Основные этапы становления современной естественнонаучной картины мира

Этап истории	Картина мира
VI в.до н.э.	Атомистическая физическая программа Демокрита – Эпикура
V в.до н.э.	Континуалистическая физическая программа Анаксагора – Аристотеля
II в. н.э.	Геоцентрическая система мира К. Птолемея
XVI в.	Гелиоцентрическая система строения мира Н.Коперника
XVII в.	Становление механистической картины мира на основе законов механики И.Ньютона и И.Кеплера
XIX в.	Возникновение электромагнитной картины мира на основе трудов М.Фарадея и Д.Максвелла
XX в.	Эволюционная химия Становление современной естественно-научной картины мира

И

Особенности современной естественнонаучной картины мира (СЕНКМ)

 

 

 

 

 

 

Модель мира

Иерархическое многообразие материального мира

ВСЕЛЕННАЯ

Глобальные модели будущего развития мира

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  Содержание пособия отражает парадигмальную составляющую курса «Концепции современного естествознания». В связи с дефицитом времени, отводимого на лекционные, аудиторные занятия, рассмотрение некоторых тем учебной программы, отвечающей требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, осталось вне его рамок. Их представление планируется осуществить в последующем подобном издании, предназначенном уже для семинарских занятий и самостоятельной работы студента.

    Авторы пособия надеются через используемый методический прием помочь студентам в овладении и систематизации естественнонаучных знаний с целью формирования научного мировоззрения. Авторы выражают надежду, что в круг представлений будущих специалистов гуманитарного профиля войдут концептуальные основы современного естествознания, которые позволят понять место и функции человека любой специальности в окружающем его мире. Особо следует подчеркнуть важность осознания того, что каждый человек, являясь частью природы, должен в своей профессиональной деятельности следовать законам её развития в рамках коэволюции. И здесь хочется процитировать В.А. Канке [3]:

«Природа, в отличие от человека, не обладает сознанием, поэтому ей невозможно навязать глупость. Природа не зломеренна, она не способна на месть человеку. Природа стоит перед нами как прямой укор: Неужели?! Неужели её самое строптивое, но зато и умнейшее дитя не способно понять то немногое, незнание чего грозит превратить его в «обезьяну цивилизации». Неужели человек не сможет обеспечить своё собственное будущее? На наш взгляд, сможет, но лишь при условии очень тщательного, бдительного и ответственного синтеза природного и неприродного. В этом деле нет альтернативы научному знанию. Надуманно-надменное отношение к наукам, в том числе к естествознанию, давно исчерпало себя. Стратегия нового века нуждается и новом естествознании, и в новой гуманитаристике, и в обновлении их союза». 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Грядовой, Д.И. Концепции современного естествознания: Структурированный учебник (для вузов) / Д.И. Грядовой – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.-239 с.

 2. Гусейханов, М. К. Концепции современного естествознания: Учебник. –

  2-е изд. / М.К. Гусейханов; О.Р. Рабаджабов – М.: Издательско- 

  торговая корпорация «Дашков и К», 2005. – 692 с.

3. Канке, В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. / В.А.   Канке – М.: Логос, 2001. – 368 с.

4. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов/ В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников, В.Ф. Голубь и др.; под ред. проф. В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова, – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – 271 с.

5. Мамонтов, С.Г. Общая биология: Учебник / С.Г. Мамонтов,  В.Б. Захаров – М.: Высш. шк.», 2006. – 317 с.

6. Романов, В.П. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студентов вузов. – 3-е изд., испр. и доп. / В.П. Романов – М.: Вузовский учебник, 2008. – 282 с.

7. Тимофеева, С.С. Основы современного естествознания и экологии / Серия «Учебники, учебные пособия» / С.С. Тимофеева, С.А. Медведева, Е.Ю.  Ларионова – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 384 с.

8. Хомутов, А.Е. Антропология / А.Е. Хомутов – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 384 с.

9. Юлов, В.Ф. Концепции современного естествознания: Учебное пособие/ В.Ф.  Юлов –  Киров, ВГПУ, 1997. – 253 с.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Предисловие…………………………………………………………………….		3
Раздел I. Наука в системе культуры ………………………………………..		5
Тема 1.1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры ………………...		6
1.1.1.      Структура мира человека ……………………………………….		6
1.1.2.      Предметные области науки ………………………………………		7
1.1.3.      Уровневая структура естественнонаучного образования ………		8
1.1.4.	Функции естественнонаучных знаний …………………………	9
1.1.5.	Смысл названия учебного курса …………………………	10
1.1.6.	Метасистема ……………………………………………………..	11
1.1.7.	Учебная дисциплина «Концепции современного естествознания»………………………………………………….	12
1.1.8.	Научное мировоззрение в мире духовных ценностей…………	13
1.1.9.	Естественнонаучная и гуманитарная культуры………………..	14
1.1.10.	Путь к единой культуре…………………………………………	15
1.1.11.	Классификация культуры в зависимости от целей деятельности...................................................................................	16
Тема 1.2. Наука как способ познания мира ……………………………….		17
1.2.1.	Наука в системе духовной культуры……………………………	17
1.2.2.	С Общая систематизация наук …………………………………….	18
1.2.3.	Уровни, методы и формы научного познания………………….	19
1.2.4.	Гипотетико-дедуктивная модель научного познания………….	20
1.2.5.	Модели развития науки………………………………………….	21
Тема 1.3.	Панорама и тенденции развития естествознания………………	22
1.3.1.	Связь естествознания с общественным развитием……………	22
1.3.2.	Периодизация истории естествознания…………………………	23
1.3.3.	Понятие о научной картине мира……………………………….	24
1.3.4.	Функции научной картины мира как связующего звена………	25
Раздел II.	Основные физические концепции материального мира.............	26
Тема 2.1.	Корпускулярное и континуальное описания природы ………..	27
2.1.1.	Материальное единство мира……………………………………	27
2.1.2.	Материя как физическая реальность……………………………	28
2.1.3.	Развитие представлений о природе света………………………	29
2.1.4.	Структурные уровни организации материи……………………	30
2.1.5.	Реальный мир в научных картинах …………………………….	31
Тема 2.2.	Пространство и время……………………………………………	32
2.2.1.	Понятие о пространстве и времени…………………………….	32
2.2.2.	Классическая концепция пространства и времени…………….	33
2.2.3.	Современная концепция пространства и времени (СТО)……..	34
2.2.4.	Общая теория относительности (ОТО)…………………………	35
Тема 2.3.	Физические концепции развития природы……………………..	36
2.3.1.	Фундаментальные взаимодействия в природе…………………	36
2.3.2.	Сравнительный анализ фундаментальных взаимодействий…..	37
2.3.3.	Теория единого поля……………………………………………	38
2.3.4.	Систематизация представлений о фундаментальных взаимодействиях в природе……………………………………...	39
2.3.5.	Принципы симметрии и симметрия законов…………………...	40
2.3.6.	Законы сохранения физических величин………………………	41
2.3.7.	Категории симметрии……………………………………………	42
2.3.8.	Геометрическая симметрия……………………………………..	43
2.3.9.	Золотое сечение – проявление гармонии в природе…………..	44
2.3.10.	Классическая термодинамика о направлении протекания процесса………………………………………………………….	45
2.3.11.	Статистическая природа энтропии……………………………..	46
2.3.12.	Самоорганизация – фундаментальный принцип Вселенной…	47
2.3.13.	Этапы цикла развития открытых систем………………………	48
2.3.14.	Синергетическая концепция развития природы………………	49
2.3.15.	Примеры самоорганизующихся систем………………………..	50
Раздел III	Структурная организация неживой природы………………….	51
Тема 3.1.	Квантово-механическая концепция материи…………………..	52
3.1.1.	Кризис физики на рубеже XIX – XX в.в………………………	52
3.1.2.	Принципы и математический аппарат квантовой механики….	53
3.1.3.	Классификация элементарных частиц…………………………	54
3.1.4.	Основные характеристики некоторых элементарных частиц…	55
3.1.5.	Истинно элементарные частицы………………………………..	56
3.1.6.	Химический элемент…………………………………………….	57
3.1.7.	Периодический закон Д.И.Менделеева…………………………	58
3.1.8.	Состав атомных ядер……………………………………………	59
3.1.9.	Естественная и искусственная радиоактивность………………	60
3.1.10.	Периоды полураспада некоторых радиоактивных изотопов…	61
3.1.11.	Ядерные процессы ……………………………............................	62
3.1.12	Формы записи ядерных реакций……………………………….	63
3.1.13.	Структура атома …………………………………………………	64
3.1.14.	Электронная конфигурация атомов…………………………….	65
3.1.15.	Последовательность заполнения электронных уровней (подуровней) в атоме……………………………………………	66
3.1.16.	Химическая связь и её типы……………………………………	67
Тема 3.2.	Химические и физико-химические системы…………………..	68
3.2.1.	Химия как раздел естествознания………………………………	68
3.2.2.	Развитие представлений о химическом элементе……………..	69
3.2.3.	Учения о составе вещества………………………………………	70
3.2.4.	Структура химических соединений……………………………..	71
3.2.5.	Химические превращения……………………………………….	72
3.2.6.	Отличие химических превращений от физических процессов	73
3.2.7.	Управление химическими процессами…………………………	74
3.2.8.	Скорость химических реакций………………………………….	75
3.2.9.	Каталитические реакции…………………………………………	76
3.2.10.	Химическое равновесие…………………………………………	77
3.2.11.	Структурная организация макромира………………………….	78
3.2.12.	Природа как дисперсная система………………………………	79
Тема 3.3.	Системная организация и эволюция Вселенной………………	80
3.3.1.	Развитие представлений о структуре мира…………………….	80
3.3.2.	Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира………..	81
3.3.3.	Варианты решения уравнения А.Фридмана……………………	82
3.3.4.	Модель расширяющейся Вселенной……………………………	83
3.3.5.	Красное смещение – подтверждение модели расширяющейся Вселенной…………………………………………………………	84
3.3.6.	Модели Вселенной на начальном этапе возникновения………	85
3.3.7.	От Большого Взрыва до современной Вселенной……………..	86
3.3.8.	Космическая шкала времени…………………………………….	87
3.3.9.	Состав современной Вселенной…………………………………	88
3.3.10.	Иерархия звездных структур Вселенной……………………….	89
3.3.11.	Галактики – гигантские звездные системы…………………….	90
3.3.12.	Классификация галактик по Э.Хабблу………………………….	91
3.3.13.	Снимки галактик различных типов……………………………..	92
3.3.14.	Модель галактики – Млечный путь…………………………….	93
3.3.15.	Формирование звезд……………………………………………..	94
3.3.16.	Термоядерные реакции в недрах звезд…………………………	95
3.3.17.	Термоядерные процессы в зависимости от температуры звезды……………………………………………………………..	96
3.3.18.	Длительность этапов ядерного синтеза в недрах звезд………..	97
3.3.19.	Звезды – источники химических элементов……………………	98
3.3.20.	Характеристики звезд……………………………………………	99
3.3.21.	Характеристики звезд (продолжение)…………………………..	100
3.3.22.	Диаграмма Герцшпрунга-Рессела……………………………….	101
3.3.23.	Характеристики звезд главной последовательности…………..	102
3.3.24.	Продукты эволюции звезд……………………………………….	103
3.3.25.	Завершение жизненного цикла звезд……………………………	104
3.3.26.	Космический круговорот вещества в галактике………………..	105
3.3.27.	Сравнительные размеры звезд…………………………………..	106
3.3.28.	Общая характеристика Солнца………………………………….	107
3.3.29.	Строение Солнца…………………………………………………	108
3.3.30.	Солнечная система……………………………………………….	109
3.3.31.	Сравнительные размеры Солнца и планет……………………...	110
3.3.32.	Характеристика планет Солнечной системы…………………..	111
3.3.33.	Особенности строения Солнечной системы……………………	112
3.3.34.	Развитие представлений о происхождении Солнечной системы…………………………………………………………....	113
3.3.35.	История эволюции Земли……………………………………….	114
3.3.36.	Геосферные оболочки Земли…………………………………….	115
3.3.37.	Общая характеристика Земли……………………………………	116
Раздел IV	Жизнь……………………………………………………………..	117
Тема 4.1.	Происхождение и сущность жизни……………………………..	118
4.1.1.	Биология как раздел естествознания……………………………	118
4.1.2.	Естественнонаучное понятие жизни…………………………....	119
4.1.3.	Структурные уровни организации материи……………………	120
4.1.4.	Химический состав живой материи…………………………….	121
4.1.5.	Хиральность – фундаментальный признак живой материи…...	122
4.1.6.	Белок как основа живых систем ………………………………..	123
4.1.7.	Нуклеиновые кислоты живых систем…………………………..	124
4.1.8.	Концепции возникновения жизни на Земле……………………	125
4.1.9.	Концепция биохимической эволюции………………………….	126
4.1.10.	Экспериментальное подтверждение получения органических веществ абиотическим путем……………………………………	127
4.1.11.	Модель коацерватной капли…………………………………….	128
4.1.12.	Гипотезы голобиоза и генобиоза – современные концепции зарождения жизни на Земле……………………………………..	129
4.1.13.	Необходимые условия для возникновения жизни на планете...	130
4.1.14.	Схема перехода химической эволюции в биологическую……	131
4.1.15.	Условия перехода химической эволюции в биологическую….	132
4.1.16.	Формы жизни …………………………………………………….	133
4.1.17.	Классификация организмов по способу получения энергии….	134
Тема 4.2.	Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем……………………………………………………………..	135
4.2.1.	Развития  представлений о многообразии видов жизни……….	135
4.2.2.	Концепция эволюции жизни Ж.Б.Ламарка…………………….	136
4.2.3.	Эволюционная теория Ч. Р.Дарвина – А. Р.Уолесса…………..	137
4.2.4.	Антидарвинизм конца XIX – начала XX века………………….	138
4.2.5.	Этапы развития генетики………………………………………..	139
4.2.6.	Основные понятия генетики……………………………………..	140
4.2.7.	Синтетическая теория эволюции………………………………..	141
4.2.8.	Этапы развития жизни на Земле………………………………...	142
Раздел V	Человек как объект естественнонаучного познания…………..	143
Тема 5.1.	Антропогенез и антропосоциогенез…………………………….	144
5.1.1.	Человек и наука…………………………………………………..	144
5.1.2.	Развитие представлений о происхождении человека………….	145
5.1.3.	Естественнонаучное обоснование животного происхождения человека…………………………………………………………..	146
5.1.4.	Генеалогическое древо человека………………………………..	147
5.1.5.	Основные стадии эволюции человека…………………………..	148
5.1.6.	Представители семейства гоминид……………………………..	149
5.1.7.	Природные факторы – движущие причины становления вида Homo sapiens……………………………………………………...	150
5.1.8.	Признаки человека……………………………………………….	151
5.1.9.	Коэволюция как взаимодействие биологического и социального в историческом развитии человека……………...	152
5.1.10.	Человек как индивид и как личность……………………………	153
Раздел VI	Мир как целостная система……………………………………...	154
Тема 6.1.	Человек и Вселенная……………………………………………..	155
6.1.1.	Развитие учения о биосфере……………………………………..	155
6.1.2.	Состав биосферы…………………………………………………	156
6.1.3.	Границы биосферы……………………………………………….	157
6.1.4.	Атмосфера и жизнь………………………………………………	158
6.1.5.	Гидросфера и жизнь……………………………………………...	159
6.1.6.	Литосфера Земли…………………………………………………	160
6.1.7.	Распространение организмов в биосфере………………………	161
6.1.8.	Биосфера и космос……………………………………………….	162
6.1.9.	Биосфера и ноосфера…………………………………………….	163
6.1.10.	Экология как наука………………………………………………	164
6.1.11.	Антропогеоценоз и экологические кризисы……………………	165
6.1.12.	Характеристика экологических кризисов в развитии биосферы и цивилизации………………………………………..	166
6.1.13.	Кризис природы и кризис человека……………………………..	167
6.1.14.	Основные концепции взаимодействия общества и природы….	168
Тема 6.2.	Единая  картина мира – путь к единой культуре……………..	169
6.2.1.	Основные концепции естествознания…………………………..	169
6.2.2.	Основные этапы становления современной естественнонауч-ной научной картины мира……………………………………...	170
6.2.3.	Особенности современной естественнонаучной картины мира………………………………………………………………..	171
6.2.4.	Модель мира……………………………………………………...	172
6.2.5.	Иерархическое многообразие материального мира……………	173
6.2.6.	Глобальные модели будущего развития мира………………….	174
Заключение………………………………………………………………………		175
Библиографический список…………………………………………………….		176