Концепции современного естествознания: Учебно-методическое пособие (для студентов гуманитарных специальностей)

Министерство образования Российской Федерации

УДК 5 ББК Б.я73 К 652

Омский государственный университет

Рецензент – д-р. техн. наук, проф. К.Н. Полещенко

Концепции современного естествознания: Учебно-методическое пособие (для студентов гуманитарных специальностей) / Сост. В.И. Разумов. – Омск: Омск. гос. ун-т, 2003. – 40 с.

Концепции современного естествознания Учебно-методическое пособие (для студентов гуманитарных специальностей)

В пособии в краткой форме излагается основное содержание курса «Концепции современного естествознания» (КСЕ), разработанного в соответствии с программой для высших учебных заведений и с учетом специфики подготовки студентов социально-гуманитарных специальностей.

УДК 5 ББК Б.я73

Издание ОмГУ

© В.И. Разумов, 2003 © Омский госуниверситет, 2003

Омск 2003 1

2

Раздел I НАУКА В СТРУКТУРЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ЗНАНИЯ: ВОЗНИКНОВЕНИЕ И ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ Тема 1. Возникновение и основные этапы развития науки 1. Определение предмета и структура курса КСЕ. 2. Основные этапы, подготавливающие образование науки. 3. Современная наука и общество. 1. Предмет КСЕ как опыт формирования единой науки и учебного предмета интегрального характера и фактора формирования мировоззрения. • Основные разделы курса КСЕ и их краткая характеристика: наука в структуре человеческого знания: возникновение и этапы развития; научные основы устройства мироздания; естественно-научная картина мира; учение о самоорганизации; основы системного подхода методологии естествознания; феномен человека и глобальные проблемы современности. 2. Наука зарождается как форма активного освоения мира человеком. • Возникновение науки и процесс перехода от мифа к логосу (Дионис и Аполлон). Связь науки с рациональным мышлением. • Два значения рациональности. • Ранние формы науки: фюсиология, математика, наука как логика и установка на систематику знания, наука и инженерия (технознание). • Подчинение науки богословию и философии. Возникновение натурфилософии и обоснование ее статуса в позднем средневековье (треугольник познания). • Наука как средство обоснования антропоцентризма. Зарождение экспериментальной науки. • Классическая наука и начало математизации естествознания. • Неклассическая наука. • Постнеклассическая наука (В.С. Степин). • Связь развития науки с интеллектуальной культурой. Разработка операций абстрагирования и идеализации и их последствия. Возникновение логики и методов дедуктивного мышления. • Индуктивная логика. 3. Три определения науки и ее социальной роли. • Наука как особый тип интеллектуальной культуры в системе когнитивного процесса и структуре знаний человечества. 3

• Наука – активный участник формирования мировоззрения и его активный компонент. • Наука – крупнейший социальный институт. • Понятие о трех важнейших отраслях российской науки: академической, вузовской, отраслевой. Отличия российской науки от США и стран ЕС. Тема 2. Миф и наука 1. Определения мифа. Миф как форма мышления: характерные черты. 2. От Хаоса к Логосу (на примере греческой космогонии). 3. Магия как форма связи мифа и действия. 1. Существует два подхода к определению мифа: миф как предание; миф как архаическая форма сознания. Рассматривая миф как форму сознания, мы определяем его как многослойное и полифункциональное образование, сохраняющееся как в архаическом, так и в квазимифологическом виде. • Основные черты мифологического мышления: – наглядно-образное отражение преобладание умозаключений по аналогии; – обобщение на основе подражания; – недецентрированность (или эгоцентризм) отражения; – неполнота обратимости логических операций и нечувствительность к логическому противоречию; – неразличение случайного, единичного, неповторимого и необходимого, общего, повторяющегося; – трансдуктивный характер связи абстракций (наряду с дедукцией и индукцией); – определение предмета по одной его несущественной характеристике; – характеристика объекта на основе простого соединения, связывания известных его свойств (как существенных, так и несущественных). • Характеристика мифологического времени и мифологического пространства, их связь с родовым обществом. • Миф имеет повествовательный характер, он синкретичен, отношения в мифе имеют бинарно-ритмические оппозиции. Вывод. Общая характеристика мифологического мышления и мифа объясняют, почему впоследствии миф является областью, из которой вытекают аксиомы. 2. Величайшее достижение мифологического сознания: рождение 4

Тема 3. Естествознание: место в познании, структуре знаний, исследовательский аппарат 1. Наука и естествознание в познавательном процессе и системах знания. (Понятие интеллектуальных карт). 2. Научный аппарат современного естествознания и мифологическое в науке. 3. Социальность науки: коллективный характер научной деятельности. 1. Понятие о познавательном процессе и роли науки, естествознания в осознанное подключение человека к процессам саморазвития Мироздания. • Две стороны познавательного процесса: 1) получение, обработка, сохранение знаний; 2) средство, обеспечивающее осознанное и целенаправленное участие человека в процессах мировой динамики. • Активное и пассивное знание в структуре науки. Всякое знание полезно, проблема только в том, каким образом знание может быть использовано. • Естествознание как разновидность джнана йоги. Теологический смысл естествознания как познания Бога через природу. • Структура знания: интеллектуальные карты знания, уровни и отрасли знания. 5

• Функциональная схема знания и место в ней науки. • Естествознание в структуре современной науки: деление наук на социогуманитарные, естественные и технические. • Критерии научности. Понятия верификации и фальсификации. • Выявление научной дисциплины по мере обнаружения у нее предмета, метода, законов, языка, картины мира. 2. Наблюдение, эксперимент, теоретическое мышление. • Наблюдение как снятие данных об исследуемом без воздействия на него. • Эксперимент как активное получение фактов путем целенаправленного действия на объект. • Теоретическое исследование в аспекте осмысления эмпирического материала и постановки опыта. • Интеллектуальные карты знания и их схематические представления (рис. 1, 2). • Факт, понятие, гипотеза, теория; проблема, задача, вопрос. Их определения, связь. 3. Наука и облик современной цивилизации и культуры. • Социогуманитарные составляющие познавательного процесса. • От логики к истории науки. • Субъектная переориентация современного естествознания. • Понятия научного сообщества, парадигмы, научной революции. • Отрасли интеллектуальной культуры и их представление в схемах на рис. 3.

Деятельность

сложной оппозиции Хаос – Космос. • Аполлоническое и дионисийское в культуре как отражение двух типов отображения мира: интуитивное и рациональное. Вывод. Теокосмогонический миф, высшая форма мифотворчества – основание для появления научного отражения мира. 3. Связь первобытного сознания с обрядом, ритуалом, магией. • Магия как попытка воздействовать на мир при помощи ритуальных действий. Магия как форма связи мифа и действия. Миф не только рассказывался, но и воспроизводился ритуальными действиями. Поступая таким «ритуализированным» образом, человек решал возникающие проблемы. Магическое сознание опирается на: представление о том, что подобное производит подобное; представление о том, что вещи, когда-либо бывшие в соприкосновении друг с другом, продолжают взаимодействовать и после того, как контакт между ними прекратился. Вывод. Магия способствует развитию предметно-практической активности, что позволяет возрастать преобразовательным возможностям человека.

Рис. 1. Интеллектуальный экран для представления уровней знания

6

Практическое занятие Курс КСЕ и ключевые вопросы современного естествознания

Рис. 2. Интеллектуальная карта ведущих отраслей знания

1. Определение предмета и структура курса КСЕ. 2. Основные этапы, подготавливающие образование науки в древнем мире. 3. Связь науки с ходом становления рационального мышления. 4. Ранние формы науки: фюсиология, математика, наука как логика и установка на систематику знания, наука и инженерия (технознание). 5. Подчинение науки богословию и философии. Возникновение натурфилософии и обоснование ее статуса в позднем средневековье. 6. Теологический смысл естествознания как познания Бога через природу (треугольник познания). 7. Связь развития науки с интеллектуальной культурой. Разработка операций абстрагирования и идеализации и их последствия. Возникновение логики и методов дедуктивного мышления. 8. Три определения науки и ее социальной роли. 9. Наука как особый тип интеллектуальной культуры в системе когнитивного процесса и структуре знаний человечества. 10. Наука – активный участник формирования мировоззрения и его активный компонент. 11. Наука – крупнейший социальный институт. 12. Понятие о трех важнейших отраслях российской науки: академической, вузовской, отраслевой. Отличия российской науки от США и стран ЕС. Раздел II ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА Тема 4. Концепции устройства мегамира

Рис. 3. Пентаграмма и гомеостат взаимодействия разделов знания на общемировоззренческом уровне: ПВД – повседневность; ИСК – искусство; РЛ – религия; Н – наука; ТХ – техника

7

1. Становление космологических знаний: мифологический (Веданта, Теогония, Старшая Эдда) и научный (геоцентрическая система К. Птолемея, гелиоцентрическая система Н. Коперника, законы небесной механики И. Кеплера) аспекты. 2. От принципа относительности Галилея к относительности пространства-времени А.Эйнштейна. 3. Важнейшие концепции современной космологии. 1. Понятие об иерархичности и масштабах Мироздания. 8

• Сходство и различия в представлениях древних мыслителей об устройстве космоса. • Представление о масштабах Мироздания и принцип его иерархического устройства. • Развитие классической механики и представлений об устройстве космоса: • математический и физический аспекты геоцентрической и гелиоцентрической систем. • Открытия И. Кеплера в области механики неба, небулярная гипотеза образования планет солнечной системы Канта-Лапласа. 2. От принципа относительности Г. Галилея и понятия инерциальных систем (однородность и изотропность пространства и абсолютное время) к понятию относительности пространства-времени А. Эйнштейна. • Возникновение и основные понятия специальной теории относительности (СТО). Парадоксы пространства-времени, связанные с движением. • Общая теория относителоьности (ОТО) и перемена взглядов на топологию пространства и течение времени. • Развитие метагалактики с позиций СТО и ОТО. Сверхновые звезды, черные дыры и др. загадки вселенной. 3. Гипотезы образования метагалактики (концепция большого взрыва, модели развития метагалактики). • Важнейшие мировые константы и их связь с антропным принципом. Практическое занятие Наука как феномен интеллектуальной и социокультурной истории. Важнейшие этапы становления физики 1. Понятие о двух сторонах познавательного процесса: 1) получение, обработка, сохранение знаний; 2) средство, обеспечивающее осознанное и целенаправленное участие человека в процессах Мировой динамики. • Активное и пассивное знание в структуре науки. • Структура знания: интеллектуальные карты знания, уровни и отрасли знания. • Функциональная схема знания и место в ней науки. • Естествознание в структуре современной науки: деление наук на социо-гуманитарные, естественные и технические. • Критерии научности. Понятия верификации и фальсификации знаний. 9

• Выявление научной дисциплины по обнаружению у нее предмета, метода, законов, языка, картины мира. 2. Наблюдение, эксперимент, теоретическое мышление. • Факт, понятие, гипотеза, теория; проблема, задача, вопрос. Их определения, связь. • Определения мифа. • Мифическое в современной науке. 3. Наука и облик современной цивилизации и культуры. • Социо-гуманитарные составляющие познавательного процесса. • От логики к истории науки. • Понятие об иерархичности и масштабах Мироздания. • Сходство и различия в представлениях древних мыслителей об устройстве космоса. • Представление о масштабах Мироздания и принцип его иерархической организации. • Развитие классической механики и представлений об устройстве Мироздания: • математический и физический аспекты геоцентрической и гелиоцентрической систем. • Открытия И. Кеплера в области механики неба, небулярная гипотеза образования планет солнечной системы Канта-Лапласа. 4. От принципа относительности Г. Галилея и понятия инерциальных систем (однородность и изотропность пространства и абсолютное время) к понятию относительности пространства-времени А. Эйнштейна. • Возникновение и основные понятия СТО. Парадоксы пространства-времени, связанные с движением. • ОТО и перемена взглядов на топологию пространства и течение времени. • Развитие метагалактики с позиций СТО и ОТО. Сверхновые звезды, черные дыры и др. загадки вселенной. 5. Гипотезы образования метагалактики (концепция большого взрыва, модели развития метагалактики). • Важнейшие мировые константы и их связь с человеком. Тема 5. Концепция микромира 1. От античного атомизма к загадкам атома конца XIX – начала XX в. 2. Очерк об устройстве микромира и квантовой физике. 3. Понятие физического вакуума. 10

1. Микрообъекты живой и неживой природы: границы микромира. • Атомизм Левкиппа-Демокрита. • Атомизм как основа для формирования телесно (вещественно) ориентированного миропонимания. • Два подхода к устройству Мироздания: на базе субстанциализации процесса (Гераклит) и атома (Демокрит). • Атомизм как одно из ключевых понятий в картине мира классической науки и его критика в связи с открытием радиоактивности в XIX в. • Эволюция представлений об атоме в связи с развитием знаний о природе: неделимый и распадающийся атом. • Проблема неэлементарности устройства мироздания. • Первый опыт моделирования атома Дж.Д. Томсоном «Пудинг с изюмом». Критика модели Томсона Э. Резерфордом в опыте бомбардировки атомов тяжелых элементов α-частицами. • Предложение Э. Резерфордом «Планетарной» модели атома. Согласованность данной модели со здравым смыслом и ее противоречия с законами электродинамики. • Несостоятельность модели атома Резерфорда. 2. Открытие квантового эффекта М. Планком в 1900 г. Осциллятор изучает энергию не непрерывно, а скачкообразно. • Формулирование в 1905 г. А. Эйнштейном гипотезы световых квантов при изучении явлений испускания и поглощения света абсолютно черным телом. • Разработка модели атома водорода Н. Бором «О строении атомов и молекул» 1913 г. Понятия квантования орбит электронов. Объяснение дискретности спектральных линий излучения водорода. • Идея Луи де Бройля о наличии у каждой частицы волнового компонента (1923 г.). λ=h/p, где λ – длина волны, h – постоянная Планка 1,055 × 10−27 эрг.с. • Открытие Э. Шредингером уравнения для волновой функции, объясняющего правило квантования орбит электрона. Обнаружение М. Борном того, что волновая функция указывает на локализацию микрочастицы в определенной точке пространства. • Открытие В. Гейзенбергом принципа неопределенности: измерение координаты частицы ведет к неопределенности ее импульса. В итоге отказ от понятия траектории классической механики. Принцип дополнительности Н. Бора. • Понятие фундаментальных взаимодействий: электросильного, электромагнитного, электрослабого, гравитационного. 11

• Элементарные частицы: важнейшие особенности поведения, классификация на основе отношения к фундаментальным взаимодействиям на адроны, лептоны, фотоны. • Принцип суперпозиции 3. Понятия близкодействия и дальнодействия. • Представление о среде физических взаимодействий и эфире. • Физический вакуум. • Современные взгляды на участие вакуума в образовании и эволюции мироздания. Практическое занятие Принцип иерархичности устройства Мироздания. Основы физики микромира

1. Понятие об иерархичности устройства Мироздания. Представления о мега, микро- и макромире. 2. Важнейшие представления древних мыслителей об устройстве космоса. 3. Развитие классической механики и представлений об устройстве космоса: 4. Математический и физический аспекты геоцентрической и гелиоцентрической систем. 5. Атомизм Левкиппа-Демокрита как ранняя гипотеза устройства микромира. 6. Атомизм как основа для формирования телесно (вещественно) ориентированного миропонимания, противостоящего миропониманию процессному (Гераклит). 7. Атомизм как одно из ключевых понятий в картине мира классической науки и его критика в связи с открытием радиоактивности в XIX в. 8. Эволюция представлений об атоме по мере развития знаний о природе: неделимый и распадающийся атом, рентгеновское излучение. Проблема неэлементарности устройства Мироздания. 9. Первый опыт моделирования атома Дж.Д. Томсоном «Пудинг с изюмом». Критика модели Томсона Э. Резерфордом в опыте бомбардировки атомов тяжелых элементов α-частицами. 10. Предложение Э. Резерфордом «Планетарной» модели атома. Согласованность данной модели со здравым смыслом и ее противоречия с законами электродинамики. Несостоятельность модели атома Резерфорда. 11. Открытие важнейших квантовых эффектов М. Планком, А. Эйнштейном. 12. Разработка модели атома водорода Н. Бором. 12

13. Идея корпускулярно-волнового дуализма Луи де Бройля, понятие о волновой функции Э. Шредингера и М. Борна. 14. Принципы неопределенности В. Гейзенберга и дополнительности Н. Бора. 15. Понятие фундаментальных взаимодействий микрообъектов: электросильного, электромагнитного, электрослабого, гравитационного. 16. Элементарные частицы: важнейшие особенности поведения, классификация на основе отношения к фундаментальным взаимодействиям на адроны, лептоны, фотоны. 17. Принцип суперпозиции. 18. Понятия близкодействия и дальнодействия. 19. Представление о среде физических взаимодействий и эфире. 20. Физический вакуум. 21. Современные взгляды на участие вакуума в образовании и эволюции Мироздания.

• В механической картине макромира действуют две группы сил: неконсервативные и консервативные силы. • Неконсервативные силы. Контактные силы (силы реакции), трение, упругие силы (обеспечивают восстановление телом первоначальных размеров и формы), сила тяжести и вес. • Консервативные силы (КС). Работа, совершаемая действующей на тело консервативной силой, не зависит от пути перемещения тела между двумя произвольными точками. КС определяются интегралом ∫ Fds . В

• В современной механике известны три закона сохранения. Закон сохранения энергии запрещает существование вечных двигателей первого рода, т.е. такого типа, когда замкнутая в пределах некоторой изолированной системы сила поставляет энергию наружу. Закон сохранения импульса: полный импульс замкнутой системы остается постоянным во времени. Закон сохранения момента импульса: момент импульса для замкнутой системы материальных точек постоянен.

случае консервативных сил нельзя непрерывно приобретать или терять энергию, повторяя тот же замкнутый путь. Силы, участвующие во всех типах взаимодействий – консервативные. Для неконсервативных сил характерно образование теплоты. Неконсервативные силы действуют на макроскопическом уровне, а консервативные силы на микроскопическом. 2. Молекулярная физика изучает явления, происходящие внутри макроскопических тел и зависит от строения вещества. • Молекулярная физика работает со следующими величинами: плотность, давление, температура, теплота, энтропия, внутренняя энергия, механическая энергия. • Важнейшие связи молекулярной физики выражаются как F(P,V,T). • Энергия всякого тела состоит из энергии макро- и микроскопической. • Макроскопическая энергия характеризует движение тела как целого. • Внутренняя энергия складывается из: а) кинетической энергии движения молекул (поступательного и вращательного); б) потенциальной энергии межмолекулярных взаимодействий; с) кинетической энергии колебательных движений атомов в молекулах; д) энергии электронных оболочек и внутриядерной. • Первый закон термодинамики. Поступившее в систему тепло равно сумме приращений внутренней энергии системы и работы, совершаемой системой над внешними предметами: ∆Q = ∆U + ∆A . • Второй закон термодинамики. В условиях теплового равновесия тепло переходит от более горячего тела к более холодному. Прямое преобразование тепловой энергии в механическую запрещено. Ни одна тепловая машина периодического действия не способна иметь кпд больший, T −T чем устанавливается формулой η = 1 2 , где T1 ,T2 – соответственно T1 значения верхней и нижней температуры. • Второй закон (начало) термодинамики ставит вопрос о цикличности и обратимости (цикл – процесс, в ходе которого система возвращается

13

14

Тема 6. Физическая концепция макромира

1. Законы сохранения и силы макромира. 2. Концепции молекулярной физики и электромагнетизма. 1. Открытие законов сохранения и их роль для развития естествознания. • Понятие инертной массы как меры способности объекта к изменению скорости. Инерция – это способность к сохранению равномерного и прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий. Развитие представлений о связи массы и скорости, mv. Предположение Р. Декарта: F∆t = mv. Утверждение Г.Ф. Лейбница: mv 2 = const (живая сила), установление Г. Кориолисом закономерности о том, что для процессов превращения энергии важна только 1/2 живой силы. Фактически так было получено современное выражение для величины импульса и кинетической энергии тела E k =

mv 2 . Для потенциальной энергии ее значение таково: E p = mgh . 2

в исходное состояние; обратимость – способность возврата к исходному состоянию). • Энтропия замкнутой системы не может убывать S = klnq, где k – постоянная Больцмана; q – термодинамическая вероятность реализации данного макросостояния. • Гипотеза тепловой смерти вселенной Р. Клаузиуса и ее интерпретации. • Антиэнтропийные тенденции в эволюции неживой, живой природы и человека. • Основы электромагнетизма. • Электростатика. Заряженные тела могут иметь заряд, равный целому кратному элементарному заряду – e ( 1,60 ⋅10−19 кулона (Кл)), т.е. q = ± Ne . Направление силы взаимодействия неподвижных зарядов распространяется по соединяющей их прямой и определяется формулой 1 qq F= ⋅ 1 2 , где введены электрическая постоянная и диэлектриче4πεε 0 r 2 ская проницаемость среды. • Электрические поля создаются электрическими зарядами, а магнитные поля создаются электрическими токами. Электрическое и магнитное поля есть проявление электромагнитного поля, посредством которого осуществляются все электромагнитные взаимодействия. Уравнения Дж.К. Максвелла связывают ортогональные вектора напряженности электрического поля и магнитной индукции. Система уравнений Максвелла позволяет характеризовать электромагнитное поле в любой точке пространства. С его помощью осуществляется возможность объединить магнитизм, электричество, оптику. Литература 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 74– 97, С. 169–194. 2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 50– 60, 71–93. С. 96–110.

15

Практическое занятие Законы сохранения. Важнейшие разделы и проблемы современной физики

1. Открытие законов сохранения: история формирования и роль для развития естествознания. 2. Понятие о неконсервативных и консервативных силах. 3. Предмет молекулярной физики и круг изучаемых ею вопросов. 4. Понятие о макро- и микроскопической энергиях. 5. Законы (начала) термодинамики. 6. Понятие энтропии и связанные с ней гипотезы (тепловая смерть вселенной и др.). 7. Основы электромагнетизма. Уравнения Максвелла и их роль в развитии естествознания. 8. Эволюция представлений о материи. 9. Современные определения понятия материи и проблема движения. 10. Дискретное и континуальное в понимании устройства материального мира. 11. Развитие понятия пространства и геометрия Евклида. 12. Время: восприятие, философские и научные толкования. 13. Абсолютное пространство-время классической науки: важнейшие характеристики. 14. Современные геометрия и физика в понимании пространствавремени. 15. Эффекты фрактальности. 16. Время и необратимость. 17. Представление о внутреннем времени объектов. 18. Понятие о симметрии (греч. соразмерность – правильность формы или неизменность законов) и ее проявлениях. 19. Важнейшие виды симметрии в физике, химии и биологии. Литература 1. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания: Лекции по курсу. Серия «Учебники для вузов, специальная литература». СПб.: Изд-во «Лань», 2000. С. 36–51. 2. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 135–140, 145–149. 3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.

16

4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 51– 62, 74–97, С. 169–194. 5. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 94– 95, 50–60, 71–93, 96–110. Тема 7. Материя. Движение. Пространство-Время. Симметрия

1. Развитие представлений о материи и движении в философии и естествознании. 2. Концепции пространства-времени в современной физике. 3. Основы учения о симметрии физических объектов. 1. Эволюция представлений о материи (материя как среда оформления нетелесных идей, материал, вещество, противопоставление понятий «материя» и «энергия»). • Движение мысли и опыта от метафизической категории субстанции к овеществленному (реизированному) понятию субстрата. • Современные определения понятия материи и проблема движения. • Парадоксы движения: современное естественно-научное толкование парадоксов Гераклита темного и Зенона элейского. • Поиск предельного уровня декомпозиции Мироздания или первоосновы строения универсума. • Дискретное и континуальное в понимании устройства материального мира. 2. Развитие понятия пространства и геометрия Евклида. • Время: восприятие, философские и научные толкования. • Абсолютное пространство-время классической науки. Они характеризуются следующими признаками: – Время и пространство существуют сами по себе и своим существованием не обязаны ничему в мире. – Ходу времени подчиняются все тела природы и физические явления, а пространство вмещает эти реалии, не испытывая на себе их воздействий. – Пространство и время однородны везде и всегда, пространство не имеет границ. – Ход времени равномерен в прошлом, настоящем и будущем, пространство для всех этих отрезков времени одинаково. – Время и пространство простираются бесконечно и неограниченно. – Время обладает одним измерением, а пространство – тремя. 17

– Пространство описывается евклидовой геометрией, а промежутки времени складываются и вычитаются как отрезки евклидовой прямой. • Геометрия и физика в понимании пространства-времени. • Неклассические геометрии Лобачевского и Римана. В современной физике пространство выражает порядок сосуществования отдельных объектов, а время – порядок смены явлений. В математике пространство определяют множеством каких-либо объектов, называемых его точками. Отношения между точками или фигурами определяют геометрию пространства. • Современные взгляды на метрику пространства-времени (Г. Минковский, Г. Рейхенбах, А.А. Логунов). Евклидова геометрия пространства задается расстоянием между двумя близлежащими точками пространства. В декартовых координатах это может быть записано следующим образом: dl 2 = dx 2 + dy 2 + dz 2 . Если взять криволинейные координаты:

x = f1 (x, y, z ), y = f 2 (x, y, z ), z = f3 (x, y, z ) , то в этих новых переменных (x, y, z ) квадрат расстояния запишется в виде dl 2 = γ~ dxα dx β . Величина αβ

γ αβ является тензором второго ранга (метрический тензор пространства Евклида). • Фрактальность. • Время и необратимость. • Представление о внутреннем времени объектов (концепция метаболического времени А.П. Левича, хронобиология и хрономедицина). 3. Понятие о симметрии (греч. соразмерность – правильность формы или неизменность законов) и ее проявлениях. • Важнейшие виды симметрии в физике, химии и биологии. Литература 1. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания: Лекции по курсу. Серия «Учебники для вузов, специальная литература». СПб.: Изд-во «Лань», 2000. С. 36–51. 2. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 135–140, 145–149. 3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. 4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 51–62. 5. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 94–95. 18

Раздел III ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ О КОСНОМ И ЖИВОМ ВЕЩЕСТВЕ Тема 8. Важнейшие концепции химии

1. Алхимическая концепция. Формирование концептуальной базы химии. 2. Важнейшие химические связи и методы исследования веществ. 3. Новые химические технологии и перспективные классы веществ. 1. Алхимическая концепция о взаимодействиях трех первоначал (серы, ртути, соли) и определение ими хода внутренних и внешних изменений объектов. • Определение в XVI в. Р. Бойлем понятия «химический элемент» с установлением им того, что свойства веществ определяются тем, из каких элементов они состоят. В современном понимании понятие «химический элемент» обозначает класс атомов с одинаковым зарядом ядра. • Основы химической концепции окисления на базе флогистона. Начало разработки Лавуазье концепции окисления и дыхания. • Открытие Д. Дальтоном понятия атомного веса и закона кратных отношений: массы элементов относятся в химических соединениях друг к другу как целые числа. • Опубликование Д.И. Менделеевым в 1871 г. работы «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств еще не открытых элементов». • Концепция строения органических веществ и понятие изомерии. 2. Электрическая теория химической связи. Виды химической связи: ионная, ковалентная, металлическая. Принцип завершения внешних электронных оболочек атомов, правило октета. • Важнейшие типы химических реакций. Понятие о реакциях автокатализа и автоингибирования. Самоподдерживающиеся автоколебания и самоорганизация в химических процессах. Реакция Белоусова-Жаботинского и Брюсселятор И.Р. Пригожина. • Понятия качественного и количественного анализа. • Современные методы исследования в химии: хроматография, ЯМР, оптическая спектроскопия, массовая спектроскопия, рентгеноструктурный анализ. 3. Новые классы химических соединений и перспективные химические технологии. • Селективный и фотохимический синтез. 19

• Катализ: гетеррогенный, гомогенный. Фотокатализ, электрокатализ, ферментный катализ. • Понятие о плазмохимических процессах, плазмотронах. Реакции протекают в слабоионизированной плазме при температурах 1 000–10 000 градусов. • Распространяющийся высокотемпературный синтез. Используется для производства тугоплавких материалов. Основа процесса – горение одного металла в др. металле или в кремнии, азоте, углероде и др. с образованием карбидов, боридов металлов. Пример: горение порошка титана в порошке бора. • Химические реакции, протекающие при высоких давлениях (синтез алмазов). В 1985 г. осуществлен синтез молекулы фуллерона. Самая устойчивая молекула имеет форму шара. • Разработка оптоволокна, полупроводящих стекол. • Материалы диссоциации металлорганических соединений (карбонилы Mo(CO )6 , ацетилацетонаты Pt (C5 H 7O2 )2 ). • Тонкопленочные материалы для накопителей информации. • Композиты. • Разработка химических соединений для производства строительных материалов нового поколения типа металлобетона. • Химические технологии, включая плазмохимические, в решении экологических проблем, в частности утилизация отходов. Литература 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 311–337. 2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 144–157. 3. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 249–337. 4. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. С. 150–157. 5. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания: Лекции по курсу. Серия «Учебники для вузов, специальная литература». СПб.: Изд-во «Лань», 2000. С. 52–61.

20

Практическое занятие Материя. Движение. Пространство-Время. Симметрия. Важнейшие концепции химии

1. Эволюция представлений о материи (материя как среда оформления нетелесных идей, материал, вещество, противопоставление понятий «материя» и «энергия»). • Современные определения понятия материи и проблема движения. • Парадоксы движения: современное естественно-научное толкование парадоксов Гераклита темного и Зенона элейского. • Поиск предельного уровня декомпозиции Мироздания или первоосновы строения универсума. • Дискретное и континуальное в понимании устройства материального мира. 2. Развитие понятия пространства и геометрия Евклида. • Время: восприятие, философские и научные толкования. – Абсолютное пространство-время классической науки и его характеристики. • Геометрия и физика в понимании пространства-времени. • Неклассические геометрии Лобачевского и Римана и понятия пространства-времени. • Фрактальность. • Время и необратимость. • Представление о внутреннем времени объектов (концепция метаболического времени А.П. Левича, хронобиология, хрономедицина, ритмобиология). 3. Понятие о симметрии и ее проявлениях. • Важнейшие виды симметрии в физике, химии и биологии. 4. Основы алхимической концепции. • Формирование концептуальной базы химии. • Важнейшие химические связи. • Методы исследования веществ в современной химии. • Новые химические технологии. • Перспективные классы веществ и химических соединений. Литература 1. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания: Лекции по курсу. Серия «Учебники для вузов, специальная литература». СПб.: Изд-во «Лань», 2000. С. 36–51, 52–61. 21

2. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 135–140, 145–149. С. 249–337. 3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. С. 150–157. 4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 51–62. С. 311–337. 5. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 94– 95. С. 144–157. Тема 9. Биохимические и морфологические начала жизни

1. Условия существования жизни. Важнейшие свойства и функции живого вещества. 2. Молекулярные основы эволюции: понятия первичного и вторичного генетического кода. 3. Уровни организации жизни. 1. Из множества химических элементов только 16 необходимы для жизни, среди них 4 (H, C, O, N) образуют 99% живого вещества. Следующими по важности являются макроэлементы (P, S, Na, Mg, Cl, Ca, K). Особую группу образуют микроэлементы – они присутствуют в биологических объектах в малых количествах, но участвуют каждый в определенных реакциях или соединениях. К микроэлементам относятся: Fe, Co, Si, V, Mo, I, Mn. • Состав живого определяют макромолекулярные соединения – белки и нуклеиновые кислоты. • Важнейшими свойствами живого являются: способность к воспроизводству и гомеостаз. Гомеостаз – фундаментальная функция жизни, заключающаяся в способности поддерживать постоянными важнейшие параметры внутренней среды организма. Гомеостат позволяет охарактеризовать структурный аспект гомеостаза на информационном уровне. Гомеостат – информационная единица управления, инвариантная материальным носителям. • Функции жизни – преобразование окружающей среды; заполнение пространства живым веществом; образование и аккумулирование энергии; стремление к совершенству и завершенности. 2. Белки и нуклеиновые кислоты. Белковые молекулы – это цепи, составленные из молекул аминокислот. Всего известно 170 аминокислот, а в 22

1. Основные подходы к феномену жизни, сложившиеся в системах науки, культуры, религии. • Представление о жизни как о явлении, возникшем естественным путем из косной материи. Гипотеза А.И. Опарина и его опыты. Положительные моменты и критика. Современные опыты по синтезу живого. Микрокоацерваты, образование прокариотов и эукариотов. • Гипотезы В.И. Вернадского и Н. Бора, снимающие вопрос о возникновении жизни. Жизнь существовала всегда, и предложение относится к наличию жизни как к элементарному научному факту. • Гипотеза космоспермии. • Креационная гипотеза, ее современное толкование и связь с теорией катастроф. • Эволюционная гипотеза развития жизни. Происхождение видов Ч. Дарвина и его концептуальные основы. Эволюционная триада Н. Моисеева: изменчивость/ отбор/ наследование.

• Понятие о популяциях живых организмов как единицах эволюционного процесса. Понятие о половом диморфизме. Семья как участник эволюции. 2. Три основных подхода к происхождению человека: теософский, религиозный, научный. • Теософские воззрения на эволюцию Мироздания и Человека. «Тайная доктрина» Е.П. Блаватской и представления о космоантропогенезе розенкрейцеров. Понятие о коренных расах и этапах космической эволюции. • Экзегетика «Священного писания» по вопросам происхождения жизни и человека. • Археологический и генетический аспекты в анализе происхождения человека. • К первым гоминидам, передвигающимся на задних конечностях, относят австралопитеков, живших 3,2–1 млн лет назад. Самые ранние орудия труда имеют возраст около 2 млн лет. В принципе так называемый ряд эволюции образует такая последовательность человекообразных приматов: питекантроп, синантроп, палеоантроп, неоантроп (кроманьонец). • Особое представление об эволюции человека разворачивает П. Тейяр де Шарден. По его мнению, эволюционный ряд не завершается человеком, а продолжается к более высоким формам, активнее включаясь в божественную среду. Философский аспект данной тематики развивался в учении о Богочеловечестве философа В.С. Соловьева, философа, естествоиспытателя и богослова П.С. Флоренского. 3. Значительные проблемы многодисциплинарного характера вызывает социоантропогенез. • Понятие грегорного отбора и выделение его преимуществ в сравнении с отбором индивидуальным. • Этология как наука, предмет которой – поведение живых существ. Проявление этологических закономерностей в социуме и их антропные трансформации. • Понятие социоантропогенеза: загадки и парадоксы. Феномен «разбитых черепов» и его объяснение как проявления соперничества или краниофагии. • Ряд социализации гоминид: Homo habilis, Homo faber, Homo sapiens. • Социоантропогенез с учетом развития орудийной деятельности и речи. Развитие речи нарушает естественные связи между людьми. Развитие орудийной деятельности ведет к нарушению естественных связей человека с природой. Взятые вместе речь, орудийная деятельность и обеспечивающий их взаимодействие интеллект образуют источник социоантропогенеза.

23

24

состав белков входят только 20. Причем все аминокислоты в белках – левовращающие. Все аминокислоты включают в себя аминогруппу, водород, карбоксильную группу и различаются белковыми группами. Литература 1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. С. 106–145. 2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр «ВЛАДОС», 2000. С. 99–105. 3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 564–588, 657–682. 4. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 338–343. 5. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 158–174. Тема 10. Эволюция жизни и феномен человека

1. Креационная и эволюционная концепции жизни. Микрокоацерватная гипотеза происхождения живого. 2. Феномен человека: ожидания, возможности, перспективы. 3. Основы социоантропогенеза.

• Понятие биоэтики. «Благоговение перед жизнью» А. Швейцера и современные проблемы эвтаназии. • Биокибернетика, искусственная жизнь. Противоречие между стремлением выявить и формализовать логические инварианты жизни, т.е. построить общую теорию жизни, частным проявлением которой выступают известные биологические формы, и наделением искусственных живых существ (программ) известными чертами (передвигаться, питаться, размножаться, конкурировать между собой и т.п.). • Проблемы распространения жизни в виртуальную среду. Литература 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 612–635. 2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 158–174. 3. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 342–381.

3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 564–588, 657–682, 612–635. 4. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 338–343, 342–381. 5. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 158–174. Тема 11. Концепция самоорганизации и ее проявления в косном, живом веществе и в социуме

1. От термодинамики и статистической физики к синергетике как учению о самоорганизации. 2. Приложения синергетики в различных областях естествознания. 3. Гомеостатика о фундаментальных механизмах организации и управлении объектами различной природы.

Литература 1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. С. 106–145. 2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр «ВЛАДОС», 2000. С. 99–105.

1. Возникновение синергетики как учения о самоорганизации на всех уровнях материи. • Концепция синергетического подхода к природе. • Понятия неравновесности, диссипативных процессов и структур, бифуркации. • Детерминистические и стохастические процессы. Динамические и статистические подходы к описанию природы. • Процессы самоорганизации и важнейшие понятия синергетики: диссипативные структуры, точки бифуркации, флуктуации, неравновесные системы и квазистабильность, аттракторы. 2. Самоорганизация в химии на примерах реакции БелоусоваЖаботинского и работы брюсселятора. • Самоорганизация живых объектов (амеб в опытах группы И.Р. Пригожина) и управление данным процессом за счет изменения концентрации питания в среде. • Феномен коллективного поведения конечных автоматов (интерпретация Д.А. Поспелова) и его распространение на феномены поведения индивидов и групп в социально-экономических системах. 3. Гомеостатика как новая ветвь кибернетики. • Понятие гомеостаза и его роль в развитии общенаучного знания и системного подхода. Способность к гомеостазу как фундаментальная функция живого. • Гомеостат У.Р. Эшби. Гомеостат (системно-информационный подход Ю.М. Горского) – информационная единица управления системами, инвариантная материальному носителю.

25

26

Практическое занятие Биохимические и морфологические начала жизни. Эволюция жизни и феномен человека

1. Условия существования жизни. 2. Важнейшие свойства и функции живого вещества. 3. Важнейшие молекулы, образующие живое (белки, нуклеиновые кислоты). 4. Механизмы наследования на молекулярном уровне: понятия первичного и вторичного генетического кода. 5. Уровни организации жизни. 6. Креационная и эволюционная концепции жизни. 7. Микрокоацерватная гипотеза происхождения живого. 8. Феномен человека: ожидания, возможности, перспективы. 9. Основы социоантропогенеза.

• Гомеостатические принципы (постулаты) организации систем произвольной природы с учетом обеспечения в них качеств устойчивости и помехозащищенности. • Примеры гомеостатических систем и особенности их функционирования. Литература 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 639–772. 2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. С. 229–252. Тема 12. Системный подход и его приложения в естествознании

1. Основы системного подхода: определение и важнейшие типы систем. 2. Приложения системного подхода к задачам естествознания и экономики. 1. Возникновение системного подхода. • Системный подход как общенаучный способ описания объектов. • Формирование системного подхода и определение системы. Понятия «элемент», «структура», «функция». • Понятие о важнейших типах систем и направлениях (школах) системных исследований: системы в математике и кибернетике. Пример простейшей системы с обратной связью. • Понятие об общей теории систем (ОТС) Ю.А. Урманцева. • Тернарное представление систем и тернарный язык их описания в школе А.И. Уемова. • Функциональные системы П.К. Анохина. • Системы гомеостатического типа: организация, функционирование, патологии. • Компенсационный гомеостат. • Базовая модель гомеостата и особенности ее функционирования. 2. Приложения системного подхода в естествознании: возможности, перспективы, примеры. • Использование системного подхода в политологии и социальноэкономических исследованиях. 27

Литература 1. Разумов В.И. Экология и безопасность жизнедеятельности: Материалы лекций и методические указания. – Омск: Диалог-Сибирь. Изд-во «Наследие», 1998. 2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. С. 254–272. 3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 356–377, 683–709. Практическое занятие Концепция синергетики и основы системного подхода

1. Возникновение синергетики как учения о самоорганизации на всех уровнях материи. 2. Концепция синергетического подхода к природе. 3. Процессы самоорганизации и важнейшие понятия синергетики: диссипативные структуры, точки бифуркации, флуктуации, неравновесные системы и квазистабильность, аттракторы. 4. Самоорганизация в химии (брюсселятор) и у живых объектов (амеб в опытах группы И.Р. Пригожина). 5. Гомеостатика как новая ветвь кибернетики и ее важнейшие понятия. 6. Примеры гомеостатических систем и их функционирования. 7. Возникновение системного подхода и определение типов систем. 8. Формирование системного подхода и определение системы. 9. Понятие о важнейших типах систем и направлениях (школах) системных исследований. Пример простейшей системы с обратной связью. 10. Функциональные системы П.К. Анохина. 11. Системы гомеостатического типа. 12. Приложения системного подхода в естествознании: возможности, перспективы, примеры. 13. Использование системного подхода в экономических исследованиях. Литература 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 639–772, 356–377, 683–709. 2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. С. 229–252, 254–272. 28

3. Разумов В.И. Экология и безопасность жизнедеятельности: Материалы лекций и методические указания. – Омск: Диалог-Сибирь. Изд-во «Наследие», 1998. Тема 13. Современная наука об образовании и строении Земли

1. Образование Земли и ее важнейшие параметры как космического тела. 2. Современные представления о геологическом строении и развитии планеты. 3. Геосфера и биосфера, переход к ноосфере. Жизнь как компонент и фактор планетарного развития. 1. Важнейшие гипотезы образования Земли как планеты солнечной системы. • Земля и солнце. Гипотезы, объясняющие смену активности солнца. • Воздействие гелиогеофизических факторов на биоту и социальноисторические процессы. • Основные параметры Земли как космического объекта. 2. Современные гипотезы, раскрывающие устройство планеты. • Геометрия Земли. • Современные концепции геофизики о динамике планетных процессов. • Взаимосвязь геофизических процессов, протекающих на планете. • Важнейшие оболочки Земли. 3. Основы учения В.И. Вернадского. • Взаимосвязь геологических и биологических процессов. Понятие биогеохимии. • Понятие биосферы. • Участие человека в планетарных процессах. • Становление ноосферы и перспективы развития человечества. • Подходы к концепции ноосферы В.И. Вернадского, П. Тейяра де Шардена. • Современная концепция ноосферы и доктрина «Золотого миллиарда». • Формирование униполярной геополитической доктрины США и идея «Платиновых 300 млн». Литература 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 510–539, 791–816. 29

2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 182– 188. 3. Разумов В.И. Экология и безопасность жизнедеятельности: Материалы лекций и методические указания. – Омск: Диалог-Сибирь. Изд-во «Наследие», 1998. Тема 14. Естествознание, экология и глобальные проблемы развития природы и человека

1. Экология и ее важнейшие понятия и законы. 2. Экологические системы. 3. Глобальные (планетарные) экологические процессы. 1. Возникновение экологии и ее важнейшие понятия. • Исторические сведение об экологии. • Определение предмета, целей и задач экологии. • Законы сохранения в экологических системах. • Законы экологии (в формулировке Б. Комонера). • Биоценоз, биогеоценоз. • Важнейшие биотические круговороты. 2. Понятие экологической системы. • Продуценты, консументы и редуценты и их взаимодействие. Биогеоценоз как экологическая система. • Участие человека и производства в экосистемах. • Территориальные экосистемы: перспективы индустриального и постиндустриального развития. 3. Понятие о планетарных процессах и их экологическом значении. • Глобальные экологические процессы и гипотезы их возникновения: антропотехногенная, геогенная, о ролях человечества и природы в развитии планеты. • Глобальное изменение климата. Механизм парникового эффекта. • Международная конвенция по климату. • Изменения озоносферы (озоновые дыры и облака). Гипотезы появления озоновых дыр: техногенная, дегазации земли. • Экономические санкции и техническая политика, нацеленные на улучшение состояния озоносферы. • Становление ноосферного мышления и стратегии выживания человечества. 30

Литература 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. С. 754–790. 2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 175– 188. 3. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 532–577. Тема 15. Естествознание как фактор развития человеческой цивилизации

1. Перспективы развития науки в постиндустриальном обществе. 2. Процессы информатизации и информационное общество. 3. Важнейшие и перспективные направления современных научнопрактических исследований (биотехнологии, материаловедение, новые информационные и компьютерные технологии). 1. Постиндустриальное общество как продукт научно-технического развития цивилизации. • Информационные и компьютерные технологии как продукт и фактор развития современной науки. • Включение науки во все сферы жизнедеятельности общества, в том числе повседневность, религия, искусство. • Наука, политика, бизнес. • Золотой век социально-гуманитарных наук (Р. Коллинз). 2. Понятие информационного общества. • Информационное общество и его динамика в терминах миросистемного подхода И. Валлерстайна. • Информационное общество и открытое общество (К. Поппер, Дж. Сорос). 3. Важнейшие направления в развитии современных информационных и компьютерных технологий в аспектах: материалы, программное обеспечение, системы телекоммуникаций. • Перспективные направления в развитии материаловедения. • Биотехнологии в решении проблем продовольственной безопасности. • Биотехнологии в аспекте биоэтики.

31

Литература 1. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. С. 234– 241. 2. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 431–531. Тема 16. Современное естествознание, экономика, политика

1. О применимости естественно-научного подхода к экономике и политике. 2. Биологическая база для понимания (моделирования) социальноэкономических и политических систем. Концепция Анти-Рынка. 3. Физикалистское толкование законов конкуренции как универсальных и проявляющихся в природе и обществе. 1. Модели экономических систем и их научный статус. • От аналогий из областей термодинамики и статистической физики к использованию в качестве исходных моделей биологических объектов. • Современные научные теории и прогнозы экономической динамики (теории детерминированного хаоса, фрактальности и др.). • Модели политических систем в аспекте синергетики. • Политическая динамика в терминах теории коллективного поведения конечных автоматов (интерпретация Д.А. Поспелова). 2. Понятие о балансе конкуренции и кооперации (А.Г. Заварзин). • Анти-рыночное поведение живых систем и его проявления в экономике. • Связь баланса в отношениях конкуренции/кооперации с запасами ресурсов в системе. 3. Опыт выведения универсального закона конкуренции. • Аналитические модели конкуренции и их использование. • О границах действия закона конкуренции и границах его применимости в сферах экономики и политики. Литература 1. Разумов В.И. Экология и безопасность жизнедеятельности: Материалы лекций и методические указания. – Омск: Диалог-Сибирь. Изд-во «Наследие», 1998. 78 с. 2. Трубников Б.А. Закон распределения конкурентов // Природа. 1993. № 11. С. 3–13. 3. Бялко А.В. Конструктивность закона конкуренции // Природа. 1993. № 11. С. 14–19. 32

4. Заварзин Г.А. Анти-Рынок в природе // Природа. 1995. № 3. С. 46–60. Тема 17. Основы методологии естествознания

1. Методология как инструментально-технологическая база развития науки. 2. Картина мира и ее методологические функции. 3. Категориально-системная методология: приложения в естествознании. 1. Понятие метода и методологии. • Философская, общенаучная, специально-научная методология и их взаимодействие. 2. Понятие картины мира. Естественно-научная картина мира. • Общенаучная и специально-научные картины мира и связь между ними. • Картины мира как факторы формирования мировоззрения. • Картины мира как среда онтологизации теоретических компонентов современной науки. 3. Категории и их роль в познании. • Категориальные схемы и их применение для постановки исследовательских задач. • Схема Восхождения (рис. 4) и блок-схема подготовки научных исследований (рис. 5). • Применение категориальных схем в целях организации исследовательского материала.

Рис. 5. Блок-схема этапов подготовки научных исследований в среде интеллектуальной культуры: СПОи – сложная предметная область (исследуемая); МфП – метафизическая проекция; ФлМ – философема; ТИ – типология изменения; КА – качественный анализ; СМЛ – содержательное моделирование; ИТ – изменение типа; СГЛ – содержательно-генетическая логика; МЕ – методы естествознания; СПОп – сложная предметная область (преобразуемая); цифрами 1, 2, 3 помечены суперблоки Литература

1. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб-ник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. С. 431–531. 2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. 832 с. 3. Разумов В.И. http://www.ic.omskreg.ru/~cognitiv/.

Рис. 4. Схематическое изображение версии метода Восхождения: цифры – пять последовательно выполняемых этапов 33

34

Темы для рефератов Возникновение науки и особенности ее становления.

Литература 1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. С. 31–39. 2. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 1999. С. 24–251. Аполлоническое и дионисийское как осознание древними греками наличия двух форм мышления.

Основные представления квантовой физики.

Литература 1. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного ес-

тествознания: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1998. С. 105–124. 2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. С. 80–93, 138–149. Научный подход к образованию жизни естественным путем.

Литература 1. Злобин Ю.А. Происхождение жизни // Природа. 2001. № 2. С. 25–26.

Литература 1. Гуревич П.С. Культурология: Учебное пособие. – М.: Знание, 1996. С. 115–133. 2. Культурология: Учеб. для студ. техн. вузов / Под ред. Н.Г. Багдасарьян. – М.: Высш. шк., 1998. С. 72–74. От Хаоса к Логосу: анализ теокосмогонического мифа древних греков.

Литература 1. Мифы и легенды Древней Греции. – Любое издание. 2. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 1999. С. 31–39, 81–85. Наука в обществе, культуре и системе знаний.

Литература

1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. С. 7–15. 2. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 1999. С. 8–23. Методы и формы научного познания.

Литература

1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. С. 16–24. 2. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1998. С. 17–41. 3. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: Центр, 1998. С. 28–36. 35

36

Вопросы для зачета

Рекомендательный библиографический список

1. Возникновение естествознания и его связи с философией и религией (древний мир и эпоха средних веков). 2. Естествознание в мировой культуре, структуре научных знаний, образовании. 3. Научные картины мира и их роль для науки и мировоззрения. 4. Мифологическое в становлении науки и современном естествознании. 5. Естествознание об устройстве и развитии вселенной (мегамира). 6. Естественно-научные взгляды на микромир. Понятия квантовой физики. 7. Законы сохранения: содержание и роль для развития науки. Понятие о физических силах макромира. 8. Материя, пространство, время, движение: важнейшие естественнонаучные концепции и определения. 9. Принцип симметрии и его проявления в неживой и живой природе. Принцип суперпозиции. 10. Химические соединения, связи реакции: от неорганики к биохимии и молекулярной биологии. 11. Основные сведения и гипотезы об образовании Земли. 12. Геосфера, эволюция, важнейшие параметры и оболочки геосферы. 13. Биосфера, ноосфера и космос в учении В.И. Вернадского и с позиций современного естествознания. 14. Экология: определение предмета. Понятие экологической системы. 15. Законы экологии и их формулировки. Круговороты вещества и энергии в экологических системах. 16. Глобальные экологические процессы: механизмы, связь с развитием цивилизации. 17. Понятие синергетики как науки о самоорганизации. Проявление процессов самоорганизации в природе и обществе. 18. Основы системного подхода: определение системы, важнейшие типы систем. 19. Учение об эволюции. Эволюционный процесс в неживой природе, биоте и обществе. 20. Современное естествознание в постиндустриальном обществе. 21. Методология современного естествознания. 22. Методы организации исследовательского материала.

Основной

37

1. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. 247 с. 2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: Центр, 1998. 208 с. 3. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр «ВЛАДОС», 2000. 512 с. 4. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие – М.: Высш. шк., 1998. 383 с. 5. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. М.Ф. Жукова. – Новосибирск: Изд-во «ЮКЭА», 1997. 832 с. 6. Лавриненко В.Н., Ратников В.П., Голубь В.Ф. и др. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. 271 с. 7. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. 287 с. 8. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 1999. 476 с. 9. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. 232 с. 10. Юлов В.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – Киров: ВГПУ, 1997. 253 с. 11. Разумов В.И. Экология и безопасность жизнедеятельности: Материалы лекций и методические указания. – Омск: Диалог-Сибирь. Изд-во «Наследие», 1998. 78 с. 12. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. – М.: Высш. шк., 2000. 334 с. 13. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания и техники: Учебное пособие. – М.: ИНФРА-М, 2000. 608 с. 14. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания: Лекции по курсу. Серия «Учебники для вузов, специальная литература». СПб.: Изд-во «Лань», 2000. 208 с. 15. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. 639 с.

38

Дополнительный

Содержание

1. Разумов В.И. Категориально-системные методы в подготовке научных кадров. Выполнено при поддержке Института Открытое Общество (Фонд Сороса). Проект IEB № 852. Адрес в Интернет: http://www.ic.omskreg.ru/~cognitiv. 2. Разумов В.И., Сизиков В.П. Математические и философские основы теории динамических информационных систем: Учебное пособие для студентов и аспирантов естественно-научных специальностей. Выполнено в рамках и при поддержке ФЦП «Интеграция». ОмГУ, проект ИМ-4. Адрес в интернет: http://newasp.omskreg.ru/tdis. 3. Мигдал А.Б. Квантовая физика для больших и маленьких. – М.: Наука; Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. 144 с. 4. Левич А.П. Метаболическое время естественных систем // Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник, 1988. – М.: Наука, 1989. С. 304–325. 5. Моисеева Н.И. Время в нас и вне нас. – Л.: Лениниздат, 1991. 156 с. 6. Чернин А.П. Физика времени. – М.: Наука; Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 224 с. 7. Логунов А.А. Рейхенбах, Эйнштейн и современные представления о пространстве и времени // Рейхенбах Г. Философия пространства и времени: Пер. с англ; Общ. ред. А.А. Логунова. – М.: Прогресс, 1985. С. 314–322. 8. Клайн М. Математика. Утрата определенности: Пер. с англ. / Под ред. И.М. Яглома. – М.: Мир, 1984. 434 с. 9. Проблемно-ориентированный подход к науке: Философия математики как концептуальный прагматизм / Отв. ред. В.В. Целищев. – Новосибирск: Наука, 2001. 154 с.

Раздел I. Наука в структуре человеческого знания: возникновение и этапы развития Тема 1. Возникновение и основные этапы развития науки....................3 Тема 2. Миф и наука...................................................................................4 Тема 3. Естествознание: место в познании, структуре знаний, исследовательский аппарат.............................................................................5 Раздел II. Основы физической картины мира Тема 4. Концепции устройства мегамира ................................................8 Тема 5. Концепция микромира................................................................10 Тема 6. Физическая концепция макромира............................................13 Тема 7. Материя. Движение. Пространство-Время. Симметрия..........17 Раздел III. Основы научных знаний о косном и живом веществе Тема 8. Важнейшие концепции химии ...................................................19 Тема 9. Биохимические и морфологические начала жизни..................22 Тема 10. Эволюция жизни и феномен человека ....................................23 Тема 11. Концепция самоорганизации и ее проявления в косном, живом веществе и в социуме ........................................................................26 Тема 12. Системный подход и его приложения в естествознании ......27 Тема 13. Современная наука об образовании и строении Земли .........29 Тема 14. Естествознание, экология и глобальные проблемы развития природы и человека .......................................................................30 Тема 15. Естествознание как фактор развития человеческой цивилизации ...................................................................................................31 Тема 16. Современное естествознание, экономика, политика .............32 Тема 17. Основы методологии естествознания .....................................33 Темы для рефератов .................................................................................35 Вопросы для зачета ..................................................................................37 Рекомендательный библиографический список....................................38

Технический редактор Н.В. Москвичёва Редактор Л.Ф. Платоненко Подписано в печать 06.06.03. Формат бумаги 60х84 1/16. Печ. л. 2,5. Уч.-изд. л. 2,8. Тираж 100 экз. Заказ 355. Издательско-полиграфический отдел ОмГУ 644077, г. Омск-77, пр. Мира, 55а, госуниверситет

39

40