من قبل أرسطو على أبعد تقدير ، [4] وأوضح حدوث خسوف الشمس والقمر ، والمسافات النسبية المقدرة من الأرض والشمس والقمر ، وحتى تحديد محيط الأرض تمامًا عن طريق قياس الزوايا والاعتبارات الهندسية. [5]

في الإمبراطورية الرومانية ، تم تبني الإنجازات الفكرية للثقافة اليونانية وتطويرها إلى حد كبير ، مع ذروة العصر الإمبراطوري ، لكنها ضاعت إلى حد كبير مع انهيار الإمبراطورية في القرن الخامس الميلادي. في أوروبا في العصور الوسطى ، وفي ظل سيادة اللاهوت والفلسفة ، لم يكن بوسع العلوم الطبيعية أن تتطور إلا ببطء في العالم المسيحي وكذلك في العالم الإسلامي وفي إطار المقدمات الأيديولوجية.

تحول كوبرنيكان والثورة العلمية

لم يكن هناك اهتمام متجدد بمراقبة الطبيعة حتى عصر النهضة. مع اقتراب العلم من الحرفية التقليدية في الطريقة التجريبية ، تم اكتساب معرفة جديدة في جميع المجالات. [6] أدى التفاعل بين الخيمياء والطب إلى إثراء كلا التخصصين في تطورهما إلى علوم تجريبية. تطلب تصحيح التقويم اليولياني القديم والملاحة في الشحن عبر المحيط دراسة مكثفة لعلم الفلك. [7] بناءً على حركة الأرض حول الشمس ، طور نيكولاس كوبرنيكوس نظامًا عالميًا يشرح المسارات السماوية للكواكب ، والتي بدت معقدة من الأرض ، وهي أسهل ، ومقارنة بالنظام البطلمي ، كانت أسهل ولكن ليس أكثر دقة حساب المواقف. [8] طالب فرانسيس بيكون وجاليليو جاليلي بأن البحث الطبيعي يجب أن يعتمد على التجارب ، حيث يقود جاليليو التقييم الرياضي لنتائج القياس العددي بنجاح خاص. ومع ذلك ، فإن النظام العالمي الكوبرنيكي بدأ فقط في تأكيد نفسه على وجهة نظر مركزية الأرض للعالم بعد أن حدد يوهانس كيبلر المدارات الإهليلجية للأرض والكواكب الأخرى من قياسات دقيقة قام بها تايكو براهي ، وقد لاحظ جاليليو جاليلي أقمار المشتري ومراحلها. كان بإمكان كوكب الزهرة وإسحاق نيوتن كل هذا في تأكيد نظريًا إطار الميكانيكا التي طورها من خلال قانون الجاذبية الخاص به. بالنسبة لهذه الاكتشافات الثورية في القرنين السادس عشر والسابع عشر ، فإن مصطلح der بدوره كوبرنيكان منقوش. بدأ مؤرخو العلوم أيضًا هذه الثورة العلمية كرواد في العلوم الطبيعية الحديثة.

تحرير العلوم الحديثة

حول تعريف دقيق والوقت عندما العلم الحديث يختلف الخبراء. في كثير من الأحيان ، بالتزامن مع الثورة العلمية ، يتم إعطاء القرن السابع عشر كإطار زمني لبداية العلوم الطبيعية الحديثة. تعتبر العمليات العلمية المتخصصة ، وتطوير المنهج العلمي وتطبيقه ، ثم تطوير المجالات المتخصصة من خلال التخصص ، من الخصائص المهمة.

مع إنشاء الجمعيات العلمية والأكاديميات والجامعات الجديدة ، بدأ إنشاء تقليد علمي مستقل في أوروبا. في فرنسا ، كرس العلماء - متأثرين بفلسفة ديكارت العقلانية - أنفسهم للوصف النظري للظواهر الطبيعية مع التركيز على الطريقة الاستنتاجية. في إنجلترا ، من ناحية أخرى ، نظرًا لتأثير بيكون ، كان الاهتمام بالمنهج التجريبي ، ولهذا السبب شكلت التجربة المزيد من التحديات التقنية. [9] يُنظر إلى هذا أيضًا على أنه أحد أسباب بدء الثورة الصناعية في إنجلترا في النصف الثاني من القرن الثامن عشر. أدت العديد من الاكتشافات والاختراعات الرائدة إلى تغيير اجتماعي واقتصادي لا لبس فيه انتشر في أوروبا وأمريكا في العقود التي تلت ذلك.

مع الزيادة الحادة في المعرفة منذ القرن الثامن عشر ، تم تطوير فهم أساسي لهيكل العالم الذي يمكن الوصول إليه تجريبيًا بشكل تدريجي ، مما جعل من الممكن تقسيم العلوم الطبيعية إلى مجالات مثل علم الأحياء والكيمياء والجيولوجيا والفيزياء. على الرغم من تطور الاختلافات في منهجية التخصصات ، إلا أنها أثرت واستكملت بعضها البعض. يمكن ، على سبيل المثال ، شرح عمليات التمثيل الغذائي التي تمت دراستها في علم الأحياء والبحث فيها بمزيد من التفصيل باستخدام الكيمياء العضوية. علاوة على ذلك ، قدمت النظريات الذرية الحديثة للفيزياء تفسيرات لبنية الذرات ، وبالتالي ساهمت في فهم أفضل لخصائص العناصر والروابط الكيميائية في الكيمياء. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير تخصصات مثل الطب والعلوم الزراعية أو الهندسية ، والتي طورت تطبيقات ممكنة للمعرفة النظرية.

في النصف الأول من القرن العشرين ، شهدت الفيزياء اضطرابًا ملحوظًا كان له عواقب وخيمة على الصورة الذاتية للعلم الطبيعي. مع تأسيس فيزياء الكم ، أثبت ماكس بلانك وألبرت أينشتاين أن الطاقة - خاصة في موجات الضوء - تحدث فقط بكميات منفصلة ، أي أنها كمية. علاوة على ذلك ، طور أينشتاين الخاصة (1905) ونظرية النسبية العامة (1915) ، والتي أدت إلى فهم جديد للمكان والزمان والجاذبية والطاقة والمادة. ثورة أخرى هي ميكانيكا الكم التي تأسست في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي ، والتي ، عند وصف الأشياء على المستوى الذري ، تظهر اختلافات ملحوظة عن المفهوم الكلاسيكي للذرات. وُجد أن بعض خصائص الجسيمات لا يمكن قياسها في نفس الوقت كما هو مطلوب (مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ) ، وعلى سبيل المثال ، لا يمكن تحديد موقع إلكترونات الذرة بدقة ، ولكن لا يمكن وصفها إلا باحتمالات معينة من خلال موقعها. . تستعصي هذه الاكتشافات إلى حد كبير على الإدراك البشري ، ولكنها تكشف عن أهميتها الكبيرة في صياغتها الرياضية وهي ذات أهمية كبيرة للعديد من تطبيقات التكنولوجيا الحديثة.

خلال الحرب العالمية الثانية والحرب الباردة ، تم تعزيز البحث العلمي - وخاصة التكنولوجيا النووية - بقوة لأنه كان شرطًا أساسيًا للتفوق التقني والعسكري للقوى العظمى. منذ ذلك الحين ، مفهوم بحث رئيسي أنشئت.

تحرير المقدمات الميتافيزيقية والمعرفية

يتم وصف ومناقشة الأساليب النظرية للعلوم الطبيعية وكذلك متطلباتها وأهدافها في فلسفة العلوم. وهي تستند أساسًا إلى الرياضيات والمنطق ونظرية المعرفة ، ولكنها أيضًا تستند إلى افتراضات منهجية ووجودية مُشكَّلة ثقافيًا [10] والتي هي موضوع انعكاس فلسفي طبيعي. [11] يفترض هدف العلوم الطبيعية - دراسة الطبيعة - افتراضًا ميتافيزيقيًا أساسيًا أن الطبيعة موجودة وأن العمليات الطبيعية تسير وفقًا للقانون. [12] [13] علاوة على ذلك ، ينطلق علماء الطبيعة من الفرضية المعرفية القائلة بأن التوليد المنتظم للمعرفة عن الطبيعة ممكن ضمن حدود معينة. [14] فيما يتعلق بمسألة أين تكمن هذه الحدود بالضبط ، هناك وجهات نظر مختلفة ، ويمكن تقسيم المتغيرات الأكثر شيوعًا إلى مجموعتين تقريبًا ، التجريبي موقف وموقف الواقعية العلمية. [15] يفترض التجريبيون أن إمكانية المعرفة العلمية تقتصر على الملاحظات التجريبية. [15] من ناحية أخرى ، لا تسمح النظريات أو النماذج بأي تصريحات حول الطبيعة ، وفقًا للتجربة. الصعوبة المرتبطة بهذا الرأي هي الترسيم بين الملاحظة التجريبية والبيانات النظرية ، لأن معظم الملاحظات في العلوم الطبيعية غير مباشرة. [16] على سبيل المثال ، الحقول الكهربائية أو الذرات أو الكوازارات أو جزيئات الحمض النووي لا يمكن ملاحظتها مباشرة ؛ بدلاً من ذلك ، لا يمكن اشتقاق خصائص هذه الكائنات إلا باستخدام أدوات تجريبية معقدة ، مع التفسير النظري للبيانات المقاسة يلعب دورًا لا غنى عنه.

من ناحية أخرى ، يتخذ الواقعيون العلميون الموقف القائل بأن النظريات العلمية أو النماذج المشتقة من النظريات تسمح بوصف مثالي ، ولكنه صحيح تقريبًا للواقع. وفقًا لهذا ، فإن جزيئات الحمض النووي ، على سبيل المثال ، موجودة بالفعل ، والنظريات الحالية حول الوراثة صحيحة تقريبًا ، على الرغم من أن هذا لا يستبعد الامتدادات المستقبلية أو حتى التغييرات الجزئية لهذه النظريات. لذلك يعتبر الواقعيون العلميون تصريحاتهم أفضل معرفة مضمونة متاحة عن الطبيعة ، لكنهم لا يدّعون أنها صياغة حقائق صحيحة ونهائية بلا تحفظ. بعض نقاد الواقعية العلمية - كانت الحركة الوضعية في أوائل القرن العشرين مؤثرة بشكل خاص - يرفضون كل الميتافيزيقيا باعتبارها تخمينية. يشير نقاد آخرون إلى مشاكل معرفية محددة للواقعية العلمية ، بما في ذلك على وجه الخصوص مشكلة عدم تحديد النظريات. [17] [18]

تحرير العمل التجريبي والتجريبي

من أجل اكتساب معرفة موضوعية حول سلوك الطبيعة ، يتم إجراء اختبارات أو تتم ملاحظة وتوثيق العمليات التي تجري بالفعل في الطبيعة بشكل مكثف. في تجربة ما ، غالبًا ما يتم إجراء العملية في ظل ظروف تم إنشاؤها بشكل مصطنع في المختبر ويتم تحليلها كميًا بمساعدة أجهزة قياس مختلفة. من ناحية أخرى ، في البحث الميداني ، يتم فحص العمليات الطبيعية تجريبياً أو إجراء مسوحات عشوائية. يمكن تكرار التجربة أو مراقبة الطبيعة في أي مكان في العالم ، بغض النظر عن الموقع والوقت - بشرط أن يتم إجراؤها في ظل نفس الظروف ذات الصلة - ويجب أن تؤدي إلى نفس النتائج ضمن نطاق دقة القياس (قابلية التكرار). لقد كان النهج التجريبي ركيزة مهمة لفلسفة العلم ، خاصة منذ الوصف النظري لفرانسيس بيكون وتطبيقه العملي من قبل جاليليو جاليلي ، ويضمن إمكانية التحقق من نتائج البحث بشكل مستقل وبالتالي تلبية متطلبات الموضوعية.

غالبًا ما تتعارض الحقائق التجريبية مع التجربة اليومية. على سبيل المثال ، تبدو الأشياء الخفيفة مثل ورقة دائمًا وكأنها تسقط على الأرض بشكل أبطأ من الأشياء الثقيلة مثل قطعة من المعدن. كان أرسطو يرى أن لكل جسم مادي مكانه الطبيعي الذي يحاول الوصول إليه. سوف تسقط الأجسام الثقيلة لأن مكانها الطبيعي في الأسفل. افترض أن كل جسم يسقط بسرعة ثابتة تعتمد على كتلته. ومع ذلك ، لم يسأل جاليليو أولاً عن سبب السقوط ، بل قام بفحص العملية بنفسه بتسجيل وقت السقوط ، وارتفاع السقوط وسرعة مختلف الأجسام وربطها ببعضها البعض. So stelle er unter anderem fest, dass die Fallzeit nicht von der Masse des Körpers – wie früher vermutet –, sondern von seiner Form und damit von der auftretenden Luftreibung abhängt. Lässt man also einen Tischtennisball und eine genauso große Bleikugel aus derselben Höhe fallen, stellt man im Gegensatz zu einer intuitiven Vermutung fest, dass beide zur selben Zeit auf dem Boden ankommen.

Die Aussagekraft des Experiments hängt von verschiedenen Faktoren ab. Bei Verwendung eines Messgeräts muss seine Genauigkeit bekannt sein, um überhaupt einschätzen zu können, wie zuverlässig die damit gemessenen Daten sind (Reliabilität). Auch das ganze Experimentkonzept muss auf seine Validität geprüft und die Ergebnisse oft mit statistischen Verfahren ausgewertet werden, um zu entscheiden, ob das Ergebnis tatsächlich einen Sachverhalt rechtfertigen kann. Schon Galilei war sich der Ungenauigkeit seiner Instrumente und der damit verbundenen Messunsicherheit bewusst. [19] Aus diesem Grund verbesserte er seine Messungen, indem er die zum freien Fall analoge Bewegung auf der schiefen Ebene untersuchte.

Induktion Bearbeiten

Bei Anwendung der Induktionsmethode wird aus der Untersuchung eines Phänomens auf eine allgemeine Erkenntnis geschlossen. Die empirischen Daten werden ausgewertet und auf allgemein beschreibbare Vorgänge untersucht. Liegen quantitative Messergebnisse vor, wird nach mathematischen Zusammenhängen der gemessenen Größen gesucht. Im obigen Beispiel des freien Falls fand Galilei eine lineare Beziehung zwischen der Zeit und der erreichten Geschwindigkeit des fallenden Körpers, die in der konstanten Erdbeschleunigung ihren Ausdruck findet.

Obwohl die induktive Folgerung in der Naturwissenschaft oft angewendet wird, ist sie in der Wissenschaftstheorie umstritten (Induktionsproblem). Schon Galileo waren Schwierigkeiten des Ansatzes bekannt. [20] David Hume legte ausführlich dar, dass für die Rechtfertigung eines allgemeinen Gesetzes Erfahrung alleine nicht ausreiche. [21] Es wäre beispielsweise fatal, aus der Wachstumsgeschwindigkeit eines Kindes auf dessen Größe im Erwachsenenalter schließen zu wollen. Deswegen wurden (etwa von Rudolf Carnap) Versuche unternommen, die Aussagekraft von induktiven Schlüssen abzuschwächen, indem man ihrer Gültigkeit einen Wahrscheinlichkeitswert beigemessen hat, der aufgrund empirischer Erfahrung bestehen soll. Auch solche Ansätze werden von Vertretern des kritischen Rationalismus wie Karl Popper abgelehnt, da sie sich entweder auf A-priori-Annahmen stützen oder in ihrer Argumentation zum unendlichen Regress führen und das ursprüngliche Induktionsproblem nicht lösen. [22]

Deduktion Bearbeiten

Die Methode der Deduktion bezeichnet eine logische Schlussfolgerung aus einer als wahr angenommenen Hypothese. Wird eine bestimmte Gesetzmäßigkeit in der Natur vermutet, können aus dieser deduktiv verschiedene Aussagen hergeleitet und wiederum empirisch überprüft werden. Wieder kann dieser Prozess am freien Fall veranschaulicht werden. Aus der Vermutung, dass die Geschwindigkeit des fallenden Körpers direkt proportional zu seiner Fallzeit ist, kann man mathematisch folgern, dass die zurückgelegte Strecke des Körpers quadratisch mit der Zeit zunimmt. Diese Schlussfolgerung kann nun experimentell überprüft werden und erweist sich als richtig, wobei sich die angenommene Hypothese bewährt. Anschaulich wird das Ergebnis in einer Reihe von periodisch erfolgten Momentaufnahmen eines fallenden Gegenstands. Der Körper legt mit jeder Aufnahme jeweils eine längere Strecke zurück, was die Hypothese einer konstanten Fallgeschwindigkeit von Aristoteles anschaulich widerlegt.

Eine weitere Beobachtung ist, dass leichte Körper mit einer großen Oberfläche wie etwa eine Feder viel langsamer fallen. Die Vermutung lässt sich aufstellen, dass diese Tatsache auf die Luftreibung zurückzuführen ist. Um dies deduktiv zu überprüfen, lässt sich ein Fallexperiment in einem evakuierten Glaszylinder durchführen, was Robert Boyle 1659 gelang. Er demonstrierte, dass beliebige Körper unterschiedlicher Masse, etwa eine Feder und ein Stein, im Vakuum beim Fall aus gleicher Höhe gleichzeitig den Boden erreichten.

Es gibt verschiedene Methoden, um Schlussfolgerungen deduktiv aus schon bekannten Daten oder Gesetzen zu ziehen. Wichtig sind auch Modelle, die angeben, wie zuverlässig diese sind. Wenn aus bestimmten Gründen das Verhalten eines Systems in einem Bereich nicht untersucht werden kann, aber trotzdem Aussagen für die Entwicklung des Systems mit Hilfe von bekannten Gesetzmäßigkeiten getroffen werden, wird von Extrapolation gesprochen. So lassen sich beispielsweise Wahlergebnisse schon vor der Wahl abschätzen (Hochrechnung), indem man aus stichprobenartigen Befragungen relativ repräsentative Werte erhält. Wird hingegen eine Aussage über den Zustand eines Systems getroffen, der nicht direkt untersucht wurde, aber im Bereich des schon bekannten Verhaltens des Systems liegt, spricht man von Interpolation. Gewinnt man deduktiv eine Aussage über ein Ereignis, das in der Zukunft stattfinden soll, so spricht man auch von der Vorhersagbarkeit. Ein solches Beispiel ist die Berechnung der Daten und Uhrzeiten von Mond- und Sonnenfinsternissen aus den Bewegungsgleichungen der Himmelskörper.

Verifikation und Falsifikation Bearbeiten

Im Gegensatz zur Mathematik können Aussagen, Gesetze oder Theorien in der Naturwissenschaft nicht endgültig bewiesen werden. Stattdessen spricht man im Falle eines positiven Tests von einem Nachweis. Wenn eine Aussage oder Theorie durch viele Befunde untermauert wird und keine Belege für das Gegenteil existieren, gilt sie als wahr. Sie kann jedoch jederzeit widerlegt (Falsifikation) oder in ihrem Gültigkeitsbereich eingeschränkt werden, wenn neue Forschungsergebnisse entsprechende Resultate vorweisen können. Ob eine Theorie verifizierbar d. h., endgültig als wahr befunden werden kann, wird in der Wissenschaftstheorie kontrovers diskutiert. Karl Popper führt in seinem Werk Logik der Forschung ein bekanntes Beispiel an, um die Möglichkeit der Verifizierung von Theorien kritisch zu veranschaulichen. Die Hypothese Alle Schwäne sind weiß soll verifiziert werden. Vertreter des logischen Empirismus würden die Richtigkeit der Aussage aus der empirischen Tatsache folgern, dass alle ihnen bekannten Schwäne weiß seien. Nun haben sie aber nicht alle existierenden Schwäne gesehen und kennen ihre Anzahl auch nicht. Deswegen können sie weder davon ausgehen, dass die Hypothese wahr sei, noch Aussagen über die Wahrscheinlichkeit ihrer Richtigkeit treffen. Die Ursache des Problems der Verifizierung liege also ursprünglich bereits in dem Induktionsschritt Viele uns bekannte Schwäne sind weißAlle Schwäne sind weiß. Aus diesem Grund lehnt Popper die Verifizierbarkeit einer Theorie als unwissenschaftlich ab. [23] Theorien sollen stattdessen nie als endgültig angesehen, sondern immer hinterfragt werden, wobei sie sich entweder bewährt halten oder zuletzt doch falsifiziert werden.

Reduktion Bearbeiten

Sind mehrere Gesetzmäßigkeiten über Vorgänge in der Natur bekannt, kann angenommen werden, dass sie voneinander abhängig sind, beispielsweise eine gemeinsame Ursache haben und damit auf ein allgemeines Prinzip reduziert werden können. Durch dieses Vorgehen kann eine wachsende Anzahl an Sachverhalten auf einfache Mechanismen oder Gesetze zurückgeführt werden. Eine beeindruckende Reduktion gelang Isaac Newton mit der Formulierung seines Gravitationsgesetzes. Zwei Körper üben auf sich gegenseitig eine Kraft aus, die von ihren Massen und ihrem Abstand abhängt. Die Schwerkraft, die den Fall eines Steines auf den Boden bewirkt, kann also mit genau demselben Gesetz beschrieben werden, wie die Anziehungskraft zwischen Sonne und Erde. Viele andere Beobachtungen, wie etwa das von Newton als erstes richtig erklärte Phänomen der Gezeiten, sind ebenfalls auf das Gravitationsgesetz zurückzuführen. Seither hat sich die Reduktion bewährt und ist vor allem für die Physik von großer Bedeutung geworden. Bis zu welchen Grenzen und in welchen Wissenschaften diese Methode angewandt werden darf, ist allerdings umstritten.

In der Wissenschaftsphilosophie wird der Reduktionismus als Wissenschaftsprogramm kontrovers diskutiert. Vereinfacht dargestellt geht es um die Frage, ob sich schließlich alle Wissenschaften auf eine grundlegende Wissenschaft – etwa die Physik – reduzieren lassen. Befürworter des konsequenten Reduktionismus wie etwa viele Vertreter des Physikalismus argumentieren, dass sich das Bewusstsein des Menschen vollständig durch die Neurobiologie beschreiben lasse, die wiederum von der Biochemie erklärt werden könne. Die Biochemie lasse sich dann schließlich auf die Physik reduzieren, wobei im Endeffekt der Mensch als komplexes Lebewesen vollständig aus der Summe seiner Einzelteile und deren Wechselwirkung erklärt werden könne. Kritiker äußern ihre Bedenken auf verschiedenen Ebenen dieses logischen Konstrukts. Ein starker Einwand ist das Auftreten von Emergenz, d. h. die Entstehung von Eigenschaften eines Systems, die dessen Komponenten nicht aufweisen. Mit dieser und verwandten Fragestellungen beschäftigt sich die Philosophie des Geistes.


Chemie des Plutoniums

Reines Plutonium ist unedel und reaktiv und hat bei Raumtemperatur eine silbrige Farbe, die es jedoch schnell durch Oxidation verliert. Das Element zeigt vier ionische Oxidationsstufen in wässriger Lösung und eine seltene, die folgende Färbungen aufweisen:

- Pu(III) mit Pu 3+ (lavendelfarben),
- Pu(IV) mit Pu 4+ (gelbbraun),
- Pu(V) mit PuO2 + (hellrosa),
- Pu (VI) PuO2 2+ (rosa, orange),
- Pu (VII) PuO5 3- (selten, grün).

Die Farben, die Plutoniumlösungen zeigen, hängen sowohl vom Oxidationszustand als auch von der Art des Säureanions, das den Komplexierungsgrad der Plutoniumspezies - nämlich wie die Atome an ein Zentralatom gebunden sind - beeinflusst.

Chemische Daten

Standardpotentiale

Normalpotential des Plutoniums:

E 0 (V)NoxName Ox.Ox.e - &hArrRed.Name Red.Nox
-2,031+IIIPlutonium(III)-KationPu 3+ + 3 e - &hArrPu (s)Plutonium0
1,006+ IVPlutonium(IV)-KationPu 4+ + e - &hArrPu 3+ Plutonium(III)-Kation+ III
1,099+ VPlutonium(V)-KationPu 5+ + e - &hArrPu 4+ Plutonium(IV)-Kation+ IV


Methodisch-didaktische Hinweise

Mit Unterstützung des Lernstrukturgitters lässt sich ein Unterrichtsverlauf auf unterschiedlichen Planungsebenen abbilden. Auf der Basis fach- oder themenspezifischer Schwerpunktsetzung besteht sowohl die Möglichkeit, ein Gesamt- oder ein Teilinhaltsfeld des Kernlehrplans abzubilden als auch eine Struktur von Unterricht bezogen auf einen fachlichen Schwerpunkt des Inhaltsfeldes darzustellen.
In der Konkretisierung des Lernstrukturgitters auf einen spezifischen Unterricht orientiert sich die Farbgebung der Felder an den Lernvoraussetzungen der konkreten Lerngruppe. In den einzelnen Unterrichtssequenzen innerhalb eines Unterrichtsvorhabens, welches ein Inhaltsfeld abdeckt, kann die Basisstufe deshalb breiter gefasst sein, um den Lernerfolg der Lerngruppe abzusichern bzw. kann der gemeinsame Start auch in einem blau gekennzeichneten Feld verortet sein, wenn z.B. das benötigte Vorwissen nicht in ausreichendem Maß vorhanden ist.

Diese Kurzdarstellung gibt einen Überblick über einen möglichen Planungsprozess zu Unterrichtsvorhaben mit dem Lernstrukturgitter. Dieser kann in seinem Ablauf variiert und mit individuell vertrauten Vorgehensweisen kombiniert werden.
Hinweis: Für diese Form der Planung ist es zu empfehlen, diese in einem Team (Jahrgangsteam, Fachkonferenz, multiprofessionelles Team u.a. mit Förderschullehrerinnen/-lehrern&hellip) zu vollziehen.


Qualität mit Siegel

Dem Qualitätsgedanken wird bei allen Prozessen unserer Bildungs- und Beratungsangebote systematisch Rechnung getragen. Dies ist belegt durch ein zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem nach den internationalen Standards der DIN EN ISO 9001. Eine nachhaltige Qualitätssicherung und die kontinuierliche Weiterentwicklung und Steigerung unserer Leistungsfähigkeit sind uns ein besonderes Anliegen. Eine Vielzahl unserer Angebote entsprechen den Vorgaben des BzG BW (Bildungszeitgesetz Baden-Württemberg).


Video: معرفی بیمار ساله با غیرقرینگی صورت از سه ماه قبل در چهلمین گراند راند روماتولوژی کودکان (أغسطس 2022).