Науки природознавства список. Перелічимо основні фактори неточності експерименту. Крім грубих промахів самого експериментатора, їх можна розділити на дві групи. Короткий курс лекцій з предмету
Видавничо-торгова корпорація «Дашков і К °»
М. К. Гусейханов, О. Р. Раджабов
Концепції сучасного природознавства
Видання шосте, перероблене і доповнене
Міністерством освіти і науки
Російської Федерації як підручник
для студентів вищих навчальних закладів
Москва, 2007
УДК 001 ББК 20 Г96
рецензенти:
А. Д. Гладун- голова експертної радиза загальними природничих дисциплін Міністерства освіти РФ, доктор фізико-математичних наук, професор МФТІ;
Л. В. Корольова- доктор фізико-математичних наук, професор МДПУ;
О. П. Мелехова- член експертної ради Міністерства освіти РФ, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник;
Г. К. Сафаралиев- заступник голови комітету з питань науки і освіти Державної Думи РФ, доктор фізико-математичних наук, професор ДДУ.
Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепції сучасного природознавства: Підручник. - 6-е изд., Перераб. і доп. - М .: Видавничо-торгова корпорація «Дашков і К °», 2007. - 540 с.
ISBN 978-5-91131-306-7
У підручнику розглядаються найважливіші концепції сучасного природознавства: етапи розвитку природничо-наукової картини світу, сучасні уявлення про будову і розвиток природи мікро-, макро- і мегамі-рів; еволюція уявлень про простір, час і матерію; принципи відносності і додатковості; співвідношення невизначеностей; закони збереження в мікро- і макросвіті; природа елементарних частинок, енергії і речовини; концепції походження еволюції живої природи і людини; біосфера і екологія; специфіка сучасного природознавства; синергетика; самоорганізація в різних системах, проблеми сучасного природознавства; світогляд і НТР.
Підручник підготовлено відповідно до Державного стандарту вищої професійної освіти і призначений для студентів вузів, які вивчають концепції сучасного природознавства, викладачів, аспірантів і учнівської молоді, яка цікавиться світоглядними і теоретико-пізнавальними проблемами природознавства та філософії.
УДК 001 ББК 20
ISBN 978-5-91131-306-7
© M. К. Гусейханов, О. Р. Раджабов, 2006
OCR: Іхтік (Уфа)
Ihtik.Lib.Ru
введення 9
Глава 1. природознавство ЯК ЄДИНА НАУКА
ПРО ПРИРОДУ 13
Природно-наукова і гуманітарна культури. 13
Місце науки в системі культури і її структура 14
Характерні риси науки 18
Природознавство - фундаментальна наука 21
Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНО НАУКОВОГО ПІЗНАННЯ 26
структура наукового пізнання 26
Основні методи наукового дослідження 29
Динаміка розвитку науки. Принцип відповідності 36
Глава 3. НАЙВАЖЛИВІШІ Етапи розвитку
природознавства 41
Система світу античних філософів 41
Геоцентрична і геліоцентрична системи будови світу 49
Механістична і електромагнітна картини світу 55
Сучасна природно-наукова картина світу 60
Глава 4. КОНЦЕПЦІЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
ПРОСТОРУ І ЧАСУ 69
Поняття простору і часу 69
Вимірювання часу 73
Простір і час в спеціальній теорії відносності 76
Загальна теорія відносності про простір
і часу 86
глава 5. БУДОВА МАТЕРІАЛЬНОГО СВІТУ 94
структурна будова матеріального світу 94
Коротка характеристика мікросвіту 95
Коротка характеристика макросвіту 100
Коротка характеристика мегамира 106
Глава 6. Взаємодія і рух
СТРУКТУР СВІТУ 113
Чотири види взаємодій і їх характеристика 113
Концепції близкодействия і дальнодействия 116
Речовина, поле, вакуум. Принцип суперпозиції 117
Фундаментальні постійні світобудови 119
Антропний космологічний принцип 123
Характер руху структур світу 126
Глава 7. ОСНОВНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ
мікросвіту 133
Елементарні частинки 133
Корпускулярно-хвильова природа мікрооб'єктів 142
Концепція додатковості 148
Імовірнісний характер законів мікросвіту. Концепції невизначеності та причинності 150
7.5. Електронна оболонка атома 153
глава 8. КОНЦЕПЦІЇ речовини і ЕНЕРГІЇ .162
8.1. Різноманіття форм матерії 162
Речовина і його стану 164
Енергія і її прояви в природі 167
Закони збереження в природі 182
Закони збереження та принципи симетрії 189
глава 9. СКЛАД, СТРУКТУРА
І взаємоперетворення РЕЧОВИН 197
Концептуальні рівні в пізнанні речовин 197
Склад речовини і хімічні системи 201
Структура речовини і його властивості 209
Хімічні процеси 213
Еволюція хімічних систем і перспективи хімії 217
Глава 10. ПРИРОДА мегасвіті 222
Відстані і розміри в мегамире 222
Земля як планета і природне тіло 230
Склад і будова сонячної системи 243
Сонце, зірки і міжзоряне середовище 253
галактики 259
Глава 11. ХАРАКТЕР ПРИРОДНО-НАУКОВИХ
ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ПРИРОДИ 269
Детермінізм процесів природи 269
Термодинаміка і концепція незворотності 273
Проблема "теплової смерті Всесвіту" 279
Глава 12. ПОХОДЖЕННЯ І ЕВОЛЮЦІЯ
ВСЕСВІТУ 286
Великий вибух і розширюється Всесвіт 286
Початкова стадія Всесвіту 292
Космологічні моделі Всесвіту 297
глава 13. ПОХОДЖЕННЯ І ЕВОЛЮЦІЯ
Небесних ТЕЛ, ЗЕМЛІ 301
Походження та еволюція галактик і зірок 301
Походження планет Сонячної системи 307
Походження та еволюція Землі 317
Космос і Земля 330
глава 14. КОНЦЕПЦІЇ ПОХОДЖЕННЯ ЖИТТЯ.. .343
Концепції походження життя на Землі 343
Класифікація рівнів біологічних структур
і організація живих систем 357
Генна інженерія та біотехнологія 363
Проблеми походження життя у Всесвіті 367
Глава 15. ЕВОЛЮЦІЯ ЖИВИЙ ПРИРОДИ 374
Докази еволюції живого 374
Шляхи та причини еволюції живого 378
Еволюційна теорія Дарвіна 381
сучасна теорія органічної еволюції 384
Синтетична теорія еволюції 387
Інші концепції еволюції живого. 389
глава 16. КОНЦЕПЦІЯ ПОХОДЖЕННЯ
І ЕВОЛЮЦІЇ ЛЮДИНИ 397
Людина як предмет природничо-наукового пізнання ... 397
Подібності та відмінності людини від тварин 399
Концепції появи людини на Землі. антропологія 402
Еволюція культури людини. социобиология 410
Проблеми пошуку позаземних цивілізацій 415
Проблема зв'язку з позаземними цивілізаціями 420
Глава 17. ЛЮДИНА 425
Фізіологія людини 425
Емоції і творчість 432
Здоров'я і працездатність 435
Питання біомедичної етики 440
Глава 18. Вчення про БИОСФЕРЕ І ЕКОЛОГІЇ 448
біосфера 448
Екологія 453
Сучасні проблеми екології 456
Ноосфера, 460
Демографічна проблема 467
Глава 19. МЕТОДИ СУЧАСНОГО
природознавства 474
Системний метод дослідження 474
Кібернетика - наука про складні системи 479
Методи математичного моделювання 481
Математичне моделювання в екології 484
Глава 20. САМООРГАНІЗАЦІЯ В ПРИРОДІ 491
Парадигма самоорганізації 491
синергетика 493
Особливості еволюції нерівноважних систем 495
Самоорганізація - джерело і основа еволюції 498
Самоорганізація в різних видах еволюції 503
Глава 21. СУЧАСНЕ природознавство
І МАЙБУТНЄ НАУКИ 508
Особливості сучасного етапу розвитку науки 508
Природознавство і світогляд 511
Природознавство і філософія 514
Природознавство і науково-технічна революція 516
Загальні закономірності сучасного природознавства 524
Сучасна природно-наукова картина світу
і Людина 526
21.7. Особливості в розвитку сучасної науки 529
література 535
Світлої пам'яті наших батьків і вчителів присвячуємо цю книгу
Вступ
Гармонію світу чи здатний Смертний осягнути, Чий прихід і відхід Для нього самого незрозумілий?
Ібн Сіна (Авіценна)
Державні освітні стандарти вищої професійної освіти Російської Федерації вимагають освоєння студентами гуманітарних і соціально-економічних спеціальностей навчального курсу з дисципліни "Концепції сучасного природознавства". Включення цієї дисципліни в програму гуманітарних факультетів вузів обумовлено необхідністю ознайомлення студентів з невід'ємним елементом єдиної культури - природознавством - і формування цілісного погляду на навколишній світ. Цей курс покликаний сприяти отриманню широкого базової вищої освіти, сприяти всебічному розвитку особистості. Навчальний курс відображає основний комплекс концепцій сучасного природознавства, дає панораму найбільш відомих методів і законів сучасної науки, демонструє специфіку раціонального методу пізнання навколишнього світу. Це тим більш необхідно, так як зараз раціональний природничо-науковий метод все ширше проникає в гуманітарне середовище, формуючи цілісне наукове знання суспільства. Наука набуває все більш універсальна мова, адекватний філософії, психології, соціальних наук і навіть мистецтва. Виникла сьогодні тенденція до гармонійного синтезу двох традиційно різних культур, гуманітарної та природничо-наукової, співзвучна потребам суспільства в цілісному світогляді і підкреслює актуальність даної дисципліни.
Для вивчення пропонуються ті напрямки і проблеми, які визначають вигляд сучасного природознавства і науковий підхіддо культури. Одним із завдань курсу є формування уявлень про картину світу як основі цілісності і різноманіття природи. Тому в програму введені найважливіші концепції сучасного природознавства: уявлення про простір, час і матерію; закони збереження в світі; концепції походження і еволюції Всесвіту, життя і людини; біосфера і екологія; специфіка самоорганізації, системних методів дослідження та ін.
Добре відомо прагнення людей знайти загальне в навколишньому їхньому різноманітті речей і явищ природи. Це прагнення втілилося в уявленні про єдність світу. Цілісне відображення єдності світу - це результат синтезу даних природничих наук: фізики, астрономії, хімії, біології та ін.
Історично світогляд розвивалося від комплексу первісних емпіричних знань, міфологічних, релігійних уявлень до філософсько-теоретичного світогляду, і, найчастіше в навчаннях мислителів перепліталися релігійні та раціональні компоненти пізнання. Привнесення раціональних уявлень піднімало світогляд на якісно новий щабель, але не знімало ще само по собі питання про ненауковому відображенні дійсності, про наявність ірраціонального елемента в цьому світогляді.
Прагнення до єдності різноманітного отримало одне зі своїх втілень в наукових здогадах мислителів Стародавнього Сходу, античної Греції та Риму. Слід підкреслити, що ці здогадки, а потім гіпотези представляли собою єдність природно-наукового і філософського підходів до аналізу дійсності.
Ідея про Всесвіт як єдине ціле, закони функціонування якого доступні людському пізнанню і розумінню, зіграли і продовжують грати конструктивну роль у формуванні наукової картини світу. Дійсно, саме ця ідея наріжним каменем лежить в світоглядному і методологічному підставі сучасної науки. "Основою
всій нашій науковій роботи "," найсильнішою і шляхетною з пружин наукового дослідження "назвав Ейнштейн переконання в раціональному (законообразность) будову Всесвіту." Без віри у внутрішню гармонію нашого світу, - підкреслював він, - не могло б бути ніякої науки ".
Становлення сучасної природничо-наукової картини світу являє собою історичну, революційну або еволюційну зміну одних наукових поглядів іншими.
Історія людського пізнання - це історія виникнення, розвитку та заміни одних наукових картин світу іншими, які виникають в надрах попередніх і в процесі еволюції наближаються до об'єктивної наукової картині світу. Основними формами узагальнення фактів в системі світу, які забезпечують еволюційний її розвиток, є: 1) пояснення фактів в рамках існуючої системи світу; 2) пояснення фактів шляхом введення додаткових понять, Нових способів формалізації або за допомогою введення обмежень на принципи теорії. Таким чином, наукова революція виступає як розтягнутий у часі, цілісний, закономірний і періодично повторюється етап розвитку наукового пізнання, для якого характерно стрибкоподібне формування нової фундаментальної наукової теорії або наукової системи світу.
Сучасна наукова картина світу - це картина еволюціонує Всесвіту. Еволюція Всесвіту включає в себе еволюцію речовини, її структури, а також еволюцію живого і соціального суспільства. Еволюція речовини супроводжувалася зниженням його температури, щільності, освітою хімічних елементів. З еволюцією структури пов'язане виникнення сверхскоплений галактик, відособлення і формування зірок і галактик, утворення планет і їх супутників.
Таким чином, Всесвіт постає перед нами як нескінченно розгортається в часі і просторі процес еволюції матерії. У цьому процесі взаємопов'язаними виявляються найрізноманітніші об'єкти і явища мікросвіту і мегамира. З'ясувалося, що в усі епохи наукова думка харак-
терізовала з додатковими макроскопічного і мікроскопічного аспектів.
Для студента-гуманітарія особливо принципово усвідомлення проблем суспільного життя в їх зв'язку з основними концепціями і законами природознавства. При цьому ключові етапи розвитку природознавства показують, яким чином протікав діалог науки і суспільства в різні історичні періоди, демонструючи спадкоємність і безперервність у вивченні природи.
Дана дисципліна не є механічне поєднання традиційних курсів фізики, хімії, біології, екології та інших, а є продуктом міждисциплінарного синтезу на основі комплексного історико-філософського, культурологічного та еволюційно-синергетичного підходів до сучасного природознавства, тому її ефективне освоєння можливо на основі застосування нової парадигми, здатної об'єднати природно-науковий і гуманітарний компоненти культури, і усвідомлення універсальної ролі метамови, який синтезує фундаментальні закони природознавства, філософії і синергетики.
Вивчив її повинен чітко уявити собі справжню єдність і цілісність природи, то єдине підставу, на якому побудовано незліченне розмаїття предметів і явищ навколишнього нас світу і з якого випливають основні закони, що зв'язують мікро-, макро- і мегасвіти, Землю і Космос, фізичні та хімічні явища між собою і з життям, з розумом.
ПРЕДМЕТ І СТРУКТУРА природознавства
Термін «природознавство» походить від з'єднання слів латинського походження «єство», тобто природа, і «знання». Таким чином, дослівне тлумачення терміна - знання про природу.
природознавствов сучасному розумінні - наука, що представляє собою комплекс наук про природу, взятих в їх взаємозв'язку. При цьому під природою розуміється все суще, весь світ в різноманітті його форм.
Природознавство - комплекс наук про природу
природознавствов сучасному розумінні - сукупність наук про природу, взятих в їх взаємозв'язку.
Однак дане визначенняне відображає повною мірою сутність природознавства, оскільки природа виступає як єдине ціле. Ця єдність не розкривається жодної приватної наукою, ні всієї їх сумою. Безліч спеціальних природничо-наукових дисциплін своїм змістом не вичерпує всього, що ми маємо на увазі під природою: природа глибше і багатше всіх наявних теорій.
поняття « природа»Трактується по-різному.
У найширшому сенсі під природою розуміється все суще, весь світ в різноманітті його форм. Природа в цьому значенні стоїть в одному ряду з поняттями матерії, Всесвіту.
Найбільш споживані тлумачення поняття «природа» як сукупності природних умов існування людського суспільства. У даному трактуванні характеризується місце і роль природи в системі історично мінливих ставлення до неї людини і суспільства.
У більш вузькому сенсі під природою розуміють об'єкт науки, а точніше - сукупний об'єкт природознавства.
Сучасне природознавство розвиває нові підходи до розуміння природи як єдиного цілого. Це виражається в уявленнях про розвиток природи, про різні форми руху матерії і різних структурних рівнях організації природи, в розширенні уявлення про типах причинних зв'язків. Наприклад, зі створенням теорії відносності істотно видозмінилися погляди на просторово-часову організацію об'єктів природи, розвиток сучасної космології збагачує уявлення про направлення природних процесів, прогрес екології привів до розуміння глибоких принципів цілісності природи як єдиної системи
В даний час під природознавством розуміється точне природознавство, тобто таке знання про природу, яке базується на науковому експерименті, характеризується розвиненою теоретичної формою і математичним оформленням.
Для розвитку спеціальних наук необхідне загальне знання природи, комплексне осмислення її об'єктів і явищ. Для отримання таких загальних уявлень кожна історична епоха виробляє відповідну природничо картину світу.
Структура сучасного природознавства
сучасне природознавствоє розділ науки, заснований на відтворюється емпіричної перевірки гіпотез і створення теорій або емпіричних узагальнень, що описують природні явища.
сукупний об'єкт природознавства- природа.
предмет природознавства- факти і явища природи, які сприймаються нашими органами чуття безпосередньо або опосередковано, за допомогою приладів.
Завдання вченого полягає в тому, щоб виявити ці факти, узагальнити їх і створити теоретичну модель, що включає закони, що керують явищами природи. Наприклад, явище тяжіння - конкретний факт, встановлений за допомогою досвіду; закон всесвітнього тяжіння - варіант пояснення цього явища. При цьому емпіричні факти і узагальнення, будучи встановленими, зберігають своє початкове значення. Закони можуть бути змінені в ході розвитку науки. Так, закон всесвітнього тяжіння був скоректований після створення теорії відносності.
Основний принцип природознавства говорить: знання про природу повинні допускатиемпіричну перевірку. Це означає, що істиною в науці визнається то становище, яке підтверджується відтвореним досвідом. Таким чином, досвід є вирішальним аргументом прийняття тієї чи іншої теорії.
Сучасне природознавство являє собою складний комплекс наук про природу. Воно включає в себе такі науки як біологія, фізика, хімія, астрономія, географія, екологія та ін.
Природничі науки розрізняються предметом свого вивчення. Наприклад, предметом вивчення біології є живі організми, хімії - речовини і їх перетворення. Астрономія вивчає небесні тіла, географія - особливу (географічну) оболонку Землі, екологія - взаємини організмів між собою і з навколишнім середовищем.
Кожна природна наука сама є комплексом наук, що виникли на різних етапах розвитку природознавства. Так, до складу біології входять ботаніка, зоологія, мікробіологія, генетика, цитологія та ін. Науки. При цьому предметом вивчення ботаніки є рослини, зоології - тварини, мікробіології - мікроорганізми. Генетика вивчає закономірності спадковості і мінливості організмів, цитологія - живу клітину.
Хімія також підрозділяється на ряд більш вузьких наук, наприклад: органічна хімія, неорганічна хімія, аналітична хімія. До географічних науквідносять геологію, землезнавство, геоморфологию, кліматології, фізичну географію.
Диференціація наук призвела до виділення ще більш дрібних областей наукового знання.
Наприклад, біологічна наука зоологія включає в себе орнітологію, ентомологію, герпетологію, етологію, іхтіологію і т.д. Орнітологія - наука, що вивчає птахів, ентомологія - комах, герпетологія - плазунів. Етологія - наука про поведінку тварин, іхтіологія вивчає риб.
Область хімії - органічна хімія поділяється на хімію полімерів, нафтохімію і ін. Науки. До складу неорганічної хімії входять, наприклад, хімія металів, хімія галогенів, координаційна хімія.
Сучасна тенденція розвитку природознавства така, що одночасно з диференціацією наукового знання йдуть протилежні процеси - з'єднання окремих областей знання, створення синтетичних наукових дисциплін. При цьому важливо, що об'єднання наукових дисциплін відбувається як усередині різних областей природознавства, так і між ними. Так, в хімічній науці на стику органічної хімії з неорганічної та біохімією виникли хімія металоорганічних з'єднань та біоорганічна хімія відповідно. Прикладами міжнаукових синтетичних дисциплін в природознавстві можуть служити такі дисципліни як фізична хімія, хімічна фізика, біохімія, біофізика, фізико-хімічна біологія.
Однак сучасний етап розвитку природознавства - інтегральне природознавство - характеризується не стільки триваючими процесами синтезу двох-трьох суміжних наук, скільки масштабним об'єднанням різних дисциплін і напрямків наукових досліджень, Причому тенденція до масштабної інтеграції наукового знання неухильно зростає.
У природознавстві розрізняють науки фундаментальні і прикладні. Фундаментальні науки - фізика, хімія, астрономія - вивчають базисні структури світу, а прикладні займаються застосуванням результатів фундаментальних досліджень для вирішення як пізнавальних, так і соціально-практичних завдань. Наприклад, фізика металів, фізика напівпровідників є теоретичними прикладними дисциплінами, а металознавство, напівпровідникова технологія - практичними прикладними науками.
Таким чином, пізнання законів природи і побудова на цій основі картини світу - безпосередня, найближча мета природознавства. Сприяння практичному використанню цих законів - кінцева задача.
Від громадських і технічних наук природознавство відрізняється по предмету, цілям і методології дослідження.
При цьому природознавство розглядається як еталон наукової об'єктивності, оскільки ця область знання розкриває загальнозначущі істини, прийняті всіма людьми. Наприклад, інший великий комплекс наук - суспільствознавство - завжди був пов'язаний з груповими цінностями та інтересами, наявними як у самого вченого, так і в предметі дослідження. Тому в методології суспільствознавства поряд з об'єктивними методами дослідження набуває великого значення переживання досліджуваного події, суб'єктивне ставлення до нього.
Природознавство має суттєві методологічні відмінності і від технічних наук, обумовлені тим, що метою природознавства є пізнання природи, а метою технічних наук - вирішення практичних питань, пов'язаних з перетворенням світу.
Однак провести чітку грань між природними, громадськими та технічними науками на сучасному рівні їх розвитку не можна, оскільки є цілий ряд дисциплін, що займають проміжне положення або є комплексними. Так, на стику природних і суспільних наук знаходиться економічна географія, на стику природних і технічних - біоніка. Комплексною дисципліною, яка включає і природні, і суспільні, і технічні розділи, є соціальна екологія.
Таким чином, сучасне природознавство являє собою великий розвивається комплекс наук про природу, що характеризується одночасно йдуть процесами наукової диференціації та створення синтетичних дисциплін і орієнтований на інтеграцію наукових знань.
Природознавство є основою для формування наукової картини світу.
Під науковою картиною світу розуміють цілісну систему уявлень про світ, його загальні властивостіі закономірності, що виникає в результаті узагальнення основних природничо-наукових теорій.
Наукова картина світу знаходиться в постійному розвитку. В ході наукових революцій в ній здійснюються якісні перетворення, стара картина світу змінюється новою. Кожна історична епоха формує свою наукову картину світу.
У наш час стало модою говорити про закони природи і суспільства. Стосовно до природи це, строго кажучи, невірно. Природа не знає законів. Це ми придумуємо їх, намагаючись хоча б якось систематизувати те, що відбувається. Термін "закон природи" слід розуміти в тому сенсі, що природні явища повторювані і, отже, передбачувані. Як би-то не було, повторюваність природних явищ дає можливість науці формулювати закони, які прийнято називати законами природи. У їх дослідженні людство керується деякими надзвичайно загальними принципами, що полегшують процес вивчення природних явищ.
Один з найбільш загальних природничо-наукових принципів - принцип причинності, Який стверджує, що одне природне явище породжує інше, будучи його причиною.
Існування ланцюжка причинно-наслідкових зв'язків дозволяє іноді зробити висновки загального характеру. Так, спираючись тільки на безперервність ланцюжка причин і наслідків, німецький судновий лікар Роберт Майер зумів сформулювати закон збереження і перетворення енергії, що є фундаментальним законом сучасного природознавства.
Зверніть увагу на те, що питання "чому", суворо кажучи, неправомірне. Ми не знаємо і, мабуть, ніколи не дізнаємося кінцевої причини жодного природного явища. Правильніше було б питати "як". Який закономірністю описується дане явище?
Наука в своєму розвитку працює над виявленням все більш і більш глибоких причин природних явищ. Цей процес дає теологам підставу стверджувати, що в кінцевому підсумку науковий процес повинен привести до визначення кінцевої причини, т. Е. Бога, і в цьому пункті наука і релігія зіллються.
Іншим загальним принципом є принцип Кюрі. Він названий по імені того самого П'єра Кюрі, який разом зі своєю дружиною Марією Склодовської - Кюрі відкрив хімічний елементрадій. Крім цього П'єр Кюрі за своє недовге життя зробив ще досить багато наукових відкриттів. Мабуть, найважливішим з них є принцип Кюрі.
Уявіть собі деякий якість А. Наприклад, електричний заряд або, скажімо, рудий колір волосся, або ще яке-небудь якість. Навряд чи воно буде рівномірно розподілено в просторі. Найімовірніше в просторі буде існувати градієнт (Градієнтом скалярної функції називають вектор, спрямований у бік якнайшвидшого зростання цієї функції. Величина градієнта дорівнює похідною від цієї функції, взятої у напрямку її якнайшвидшого зростання) цієї якості.
принцип Кюрістверджує, що якщо існує градієнт деякого якості А, то неминуче виникне перенесення цього якості в сторону його недостачі, причому потік якості А, т. е. його кількість, переноситься через одиничну площадку в одиницю часу, пропорційна величині цього градієнта.
Уявіть собі просторовий розподіл товару під назвою лавровий лист в нашій країні. Максимум його доводиться, звичайно ж, на субтропічні зони Кавказу, а мінімум його, що цілком природно, припадає на райони Крайньої Півночі. У наявності градієнт лаврового листа. Відповідно до принципу Кюрі існування такого градієнта призведе до виникнення переносу лаврового листа з районів Кавказу на Північ.
Існує величезна кількість емпіричних законів з галузі фізичної і хімічної кінетики від закону Ома і до класичного рівняння дифузії, є наслідками принципу Кюрі. Мені здається, що економістам слід дуже уважно поставитися до цього принципу. Ясна його розуміння дозволить уникнути маси помилок.
Надзвичайно продуктивним в науковому відношенніє вже згадуваний раніше принцип подвійності (додатковості). Він заснований на двоїсту природу пізнання. Ви, напевно, вже звернули увагу на існування парних понять, спільно визначають взаємовиключні боку цілого. Виділення таких частин є істотною частиною процесу пізнання.
Описуючи що б там не було, ми вдаємося до абстракції- виділення сторін досліджуваного, важливих в даному відношенні. Несуттєві сторони зазвичай опускаються з розгляду. Надалі, якщо обрана абстракція виявляється плідною, вона заміщає вихідне уявлення про досліджуваному явищі. При цьому відкинуті боку явища опускаються з розгляду, навіть якщо вони є досить істотними.
принцип подвійності
принцип подвійностінаказує нам при описі чого б то ні було одночасно розглядати дві взаємовиключні боку. Залежно від обставин більш суттєвою може виявитися одна з них. В інших обставинах важливіше виявиться інша. Якщо, намагаючись вирішити якусь задачу, ви зустрілися з непереборними труднощами - спробуйте підхід, заснований на альтернативних уявленнях. Досить імовірно, що він виявиться вдалим.
Хто з вас скаже, що таке світло? У школі вам пояснювали, що це електромагнітна хвиля. Це уявлення прийнято в класичній парадигмі і в загальному непогано описує властивість світла. Однак, як ви знаєте, світло складається з окремих частинок - фотонів. Без цього подання неможливо пояснити фотоефект, ефект Комптона і багато іншого. Так що ж таке світло - це хвиля або потік частинок? При вивченні властивостей світла допустима і та й інша абстракція. Відповідно до принципу подвійності уникнути помилок в описі можливо, проводячи і те й інше опис паралельно
принцип суперпозиції
Принцип суперпозиції стверджує, що результат впливу на матеріальну систему двох чинників може бути представлений у вигляді суперпозиції (накладення) впливу кожного з цих факторів, що діють незалежно один від одного. У цьому принципі неявно передбачається, що при накладенні фактори не обурюють один одного. Принцип має меншу ступенем спільності, ніж принцип Кюрі. Однак у багатьох випадках виявляється досить корисним.
принцип симетрії
Принцип симетрії заснований на початкових уявленнях про однорідність і ізотропності простору. Передбачає инвариантность природних процесів до перетворень симетрії. Грунтуючись на принципі симетрії, Еммі Нетер показала, що основні фізичні законизбереження енергії і імпульсу (кількості руху) є наслідком однорідності і ізотропності простору.
Принцип симетрії використовує інтуїтивне уявлення про повну рівноправність правого і лівого. Тим більш дивною повинна здатися вам "ліва" орієнтованість живої природи. Вам, мабуть, відомо, що молекули багатьох природних сполук закручені на зразок пружини. Таку закручену структуру має, наприклад, цукор або входить у ваші організми холестерин. Спіральну структуру мають багато ферментів рослинного і тваринного походження. Якщо отримувати такі сполуки шляхом хімічного синтезу, то в повній відповідності з принципом симетрії виходить приблизно однакова кількість молекул, закручених по правій і по лівій спіралі. Так ось, все живе на нашій планеті складається з молекул, закручених по лівій спіралі. Зверніть увагу, що і серце у вас зміщений вліво, а не вправо. Чому це так, науці ще належить з'ясувати. Поки ж відзначимо, що принцип симетрії, хоч би спокусливо очевидним він не виглядав, є вельми і вельми обмеженим.
Ще більш обмеженим, хоча від того і не менш плідною є принцип подібності. Згідно з цим принципом після відомого перетворення рівняння, що описують подібні системи, виявляються однаковими.
Візьмемо, наприклад, так звані малі коливання. Виявляється, що після деяких математичних перетворень коливання вантажу, підвішеного на ниточці, і електричного струму в коливальному контурі можуть бути описані одним і тим же рівнянням. Принцип подібності вдається застосувати, на жаль, не завжди. Однак, якщо в процесі своєї практичної діяльності ви зуміли виявити подібність між якимись групами явищ, - вважайте, що успіх вам забезпечений.
принцип відносності
Згідно з принципом відносності не існує абсолютного руху. А отже, не існує і абсолютного простору, абсолютного часу і т. П. Цей принцип передбачає, що перебіг природних процесів не залежить від того, яку точку зору займає спостерігач, їх описує. Був висунутий Альбертом Ейнштейном в якості однієї з основ приватної теорії відносності. Заперечувався багатьма вченими. В даний час міцно увійшов в інертне ядро сучасної наукової парадигми.
Прямим наслідком принципу відносності є принцип інваріантності законів природи до перетворень системи відліку, в якій вони були сформульовані. Принцип інваріантності стверджує, що вид основних рівнянь, що описують природні явища, не залежить від перетворення координат і часу, що входять в ці рівняння.
короткий курслекцій з предмету
«Основи сучасного природознавства»
Предмет і зміст сучасного природознавства
природознавство- наука про природу; сукупність природних наук, взята як ціле. Земля, на якій ми живемо. Всесвіт, що тягнеться навколо нас, жива і нежива матерія, яку ми пізнаємо в своїх відчуттях, і, нарешті, сама людина - ось те, що вивчає природознавство.
Іншими словами, предметом природознавстває різні види матерії і форми їх руху, які проявляються в природі, їх зв'язку і закономірності. Сучасне природознавство утворюється з таких областей наукового знання, як:
· Фізика, взята як сукупність дисциплін;
· Хімія органічних і неорганічних сполук;
· Географія, геологія, мінералогія, метеорологія;
· Астрономія, астрофізика, астрохімія;
· Біологія - від систематики до молекулярної біології
· Науки про людину
В узагальненому вигляді можна сказати, що природознавство складається з таких послідовно вкладених один в одного основних частин як фізика, хімія, біологія і психологія.
· Будь-хто ці науки в окремо і всі природознавство в цілому ґрунтується на логічно обгрунтованою і загальновживаною математики.
Математика у всьому різноманітті дисциплін є універсальним інструментом для наукового пізнання. Необхідна для всього точного природознавства математика починається з найпростішого рахунку (арифметики) і зі всіляких найпростіших вимірювань (найпростішої геометрії Евкліда). У міру свого розвитку природознавство використовує всі більш досконалу математику, аж до вищої.
Природознавство вивчає світ, як він є, в його природному стані, взятому як єдине ціле. Природознавство вивчає нашу планету, ближній і дальній Космос, тверда речовина, рідини і гази, жива речовина і людини, як продукт природи.
Природознавство - невід'ємна і найважливіша частина духовної культури людства. Необхідно знати сучасні фундаментальні наукові положення, Найбільш загальні світоглядні і методологічні уявлення про природознавстві, так як окремі галузі знання - природні, технічні, соціальні, гуманітарні у відриві одна від одної не можуть дати цілісну картинуприроди, суспільства і людини.
У наш час відбувається всесвітня гуманітарно-екологічна революція, що змінює науково-технічну, або простіше технічний вибух, що базувався на накопиченому знанні в XIX-XX ст. У 1687 г, коли в світ вийшла основна робота І. Ньютона «Математичні початки натуральної філософії» фізичний світ представлявся вченим цільним і взаємопов'язаним. Здавалося, що його можна описати за допомогою невеликого числа компактних формул. Так Ньютон у своїй роботі описує три закони руху - закон інерції, закон пропорційності сили і прискорення, закон рівності дії і протидії, з яких виводитися велике число наслідків, що утворюють фундамент класичної механіки і класичної фізики. У цьому ж творі, з взаємного тяжіння тіл, пропорційного їх масам і обернено пропорційного квадрату відстані між ними, Ньютон вивів встановлені І. Кеплером закони руху планет. Навряд чи Ньютон або хто-небудь інший міг припускати, як розвинеться в майбутньому фундаментальна наука.
Ще порівняно недавно фізика здавалася хімікам і біологам закритою сектою, члени якої дивляться на непосвячених зверхньо і спілкуються між собою на незрозумілій мові. Це був час бурхливого розвитку теорії елементарних частинок, перших експериментів на великих прискорювачах (синхрофазотронах), впевненості в швидкому вирішенні проблеми отримання термоядерної енергії, популярних викладів теорії відносності і квантової механіки. Пізніше з'явилися науково-популярні статті, і широка публіка змогла отримати хоч якесь уявлення про все це. Настала пора вузької спеціалізації, коли навіть фахівці, що працюють в суміжних галузях фізики або інший науки, перестали розуміти один одного. Щоб оцінити зроблене сусідом по суміжній темі, були потрібні спеціальні знання. Пішли в минуле часи, коли універсали могли займатися то електрикою, то теплотою, то розробляти математичні методи. І ось, через 300 років після Ньютона через велику кількість новітніх спеціальних знань виникла гостра потреба в універсальності.
Тенденція, зворотна спеціалізації, існувала завжди. Зараз вона взяла гору, з'явилися суміжні дисципліни, такі як кібернетика, біофізика, біохімія, біологія, геохімія, геофізика і ін. В об'єднанні зусиль фахівців різних галузей знань дуже часто криється шлях до вирішення проблем, які раніше не могли бути вирішені методами однієї науки. Яскравим прикладом може служити розшифровка генетичного коду: При його розкритті використовували і суто біологічні (генетичні) досягнення, і методи експериментальної фізики (рентгено-структурний аналіз), методи біохімії та математичні розрахунки.
Сучасна наука переживає фазу синтезу і наведення мостів між ще недавно досить далекими один від одного областями. З огляду на тенденції до об'єднання ідей самих різних галузей знань, відзначаючи аналогії в навколишньому світі, виходячи з можливості систем самої різної природи до самоорганізації можна, загалом, розглядати Всесвіт, нашу планету, неживу і живу матерію, людини і його вплив на природу. Це дасть можливість прогнозувати майбутнє планети і людства, коригувати його техногенну діяльність.
Впродовж останнього десятиріччя в природознавстві характеризується інтенсивним розвитком таких наук, як соціобіологія, етологія, екологічна етика, біополітика.
социобиология(Від соціо-та біологія) - міждисциплінарна наука (науковий напрям), що сформувалася в середині 70-х років на стику декількох наукових дисциплін - еволюційної біології, етології і соціології. Вивчає генетичні основи соціальної поведінкитварин і людини. Іншими словами, социобиология намагається пояснювати поведінку живих істот набором певних переваг, що виробилися в ході еволюції. Ця наука часто розглядається як відгалуження біології і соціології. У той же час дослідницьке поле социобиологии перетинається з вивченням еволюційних теорій, зоологією, генетикою, археологією та іншими дисциплінами.
Социобиология виявилася однією з найбільш неоднозначних і суперечливих наукових дисциплін другої половини 20 століття. Все почалося в 1975 з публікації книги ентомолога Едварда Вілсона Sociobiology: The New Synthesis. Книга була першою спробою пояснити такі типи соціальної поведінки тварин (в основному, мурах, так як це була спеціалізації Вілсона) як альтруїзм, агресія і т. П. За допомогою еволюційних механізмів. У цій книзі лише остання глава стосувалася поведінки людей. Пізніше Вілсон напише книгу On Human Nature (соціобіологія про поведінку людей). Ця книга принесе автору Пулітцерівську премію.
етологія- польова дисципліна зоології, що вивчає поведінку тварин (спочатку - людей). Тісно пов'язана з зоологією, еволюційною теорією, фізіологією, генетикою, порівняльної психологією, зоопсихологією. Основоположник етології, лауреат Нобелівської преміїКонрад Лоренц, називав етологія «морфологією поведінки тварини». Термін «етологія» узятий з грецької мови, слово етос- в грецькій мові означає звичаї, характер, звичка, звичай.
Етологію можна протиставити порівняльної психології, Яка також вивчає поведінку тварин, але пояснює його з точки зору психології. Порівняльна психологіярозглядає вивчення поведінки в порівнянні з психологією людини, етологіяж розглядає поведінку тварин в контексті того, що ми знаємо про анатомії і фізіології тварини. Крім того, ранні роботи по порівняльній психології в основному були спрямовані на вивчення навчання і відповідно тяжіли до дослідження поведінки в штучних ситуаціях, а рання етологія вивчала поведінку в природних умовах, приділяючи увагу опису інстинктивного поведінки.
екологічна етика- це міждисциплінарна комплексна область дослідження, що сформувалася на стику екології та класичної етики. Екологічну етику ще іноді називають природоохоронної, зеленої, енвайроментальной. Предметом екологічної етики є обгрунтування і розробка етичних принципіві правил, що регулюють моральні відносини людини до природи і окремим її представникам. Методами екологічної етики є: діалектичний метод, системний метод, еволюційний метод, екстраполяція, спостереження, [експеримент] та інші загальнонаукові і частнонаучние теоретичні та емпіричні методи, в залежності від конкретних ситуацій. Екологічна етика мотивує природоохоронні дії в двох напрямках:
Люди діють або уникають дій з міркувань і заради блага самої природи, охороняють природу заради неї самої;
Ці дії відбуваються з морального принципу, без будь-яких корисливих інтересів людини, а то і йому на шкоду.
биополитика- галузь науки, представляє свого роду "кентавра" з біологічним тулубом і політичної головою. На базі біологічних даних і концепцій і, особливо, досліджень біосоціальних систем на різних рівнях еволюції вона прагне підійти до аналізу проблем політики. Цей напрямок історично народилося в надрах американської політології - науки про управління державою в самому широкому сенсі, тобто науки про політичну систему суспільства. Політологи були стурбовані недостатністю теоретичної бази своєї науки і, зокрема, явно недостатньою увагою до природи людини як єдиного дійової особина політичній арені.
Биополитика - одне з основних науково-філософських напрямів социобиологии, метою якого є розкриття та вивчення біологічних законів, що лежать в основі поведінки людей. У даній роботі під цим терміном розуміються політичні колізії і конфлікти, пов'язані з соціальним контролем психологічних функцій людини. Те, що XXI століття стане «століттям біології» вже ніхто не сумнівається. Досить нагадати, що з'явилися нові терміни: «біологізації соціальних і гуманітарних наук», «геном людини» (недавно розшифрований ученими ), «Біоінформатика», «біокультурологія», «біотехнологія», «біоетика», а також «біотероризм».Одним словом, біологія за останні рокивносить істотний внесок в розробку складних концепцій культурного і економічного розвитку людства. Нові її досягнення, наприклад, генні технології (клонування організмів, стовбурові клітини), допомагають позбутися від багатьох невиліковних раніше хвороб у людини. Досягнення генної інженерії дають можливість вирішити глобальну для людства проблему - брак продуктів харчування. При цьому виникають проблеми біоетики і біополітологіі.
Для чого ж потрібно вивчати сучасне природознавство? По-перше, культурний, освічена людина повинна знати, що таке теорія відносності, генетика, социобиология, екологія, і інші науки, загальні принципи побудови та еволюції Всесвіту, Землі і всього живого. По-друге, це важливо тому, що багато в нашому житті будується відповідно до наукової методологією. Хоча людству далеко до досконалої наукової організації праці, тим не менш, наукові принципи лежать в основі багатьох видів діяльності, і їх потрібно вміти використовувати. По-третє, знання, необхідні будь-якому фахівцю, так чи інакше, пов'язані і в якійсь мірі засновані на наукових даних. І, нарешті, метою природознавства є підготовка фахівців, або, по крайней мере, людей, які могли б відрізнити шарлатанів від фахівців.
ВСТУП
1. Загальні уявлення про предмет "Концепції сучасного
2. Природничо і гуманітарна культури.
3. Науковий метод у вивченні навколишнього світу. Методи освоєння,
накопичення і поширення досягнень сучасного естество-
знання на прикладі практики військової діяльності.
4. Основні відомості про вимірювання величин в природничих науках.
Загальні уявлення про дисципліну "Концепції
сучасного природознавства ".
Сучасне природознавство утворюється з та-ких областей наукового знання, як
■ фізика, хімія, фізична хімія, механіка;
■ географія, геологія, мінералогія;
■ метеорологія, астрономія, астрофізика, астрохімія;
■ біологія, ботаніка, зоологія, генетика;
■ анатомія і фізіологія людини, -
і багатьох-багатьох інших, тих, хто вивчає нашу планету, ближній і дальній Кос-мос, тверда речовина, рідини і гази, жива речовина і людини як про-дукт природи.
Неможливо назвати всіх вчених, що внесли в розвиток природознавства найбільш вагомий внесок, але не можна говорити про природознавстві, не кажучи таких геніїв, як Г. Галілей, І. Ньютон, Р. Декарт, М. В. Ломоносов, Ч. Дар-вин, Г . Мендель, М. Фарадей, Д. І. Менделєєв, В. І. Вернадський.
Нижче описуються основні концепції сучасного природознавства. Як відомо, під терміном «концепція» розуміється система поглядів, те чи інше розуміння явищ, процесів або єдиний, який визначає задум, веду-щая думка будь-якого твору.
Мета КСЕ - ознайомити студентів з природознавством, як складової частиною культури, З його основними принципами і концепціями, сформувати цілісний погляд на світ, що виявляється як єдність природи, людини, суспільства.
Для досягнення сформульованих в програмі цілей у навчальному посібнику знайшли відображення такі аспекти. Розглянуто характеристика діалектичному взаємозв'язку природної та гуманітарної складових культури. Викладено основи наукового пізнання навколишнього світу, класифіковані наукові методи його дослідження. Наведено відомості про вимірювання величин в природничих науках. Мотивована необхідність вивчення КСЕ з метою формування уявлень сучасної картинисвіту.
Описано етапи зародження раціонального пізнання як методології вивчення світу, яке відбувалося в результаті діалектичної боротьби різних наукових і релігійних напрямків. Викладено основні відомості про наукові картинах світу і їх суті. Результатом розвитку методів наукового пізнання стала діалектична нерозривність експериментальних і теоретичних досліджень.Розглянуто еволюцію природничо-наукової картини світу на підставі праць Ісаака Ньютона, що отримала назву механістичної.
Наступним етапом розвитку природничо-наукових знань стало безліч відкриттів в хімії живого і біології. В рамках останньої зародилися і сформувалися еволюційні уявлення, що увійшли в майбутньому в природознавство, як невід'ємна частина теорії розвитку.
Відкриття в XVIII -XIX століттяхелектричних і магнітних полів призвело до розвитку електромагнітної картини світу, вирішальна роль в якій належить теорії близкодействия. З відкриттям же атома і його будови наука, зокрема, фізика, пережила останню і саму бурхливу революцію. До початку XX століття накопичилася велика кількість фактів, пояснити з наукової точки зору електромагнітної картини світу. Необхідно було побудувати нову, яка дістала назву сучасної. Вона нерозривно пов'язана з квантовою механікою, Теорією відносності, а також з останніми досягненнямигенної інженерії та ін.
Розібрані принципові концепції сучасної наукової картини світу, до яких відносяться - системний метод досліджень, принцип глобального еволюціонізму, теорія самоорганізації або синергетика. Грунтуючись на цих концептуальних особливостях можна представити основні тенденції розвитку сучасного світу, розглянути панораму сучасного природознавства.
Показується, що виходячи, з масштабів спостерігача можна розглядати будь-які об'єкти матеріальної природи або з позицій корпускулярної, або з позицій континуальної концепції опису природи. Принципової різниці тут не спостерігається, хоча, безумовно, проявляється один з глобальних законів філософії "про перехід кількості в якість".
Здійснюється перехід до вивчення співвідношення порядку і безладу в природі. Дано визначення хаосу і його заходи - ентропії. Обговорено моделі і механізми порядку і хаосу, розглянуто їх зв'язок з рівнем енергії матеріальної системи.
Грунтуючись на системному підході в науці, виділені три рівня організації матерії. Розглянуто мікросвіт з точки зору сучасної картини світу, прояв в ньому корпускулярно-хвильового дуалізму. Макросвіт описаний з позицій класичного природознавства, згідно з яким матерія існує у вигляді речовини та поля. З'ясовано системна організація мегамира.
Викладено основні відомості про простір і час. Показано, що структура простору і часу визначається розподілом мас матеріальних об'єктів і залежить від швидкості їх руху. Виявом законів симетрії в світі є зв'язок простору і часу з основними законами природознавства - законами збереження. Введено поняття біологічного, психологічного, соціального простору і часу.
Розглядаються фундаментальні взаємодії. Формуються уявлення про частки, що здійснюють взаємодії, про константи зв'язку. Наведено характеристики взаємодій з точки зору радіусу дії, інтенсивності, джерела і розглянуті приклади конкретних проявів.
Сконцентровано увагу на концепціях дально- і близкодействия, законах збереження. Розібрані приклади їх прояву в різних областяхприродознавства.
Далі розглянуті базові принципи фізичної картини світу, до якої відносяться принцип відносності, невизначеності, додатковості, суперпозиції, симетрії.Сконцентровано увагу на тісний взаємозв'язок викладених принципів і таких атрибутів матерії як час, простір, маса, енергія. Викладено основні уявлення теорії відносності Ейнштейна. Розкрито зміст принципу невизначеності Гейзенберга і принципу додатковості. Наведено конкретні приклади прояву принципу суперпозиції в електродинаміки, хвильових процесах, квантовій механіці і навіть в гуманітарній галузі знань.
Розглянуто поняття стану, динамічні і статистичні закономірності в природі.
Викладено базові, фундаментальні закони природи і на їх основі пояснені властивості і поведінку складних багатоатомних систем. Наведено конкретні приклади функціонування різних систем і прояв для них такого важливого поняття природознавства як точка біфуркації.Розуміння розглянутих фундаментальних законів природознавства дозволяє перейти до вивчення синергетичних уявлень про низькоорганізованої матерії.Викладеним матеріалом стверджується, що в значній мірі відбуваються зміни в навколишньому світі пов'язані з хімічною взаємодією елементів або утворених з них комплексів, тобто, обумовлено хімічними процесами. Для вступників у взаємодію речовин реакційна здатність визначається будовою або структурою утворюють їх елементів. Саме характером будови вступають в реакції речовин визначаються властивості одержуваних в результаті. Сформульовано концептуальні рівні пізнання в хімії. Показано, що самоорганізація і еволюція таких складних біологічних систем як людина можлива саме завдяки здійсненню широкого кола хімічних реакцій. Далі формуються уявлення про зірок, зоряних системах, визначено їх основні характеристики. Дано уявлення про Всесвіт і розглянуті моделі її походження. На підставі теорії глобального еволюціонізму сконцентровано увагу на походження і розвиток Сонячної системи. Викладено основні відомості про внутрішню будовуі історії геологічного розвитку Землі, сформовані сучасні концепціїрозвитку геосферно оболонок. Представлені наукові знання про літосфері як біотичної основі життя. Показано, що ряд факторів робить Землю особливої планетою Сонячної системи. При цьому гідросфера - колиска життя, а світовий океан - "геохімічний реактор". Значну увагу приділено вивченню екологічних функцій літосфери. Виділено два основних напрямки екології та розкриті їх завдання. Наведено основні відомості про географічну оболонку Землі і її параметрах. географічна оболонкаЗемлі дозволяє визначати координати будь-якої точки поверхні, розуміти механізми формування клімату, розраховувати висоти і глибини, фіксувати час подій, що відбуваються. Викладено основи наукових знань про особливості біологічного рівня організації матерії, сформульовано поняття клітини і визначені її основні властивості. Розглянуто коливальні і хвильові процеси, їх характеристики. На основі цих уявлень проаналізовано процеси життєдіяльності організмів і зроблено висновок про їх циклічності. Показано що різноманіття живих організмів забезпечує стабільність і стійкість геобіоценозов.
Розглянуто природничо-наукові гіпотези походження життя. Показані можливі шляхи її розвитку і виділені передумови виникнення. Представлений матеріал дозволяє вважати Землю особливим об'єктом Сонячної системи, де було можливо поява живих істот.
На основі сучасних матеріалістичних уявлень, перш за все про природний добір, сформульовані гіпотези походження людини. Виділено групи рис пов'язують його з тваринним світом, і представлені характерні відмінності.
Складено лінія родоводу людини.
На основі палеонтологічного інформації головними факторами, які зробили людину соціальною істотою, є спільне видобування їжі, наявність вогню, праця, членороздільна мова.Відповідно до принципу глобального еволюціонізму показано, що розвиток живих організмів і їх груп підпорядковується законам генетики. Її базовими положеннями є уявлення про мутації, спадковість, популяції. Виділено основні положення синтетичної теорії еволюції. дано короткі виставипро здоров'я, працездатності і емоціях людини і факторах їх визначають. Продемонстровано вплив космічних циклів на біосферу Землі і процеси в ній. Зокрема, показано добове, сезонне і інший вплив на життя людей, в тому числі і військовослужбовців. Сформовано уявлення по ноосферу, на підставі якого намічено шляхи можливого розвитку навколишнього світу і людства. Наведені приклади показують важливість обережного поводження з природою в частині проблем біоетики, які в свою чергу пов'язані з принципом незворотного розвитку матерії. Цей же принцип призводить до того, що такий параметр матерії як час теж є незворотнім.
Представлені відомості про самоорганізацію в неживій природі, Отримані на основі уявлень про замкнутих системах.
Показано, що час їх існування обмежена за рахунок зростання ентропії. На основі синергетичних уявлень про відкритих системахпоказано, що вони можуть підтримувати постійним або навіть знижувати рівень ентропії за рахунок обміну з зовнішнім середовищем речовиною, енергією, інформацією. Розвиток живого при цьому йде завдяки наявності флуктуацій і позитивної зворотнього зв'язку. Показано що процеси самоорганізації і самоусложненію трапляються при порушенні симетрії в системах, тобто коли вони знаходяться далеко від рівноваги.
Викладений матеріал дозволяє підтвердити здійснення вдалої спроби уявлення навколишнього світу з позицій єдиної культури через виникнення таких дисциплін як КСЕ, створення мережі "Internet" та ін.
для самостійної роботистудентів над темами предмета пропонуються, перш за все, базові навчальні посібники, Наявні в бібліотеці університету. Крім цієї літератури, існують і інші підручники, які можна використовувати при підготовці до семінарських занять або іспиту. Найбільш повно відповідають програмі курсу підручники наступних авторів: С.Г.Хорошавіной, В.Н.Лавріненко, С.Х.Карпенкова, Г.І.Рузавіна,
На лекціях необхідно конспектувати матеріал, що викладається викладачем матеріал, з виділенням визначень, законів, основних малюнків і діаграм. Необхідно залишати поля для внесення доповнень і пояснень в процесі самостійної роботи. Бажано перечитувати матеріал в день запису і відзначати в ньому неясне.
При підготовці до семінарів слід засвоїти основні положення матеріалу лекцій. Рівень засвоєння можна оцінити з питань, які наводяться в кінці лекції або з питань до семінару. Питання, не помічені знаком (*) є обов'язковими для розуміння. Ті ж, що відзначені цим знаком, мають на увазі більш глибоке їх вивчення і можуть бути представлені у вигляді повідомлення або доповіді на семінарських заняттях. Підготовка до іспиту на увазі фундаментальне опрацьовування теоретичного матеріалу курсу, а також записів семінарських занять, вибір з матеріалу того основного, що увійшло в питання екзаменаційних білетів.
На лекційних та семінарських заняттях буде розглянута історія виникнення науки: спочатку як суми знань людства про навколишній світ, досить розрізнених, хаотичних ( Стародавній Єгипет, Китай, Месопотамія, Індія), а потім здійснено перехід до системи знань в рамках філософії (натурфілософії) Аристотеля, до етапів становлення сучасної науки (зародження і розвиток наукових методів) від Коперника до Ейнштейна і сучасної космології.
До створення природничих наук(Починаючи з кінця 18 століття): фізики, хімії, біології, географії, геології, астрономії, психології та ін. Привела диференціаціязнань про природу, пов'язана з виділенням досліджуваних явищ, процесів, виробленням методів їх вивчення і в зв'язку з спільністю отриманих результатів. В даний час спроби уявити світ як єдине ціле, Виявити найбільш загальні закономірності Всесвіту виявилися в створенні узагальненої, інтегративної науки - природознавства. Однією з головних її завдань є прагнення зробити глибокі філософські, методологічні висновки про універсальність дії загальних законів еволюції, про системну організації і самоорганізації навколишнього світу. Разом з принципом історичності вони дозволяють говорити про об'єктивне сприйнятті, розумінні того світу, в якому ми живемо, з'ясуванні цілей і сенсу існування нашої цивілізації.
В цілому курс КСЕ зачіпає такі теми: еволюція природничо-наукова картина світу (історію природознавства); сучасна наукова картина світу; основні сучасні космологічні уявлення; основні гіпотези походження життя і людини; місце людини у Всесвіті, місце науки в сучасному світіі прогнозування її розвитку та ін.
До найбільш загальних понять курсу відносяться:
концепція(Від латинського Conceptio) вживається в значенні:
а) система поглядів, те чи інше розуміння явищ, процесів;
б) єдиний, який визначає задум, провідна думка будь-якого твору, наукової праці і т.д.
природознавство- система знань про природу; розділ науки, який вивчає навколишній світ таким, як він є, в його природному стані, що існує незалежно від людини.
наука- система знань про явища і процеси об'єктивного світу і людської свідомості, їх сутності та законах розвитку; наука як соціальний інститут є сфера діяльності людей, в якій виробляються і систематизуються наукові знання про явища природи і суспільства.
концепціями природознавства- називають результати наукових досліджень виражених у вигляді наукових теорій, законів, моделей, гіпотез, емпіричних узагальнень.
Досягнення природничих наук є складовою частиноюзагальнолюдської культури, тому «Концепції сучасного природознавства» це такий навчальний курс, Який повинен показати роль і значення природознавства в розумінні навколишнього світу, в усвідомленні місця людини в цьому світі, в формуванні наукової картини світу.