Концепции современного естествознания. Кунафин М.С.

2-е изд., расшир. и доп. - Уфа, 2003. – 485 с.

В учебном пособии реализуются требования «Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования» (М., 1994 г.) к уровню подготовленности лиц, завершивших обучение по циклу естественнонаучных дисциплин. Книга составлена с расчётом того, чтобы каждый, кто пройдёт такое обучение, получил представление о методах естествознания, этапах его развития и основных научных концепциях.

Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений и вместе с тем рассчитано на широкий круг читателей, интересующихся историей и перспективами современного естествознания, а также философским обоснованием естественнонаучных проблем.

Формат: doc / zip

Размер: 686 Кб

Скачать / Download файл

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 11
Введение 13
Методические рекомендации 15
ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 17
1.1. Предмет естествознания 17
1.1.1. Анализ понятия «природа» 17
1.1.2. Естествознание донаучное, преднаучное и научное 19
1.1.3. Неисчерпаемость предмета естествознания 20
1.1.4. Специфика донаучного и преднаучного естествознания 21
1.1.5. Специфика научного естествознания 23
1.2. Генезис научного естествознания 24
1.2.1. Перспективы античной преднауки 24
1.2.2. Замещение реальных объектов идеальными 25
1.2.3. Операции преобразования и моделирование изменений 27
1.3. Структура естественнонаучного познания 28
1.3.1. Принципы научного познания 28
1.3.2. Общие методы познания 30
1.3.3. Основные формы естествознания 31
1.3.4. Непостижимая эффективность математики 33
ГЛАВА 2. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 36
2.1. Ступени развития знания 36
2.1.1. «Естественная магия» 37
2.1.2. Магия и религия 38
2.1.3. Религия и естествознание 39
2.1.4. Специфика восточной преднауки 40
2.1.5. Письменность 41
2.2. Естественнонаучные аспекты античной натурфилософии 43
2.2.1. Евклидова геометрия - первая стандартная научная теория 44
2.2.2. Древнегреческий атомизм 45
2.2.3. Механика Архимеда 46
2.2.4. Становление астрономии 48
2.3. Значение арабской системы знаний в истории естествознания 51
2.3.1. Физические достижения арабского средневековья 52
2.3.2. Астрономия арабо-мусульманского средневековья 56
2.4. Научные революции 59
2.4.1. Первая научная революция (XVII век). Г. Галилей. 60
2.4.2. Вторая научная революция (кон. XVIII в. - нач. XIX века) И. Ньютон 62
2.4.3. Третья научная революция (кон. XIX в. - сер. XX века) 63
2.4.4. Четвёртая научная революция (кон. XX века) 65
2.5. Организация современного естествознания 69
2.5.1. Иерархия естественнонаучных законов 69
2.5.2. Этические принципы науки 71
2.5.3. Роль междисциплинарных исследований в естествознании 75
ГЛАВА 3. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 78
3.1. Термодинамика 78
3.1.1. Роль тепловых явлений в природе 78
3.1.2. Вещественная теория теплоты: теплород 80
3.1.3. Корпускулярная теория теплоты 81
3.1.4. Законы термодинамики 82
3.2. Молекулярно-кинетическая теория (статистическая механика) 83
3.2.1. Основные положения молекулярно-кинетических представлений 84
3.2.2. Дискретность вещества 85
3.2.3. Химия. Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева 86
3.2.4. Закон сохранения энергии 92
3.3. Электромагнитная теория 94
3.3.1. История открытия электричества 94
3.3.2. М. Фарадей: исследования электромагнетизма 96
3.3.3. Заряд и поле. Закон сохранения электрического заряда 98
3.3.4. Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрический ток 99
3.3.5. Электромагнитное взаимодействие. Электромагнитная теория поля 101
3.4. Квантовая теория 104
3.4.1. Хронология становления квантовой теории 104
3.4.2. Гипотеза М. Планка. Кванты 106
3.4.3. Фотоэлектрический эффект и дискретная природа света 108
3.4.4. Квантовая теория атома Н. Бора 109
3.4.5. Вероятностный характер процессов в микромире 111
3.4.6. Гипотеза Луи де Бройля об универсальности корпускулярно-волнового дуализма 114
3.4.7. Принцип неопределённости В. Гейзенберга 116
3.4.8. Волновая механика Э. Шредингера 118
3.4.9. Принцип дополнительности Н. Бора 119
3.5. Симметрия 122
3.5.1. Симметрия и законы сохранения 122
3.5.2. Принципы, организующие сходство 125
3.5.3. Роль симметрии в организации мира 127
ГЛАВА 4. КОНЦЕПЦИИ ДВИЖЕНИЯ, ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ 131
4.1. Генезис представлений о пространстве и времени 131
4.1.1. Биологические предпосылки времени и виды пространства 131
4.1.2. Пространство и время мифа и натурфилософии 134
4.1.3. Теоцентрическая модель пространства и времени 136
4.2. Классические концепции пространства и времени 138
4.2.1. Проблема континуальности и дискретности пространства и времени 139
4.2.2. Классические интерпретации пространства и времени (И. Ньютон, Г. Лейбниц) 140
4.2.3. Проблемы реального пространства 143
4.3. Предпосылки неклассических интерпретаций пространства и времени. 146
4.3.1. Принцип относительности и инерциальные системы (Г. Галилей) 147
4.3.2. Эфир как абсолютная система отсчёта. Опыт Майкельсона - Морли 149
4.3.3. Принцип относительности и электродинамика Дж. Максвелла 151
4.4. Специальная теория относительности (СТО) 154
4.4.1. А. Эйнштейн. Единство пространства и времени. Связь массы и энергии 154
4.4.2. Пространство и время в инерциальных системах 156
4.4.3. Неоднозначность геометрии физического пространства. Неевклидовы геометрии 161
4.5. Общая теория относительности (ОТО) 164
4.5.1. Инерция и гравитация 165
4.5.2. Теория гравитации 166
4.5.3. Гравитационные массы и искривление пространства – времени 169
ГЛАВА 5. ХАОС. САМООРГАНИЗАЦИЯ. СЛОЖНОСТЬ 172
5.1. Хаос и порядок 172
5.1.1. Энтропия. 172
5.1.2. Принципы системности и целостности 176
5.1.3. Нелинейные системы. Рождение порядка 177
5.2. Самоорганизация 180
5.2.1. Синергетика 180
5.2.2. Механизм самоорганизации 182
5.2.3. Самоорганизация в диссипативных структурах 184
5.3. Необходимость и случайность 185
5.3.1. Проявление необходимости и случайности 186
5.3.2. Необходимость хаоса 190
5.3.3. Смысл информации 194
5.4. Сложность 195
5.4.1. Понимание сложности. Неравновесное состояние систем 196
5.4.2. Сложное поведение и фазовое пространство 198
5.4.3. Специфика поведения живых и социальных систем 201
5.4.4. Сложность адаптивных стратегий живого мира 202
5.5. Управление 206
5.5.1. Кибернетика и теория управления 206
5.5.2. Информационная структура управления 207
5.5.3. Эффект обратной связи 210
ГЛАВА 6. ЖИЗНЬ 212
6.1. Проблема возникновения жизни 212
6.1.1. Специфика жизни как особого уровня организации материи 212
6.1.2. Гипотеза творения (креационизм) 213
6.1.3. Гипотеза спонтанного зарождения жизни 214
6.1.4. Гипотеза стационарного состояния 215
6.1.5. Гипотеза панспермии 215
6.1.6. Теория биохимической эволюции 216
6.2. Структура живого вещества 218
6.2.1. Признаки живого вещества 218
6.2.2. Виды регуляции организма 219
6.2.3. Постоянство внутренней среды (гомеостаз) 221
6.3. Теории эволюции 223
6.3.1. Зарождение эволюционного учения (Ж. Ламарк, Ж. Кювье, Ч. Лайел) 224
6.3.2. Эволюционная теория естественного отбора (Ч. Дарвин, А Уоллес) 226
6.3.3. Номогенез как альтернатива дарвинизму и как его дополнение 229
6.3.4. Вид и видообразование 232
6.3.5. Проблемы видообразования 234
6.4. Теория наследственности 235
6.4.1. Закон доминирования Г. Менделя 236
6.4.2. Хромосомная теория наследственности 237
6.4.3. Структура гена. Расшифровка генетического кода 240
6.4.4. ДНК, её роль в реализации наследственной информации 241
6.4.5. Клеточная теория (Т. Шван, М. Шлейден) 243
6.4.6. Биогенетический закон 244
6.5. Философское и естественнонаучное постижение смерти 246
6.5.1. Биологический и социальный смысл смерти 246
6.5.2. Что такое бессмертие? 247
6.5.3. Социальные следствия развития генной инженерии 250
6.5.4. Социальные и этические проблемы клонирования 253
ГЛАВА 7. БИОСФЕРА 256
7.1. Генезис биосферы 256
7.1.1. Геологические условия возникновения биосферы 256
7.1.2. Эволюция биосферы. Живое вещество 258
7.1.3. Роль абиотических и биотических круговоротов 262
7.1.4. Порядок распространения жизни 265
7.2. Биогеохимические процессы в биосфере 267
7.2.1. Состав вещества биосферы 268
7.2.2. Особенности основных биосферных циклов 271
7.2.3. Биохимические функции живого вещества 273
7.2.4. Биогенная миграция атомов и биогеохимические принципы 274
7.3. Экологическая структура биосферы 276
7.3.1. Биосфера: многокомпонентная иерархическая система 277
7.3.2. Прокариоты и эукариоты. Бактерии, вирусы и сине-зелёные водоросли 279
7.3.3. Растения. Грибы. Животные 280
7.4. Глобальное биологическое разнообразие и подходы к его изучению 282
7.4.1. Современные представления о видовом разнообразии биосферы 283
7.4.2. Современные подходы к исследованию биоразнообразия 284
7.5. Ноосферогенез 287
7.5.1. В. И. Вернадский о переходе биосферы в ноосферу 287
7.5.2. Естественноисторические аспекты трансформации биосферы в ноосферу 289
7.5.3. Антропоцентризм и биосферное мышление 291
ГЛАВА 8. ЧЕЛОВЕК 293
8.1. Человек как вид 293
8.1.1. Человек: особый вид животных 293
8.1.2. Культурная и поведенческая эволюции человека 294
8.1.3. Нарушение основного биологического закона 296
8.2. Сознание и поведение 297
8.2.1. Функции головного мозга. Успехи нейрофизиологии 298
8.2.2. Поведение 301
8.2.3. Бихевиоризм 304
8.2.4. Гештальтпсихология 305
8.2.5. Этология и социобиология 306
8.3. Современное мировоззрение и планетарные проблемы 309
8.3.1. Основания современного мировоззрения 310
8.3.2. Глобальные последствия развития цивилизации 311
8.3.3. Деятельность «Римского клуба» и института Л. Брауна «Worldwatch» 313
8.3.4. Новые ценности 322
8.4. Концепция устойчивого развития 325
8.4.1. Экологическая и экономическая компоненты деятельности 325
8.4.2. Общие положения концепции устойчивого развития 327
8.4.3. Условия устойчивого развития и ключевые понятия концепции 328
8.5. Искусственный интеллект 329
8.5.1. Основные направления развития искусственного интеллекта 329
8.5.2. Знания и их представление 331
8.5.3. Проблема понимания естественного языка 332
ГЛАВА 9. ИЕРАРХИЯ МИРОЗДАНИЯ 336
9.1. Макромир 336
9.1.1. Основные этапы развития представлений о Вселенной 336
9.1.2. Релятивистская космология (А. Эйнштейн, А. А. Фридман) 338
9.1.3. Концепция расширяющейся Вселенной 341
9.1.4. Концепция «Большого взрыва» 345
9.1.5. Антропный принцип 349
9.2. Мезомир 353
9.2.1. Эволюция планеты Земля 354
9.2.2. Экологическая структура мезомира 356
9.2.4. Информационные свойства мезомира 357
9.3. Микромир 362
9.3.1. Учение об элементарных частицах 362
9.3.2. Элементарная структура вещества. Атом 365
9.3.3. Устойчивость и неустойчивость частиц. Термоядерные процессы. Ядро атома 366
9.3.4. Фундаментальные взаимодействия и законы природы 371
9.3.5. Фундамент материи: физический вакуум и его состояния 376
9.4. Виртуальные реальности 378
9.4.1. Значение термина «виртуальная реальность» 379
9.4.2. Компьютерная виртуальная реальность 381
9.4.3. Способы существования виртуальной реальности 383
9.4.4. О философии виртуальной реальности и киберпространства 384
9.5. Поиск внеземных цивилизаций 388
9.5.1. О возможности жизни и разума во Вселенной 388
9.5.2. О возможности информационного контакта с внеземными цивилизациями 393
9.5.3. О возможных формах технологической активности разума во Вселенной 397
Летопись естественнонаучных открытий 401
Литература по главам 455
Литература дополнительная 466
Словарь терминов 469
Примечания 485