КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ. 1. Естествознание в системе науки и культуры

Терехов С.В.

КУРС ЛЕКЦИЙ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

ОРЁЛ · 2002
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 5

1. Естествознание в системе науки и культуры.. 5

1.1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры.. 6

1.2. Принципы, формы и методы научного познания. 6

1.2.1. Общие принципы научного познания. 7

1.2.2. Формы научного познания. 7

1.2.3. Методы научного исследования. 8

1.2.4. Особая роль математики в естествознании. 9

1.3. Естествознание и научная картина мира. 10

1.3.1. Понятие научной картины мира. 10

1.3.2. Историческая смена физических картин мира. 10

1.4. Панорама современного естествознания. 10

1.4.1. Естествознание в аспекте научно-технической революции. 11

1.4.2. Тенденции развития естествознания. 11

1.4.3. Проблема классификации наук. 12

2. ИСТОРИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ.. 12

2.1. Зарождение эмпирического научного знания. 12

2.2. Античная наука. 13

2.3. Александрийский период развития науки. 15

2.4. Развитие науки арабских и среднеазиатских народов в средние века. 16

2.5. Период схоластики. 17

2.6. Научная революция XVI-XVII вв. 18

2.6.1. Революция в астрономии. 18

2.6.2. Экспериментальный метод Галилея. 18

2.6.3. Становление физики как самостоятельной науки. 19

2.6.4. Революция в математике. 20

2.7. Развитие научных методов в естествознании. 20

2.8. Развитие естествознания в ХУШ в. 21

3. ФИЗИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ.. 22

3.1. Механистическая картина мира. 22

3.1.1. Принцип относительности Галилея. 22

3.1.2. Механика Ньютона. 22

3.1.3. Характерные особенности механистической картины мира. 24

3.2. Развитие концепций термодинамики и статистической физики. 24

3.2.1. Вещественная и корпускулярная теории теплоты.. 24

3.2.2. Необратимость времени в термодинамике. 25

3.2.3. Первое и второе начала термодинамики. 25

3.2.4. Принцип возрастания энтропии, хаос и порядок. 26

3.2.5. Статистический подход к описанию макросистем.. 27

3.3. Развитие концепций электромагнитного поля. 28

3.3.1. "Экспериментальные исследования по электричеству" Фарадея. 29

3.3.2. Теория электромагнетизма Максвелла. 29

3.3.3. Корпускулярная и континуальная концепция описания природы.. 30

3.3.4. Развитие представлений о свете. 30

3.3.5. Концепция дальнодействия и близкодействия. 32

3.4. Развитие концепций пространства и времени в специальной теории относительности. 32

3.4.1. Принцип относительности. 32

3.4.2. Преобразования Лоренца. 33

3.4.3. Релятивистская механика. 34

3.4.4. Четырехмерное пространство-время в специальной теории относительности. 35

3.4.5. Экспериментальное подтверждение специальной теории относительности. 35

3.5. Общая теория относительности. 36

3.5.1. Принцип эквивалентности. 36

3.5.2. Экспериментальное подтверждение общей теории относительности. 37

3.5.3. Философские выводы из теории относительности. 38

3.6. Симметрия пространства и времени и законы сохранения. 38

3.7. Мегамир в его многообразии и единстве. 39

3.7.1. Галактики и структура Вселенной. 39

3.7.2. Солнечная система. 41

3.7.3. Концепция расширения Вселенной. 41

3.7.4. Эволюция Вселенной. 42

3.7.5. Концепция большого взрыва. 42

3.8. Принципы организации микромира. 43

3.8.1. Развитие концепции атомизма. 44

3.8.2. Теория атома Бора - мост от классики к современности. 44

3.8.3. Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц. 45

3.8.4. Принцип неопределенности. 46

3.8.5. Принцип дополнительности. 47

3.8.6. Описание микрообъектов в квантовой механике. 47

3.8.7. Принцип суперпозиции. 48

3.8.8. Принцип тождественности. 48

3.8.9. Принципы причинности и соответствия в квантовой механике. 49

3.9. Фундаментальные взаимодействия в природе. 49

3.9.1. Гравитационное взаимодействие. 49

3.9.2. Электромагнитное взаимодействие. 50

3.9.3. Сильное взаимодействие. 50

3.9.4. Слабое взаимодействие. 50

3.10. Элементарные частицы.. 51

3.10.1. Характеристики элементарных частиц. 51

3.10.2. Классификация элементарных частиц. 52

3.11. Структурные уровни организации материи. 53

4. РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКИХ КОНЦЕПЦИЙ.. 53

4.1. Учение о составе вещества. 54

4.1.1. Первые представления о химическом элементе. 54

4.1.2 Закон постоянства состава. 55

4.1.3. Закон простых кратных отношений. 55

4.1.4. Гипотеза Авогадро. 56

4.1.5. Атомно-молекулярное учение. 57

4.1.6. Закон сохранения массы и энергии. 57

4.1.7. Периодический закон Менделеева. 58

4.1.8. Электронное строение атома. 59

4.2. Структура химических систем.. 60

4.2.1. Теория химического строения Бутлерова. 60

4.2.2. Химическая связь. 62

4.3. Физико-химические закономерности протекания химических процессов. 63

4.3.1. Энергетика химических процессов. 63

4.3.2. Химическая кинетика. 63

4.3.3. Понятие о катализе и катализаторах. 64

4.3.4. Реакционная способность веществ. 65

4.3.5. Обратимые реакции и состояние химического равновесия. 65

4.3.6. Развитие химии экстремальных состояний. 66

5. Особенности биологического уровня организации материи. 67

5.1. Свойства живых систем.. 67

5.2. Уровни организации живой природы.. 68

5.2.1. Молекулярный уровень. 68

5.2.2. Клеточный уровень. 68

5.2.3. Органно-тканевый уровень. 69

5.2.4. Организменный уровень. 69

5.2.5. Популяционно-видовой уровень. 69

5.2.6. Биогеоценотический и биосферный уровни. 69

5.3. Клетка - структурная и функциональная единица живых организмов. 69

5.3.1. Клеточная теория. 70

5.3.2. Химический состав клеток. 70

5.3.3. Клеточные и неклеточные формы жизни. 71

5.4. Систематика живой природы.. 71

5.5. Генетика. 72

5.5.1. Законы Менделя. 73

5.5.2. Хромосомная теория наследственности. 73

5.5.3. Изменчивость. 74

5.5.4. Генетика человека. 75

5.5.5. Генная инженерия и биоэтика. 76

5.6. Принципы эволюции живых систем.. 77

5.6.1. Общее понятие прогресса и его проявление в живой природе. 77

5.6.2. Ламаркизм.. 77

5.6.3. Дарвинизм. Эволюция путем естественного отбора. 78

5.6.4. Развитие дарвинизма. Основные факторы и движущие силы эволюции. 78

5.6.5. Доказательства эволюции живой природы.. 80

5.7. Биохимическая эволюция. 81

5.7.2. Химическая эволюция. 82

5.7.3. Коацерватная стадия в процессе возникновения жизни. 82

5.7.4. Начальные этапы развития жизни на Земле. 83

5.8. Происхождение и эволюция человека. 83

5.8.1. Положение человека в системе животного мира. 84

5.8.2. Отряд приматов. 85

5.8.3. Происхождение человека. 86

5.8.4. Этапы эволюции человека. 87

5.9. Биосфера и человек. 88

5.9.1. Концептуальные подходы к изучению биосферы.. 88

5.9.2. Многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы.. 89

5.9.3. Биогеохимические циклы в биосфере. 89

5.9.4. Эволюция биосферы.. 90

5.9.5. Ноосфера. Путь к единой культуре. 91

5.9.6. Охрана биосферы.. 91

5.9.7. Влияние космоса на земные процессы.. 92

6. Современная наука о человеке. 93

6.1. Здоровье и работоспособность человека. 93

6.2. Физиология человека. 94

6.3. Мозг и сознание. 94

6.3.1. Сознание - функция мозга. 95

6.3.2. Смерть мозга и морально-этические и правовые проблемы.. 95

6.4. Структура субъективного мира человека. 96

6.4.1. Эмоции, чувства и интеллект. 96

6.4.2. Сознание и самосознание. 97

6.4.3. Сознательное и бессознательное. 98

6.4.4. Память. 98

6.4.5. Творчество. 98

7. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ.. 99

7.1. Принципы эволюции систем.. 99

7.2. Самоорганизация в живой и неживой природе. 100

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 101

ЛИТЕРАТУРА.. 103