Две культуры как отражение двух типов мышления.

Проблема двух культур: от конфронтации к сотрудничеству. Развитие личности и потребность в гармонии. Рациональный естественнонаучный метод: причины возникновения, возможности, ограничения. Специфика естественнонаучного метода и его дополнительность к художественному методу освоения действительности. Моделирование действительности: взгляд естестественника и гуманитария.

Этапы развития естественнонаучного мышления и смена типов научной рационально­сти: предтечи и творцы. Античность, классика, неклассика и постнеклассика. Типы времени и фундаментальные парадигмы естествознания. Ньютон и Дарвин. История естествознания до начала XX века. Необходимость пересмотра классических представлений в свете открытия Планка. Панорама современного естествознания и его незавершенность.

 

Физическая картина мира (ФКМ). От механистической (XVIIв.) через электромагнитную (конец XIXв.) к современной ФКМ

Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы (корпус-кула). От физики Аристотеля к физике Ньютона. Состояние физической системы и его изменение со време­нем. Законы динамики и детерминизм Лапласа. Несостоятельность социального физикализма. Импульс, энергия и момент системы как меры движения. Фотоны. Взаимопревращения энергии в системах частиц. Взаимодействие и описание движения в системах частиц.

Мир непрерывных объектов - физика полей. Модель сплошной Среды (континуум). От физики Декарта к физике Максвелла. Сплошная среда и упругие волны. Взаимодействие: концепции близкодействия и дальнодействия. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. Многообразие диапазонов электромагнитного излучения. Интерференция, дифракция и поляризация света. Идея голографии.

Двойственный (непрерывный и дискретный) мир классической физики. Две альтернативные сущности: вещество (газ, плазма, жидкость, кристалл) и электромагнитное поле, их взаимодействие. Классические представления об объективности познания природы; концепция независимости результатов познания от средств наблюдения.

 

Основные концепции неклассической физики – физики возможного.

Мир микрообъектов - квантовая физика. Недостаточность класси-ческого описания природы. Как отличить «большое» от «малого»: роль внешнего воздействия. «Кентавры» микромира. Квантование физических величин и суперпозиция состояний. От Планка к Дира­ку. Физические величины, состояния, средние значения, флуктуации. Квантовые переходы и излучение. Тождественность микрочастиц. Атомы, молекулы, кристаллы. Квантовая физика вокруг нас: лазеры, транзисторы и сверхпроводимость. Квантовая физика - ключ к субатомному миру: кварки, адроны, ядра атомов, пульсары.

Мир реальных макрообъектов - статистическая физика. Микро- и макроописание природы. Вероятность как атрибут сложных систем. Понятие ансамбля в естественных и гуманитарных науках. Тепловое равновесие и флуктуации. Неравновесные состояния и релаксация. Тепловая физика:

от Карно к Гиббсу. Энергия, температура, энтропия. Ближний и дальний порядок в природе. Фазовые переходы и симметрия. Необратимость - неустранимое свойство реальности. Стрела времени.

Целостный (непрерывно-дискретный) мир неклассической физики. Независимость и равноправие состояний и физических величин. Неклассические представления об объективности познания природы: принципиальная роль средств наблюдения. Структурность и целостность в природе. От двойственного мира классической физики к двойственному описанию целостной природы в неклассической физике.

 

От физики существующего к физике возникающего.

Иерархия структур природы. Мега-, макро- и микромир. На пути в глубины матери идеи структурности материи от Демокрита до наших дней. Критерий относительной элематарности: «лестница» Вайскопфа. Элементарные частицы и фундаментальные взаимодейсвия. Физический вакуум как реальность.

Гармония в физике. Принципы целостности: вариационные принципы, принцип дополнительности, принципы симметрии и законы сохранения. Трансформация этих принципов от античности до наших дней.

Устойчивость современных физических теорий. Современная физическая картина мира и ее принципиальная незавершенность. Роль предыстории физической системы и наблюдателя как носителя социокультурных факторов. Истоки нового взгляда на объективность познания природы. Потребность в универсальной теории эволюции. Проблема времени и будущее физики.

 

Становление и развитие химической картины мира.

Возникновение химии. Основные законы химии. Взаимосвязь химии и физики. Проблемы химического элемента и химического соединения. Структурная химия. Связь химии с биологией. Эволюционная химия.

 

Происхождение и сущность жизни.

От атомов к протожизни. Необходимость возникновения адекватного языка при описании многочастичных систем. Неорганические и органические соединения и их многообразие. Макромолекулы, гиперцикл и зарождение жизни.

Жизнь во Вселенной. Особенности биологической формы организации материи. Молекулы живых систем. Белки: ферменты и живые машины. Биологическое узнавание. Матричный синтез. Информационные молекулы. Биологические структуры. Уровни организации живых систем.

 

Живые системы.

Принципы воспроизводства и развития живых систем. Термодинами-ческие особенности живых систем.

Клеточное строение организмов. Принципы структурной организации и регуляции метаболизма. Жизненный цикл клетки. Единство и многообразие клеточных типов. Диффе­ренциация и интеграция функций в организме. Целостность, гомеостаз. Размножение и раз­витие организмов.

Многообразие биологических видов – основа организации и устойчивости биосферы. Принципы систематики и таксономии. Планы строения и принципы функционирования представителей основных таксонов.

Эволюционное и индивидуальное развитие. Роль живых организмов в эволюции Зем­ли. Генетика и эволюция. Основные проблемы эмбриогенеза. Жизненные циклы. Биологиче­ское время. Онтогенез и филогенез. Смерть и ее биологический смысл.

 

Эволюция органического мира. Эволюционная теория Ч. Дарвина. Эволюция человека.

Становление идеи развития в биологи. Концепция развития Ж.-Б. Ламарка; теория катастроф Ж. Кювье. Эволюционная теория Ч. Дарвина. Антидарвинизм конца XIX – начала XXв.в.

 

Современные теории эволюции.

Синтетическая теория эволюция. Микроэволюция и макроэволюция. Законы генетики Г. Менделя. Современная генетика. Генная инженерия. Биотехнология.

 

Человек, биосфера, космос.

Биосфера. Живое вещество: его функции и роль в геологических процессах. Человек и космос. Космизация современной науки. Антропный принцип. Концепции биосферы И.В. Вернадский. Гелиобиология А.Л. Чижевского.

 

Формирование эволюционного естествознания. Эволюционная триада. Переход от Ньютоновской к эволюционно-синергетической парадигме науки.

Переход от ньютоновской к эволюционно – синергетической парадигме науки.

Принципы синергетики, эволюционная триада и системный подход.

Философия нестабильности от Пуанкаре до наших дней. Бифуркации и историчность развития. Диалектика и теория катастроф: структурная устойчивость, универсальность, при­знаки и предсказуемость катастроф. Наследственность, изменчивость, отбор в естествознании, роль флуктуаций. Бифуркационное дерево как модель эволюции природы, человека, общества.

 

Проблемы самоорганизации материи. Основы синергетики Г. Хакена и неравновесной динамики И. Пригожина.

Пространства состояний системы и динамическая модель. Аттракторы. Параметры порядка. Метаморфозы и иерархия структур. Энтропия и информация. Диссипативные системы вдали от равновесия. Режимы с обострением

Универсальные сценарии перехода к хаосу. Стохастические структуры. Фрактальные структуры в природе, принцип самоподобия. Хаос, квант и проблема времени. Гармония в хаосе.

 

Эволюция Вселенной.

Рождение вселенной. Ранний этап эволюции Веленной. Структурная самоорганизация Вселенной. Происхождение галактик и солнечной системы. Земля – происхождение и динамика геосфер.