Методические указания

Федеральное агентство связи

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

(ГОУ ВПО «СибГУТИ»)

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Методические указания

Новосибирск

2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

Обязательный минимум содержания профессиональной образовательной программы по курсу «Концепции современного естествознания»:............................................................................ 4

Тема 1. Научное знание: особенности и генезис (4ч.).................................................................. 5

Тема 2. Пространство и время в научной картине мира (2 ч.)..................................................... 7

Тема 3. Принцип симметрии и законы сохранения (2 ч.).............................................................. 7

Тема 4. Механическая картина мира и её роль в развитии естествознания (2 ч.).................... 8

Тема 5. Закон всемирного тяготения и астрономическая картина мира (2 ч.)........................... 9

Тема 6. Открытие волнового движения (2 ч.)............................................................................... 10

Тема 7. Первое начало термодинамики и рождение новых идей (2 ч.)..................................... 10

Тема 8. Второе начало термодинамики и модели мира (2 ч.).................................................... 11

Тема 9. Качественные модели строения вещества (2 ч.)........................................................... 12

Тема 10. Атомистическая форма материи (2 ч.)......................................................................... 13

Тема 11. Структура микромира (2 ч.)....................................................................................... 13

Тема 12. Полевая форма материи (2 ч.)....................................................................................... 14

Тема 13. Электромагнитная природа света и вопрос единства Вселенной (2 ч.)................... 15

Тема 14. Химические связи и реакции в основании материальной структуры мира (2 ч.).... 16

Тема 15. Статистическое понимание физических закономерностей (2 ч.)............................ 16

Тема 16. Вероятностное понимание микромира (2 ч.)................................................................ 17

Тема 17. Зарождение квантовой теории и новая картина мира (2 ч.)........................................ 18

Тема 18. Эволюция Вселенной и строение Галактики (2 ч.)...................................................... 18

Тема 19. Формирование солнечной системы и история нашей планеты (4 ч.).................... 19

Тема 20. Элементарная биохимия и гипотезы происхождения жизни (4 ч.)......................... 21

Тема 21. Теория эволюции живого (2 ч.)...................................................................................... 21

Тема 22. Информационный подход к анализу природы (2 ч.).................................................... 22

Тема 23. Генетическая информация и вопросы генной инженерии (4 ч.)................ 23

Тема 24. Самоорганизация в открытых системах. Порядок из хаоса (4 ч.)............................. 25

Тема 25. Закономерности эволюции биосферы (4 ч.)................................................................. 26

Тема 26. Естествознание и социальные процессы (6 ч.)........................................................... 26

Методические рекомендации по базовым вопросам курса....................................................... 27

1. Цели и задачи науки. Классификация наук.......................................................................... 27

2. Естествознание: генезис и уровни познавательной деятельности.................................. 28

3. Периоды развития естествознания до середины XVIII в.................................................... 29

4. Классическая физическая картина мира.............................................................................. 30

5. Современная физическая картина мира............................................................................... 31

6. Классическая астрономическая картина мира..................................................................... 32

7. Современная астрономическая картина мира...................................................................... 33

8. Классическая биологическая картина мира......................................................................... 34

9.Современная биологическая картина мира........................................................................... 36

10.Самоорганизация в живой и неживой природе.................................................................... 38

11. Особенности современного естествознания...................................................................... 39

Темы домашних письменных работ.............................................................................................. 40

Обязательный минимум содержания профессиональной образова­тельной программы по курсу «Концепции современного естествозна­ния»:

естественнонаучная и гуманитарная культура; научный метод; история есте­ствознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро и мега - миры; пространство, время; принципы относительно­сти; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодей­ствие, дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределен­ности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; прин­цип возрастания энтропии; химические системы, энергетика химических процессов, реакционная способность веществ; особенности биологического уровня организации материи; принципы воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов; основы организации и устойчиво­сти биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика; экология и здоровье; человек, биосфера и космические циклы; ноосфера; необратимость времени; самоор­ганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволю­ционизма; путь к единой культуре.

Цель: формирование рационального естественнонаучного мышления и представлений об окружающем мире в целом, воплощенных в современ­ной естественнонаучной картине мира.

В области концепций современного естествознания специалист дол­жен иметь представление:

·  об основных этапах развития естествознания, особенностях современного естествознания, ньютоновской и эволюционной парадигмах;

·  о концепциях пространства и времени;

·  о принципах симметрии и законах сохранения;

·  о корпускулярной и континуальной традициях в описании природы;

·  о динамических и статистических закономерностях в естествознании;

·  о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности строе­ния физических объектов, переходах из упорядоченных в неупорядочен­ные состояния и, наоборот;

·  о самоорганизации в живой и неживой природе;

·  об иерархии структурных элементов материи от микро - до макро - и мегамире;

·  о взаимодействиях между физическими, химическими и биологическими процессами;

·  о специфике живого, принципах воспроизводства и развития живых сис­тем, их целостности и гомеостазе;

·  об иерархичности, уровнях организации и функциональной асимметрии жи­вых систем;

·  о биологическом многообразии, его роли в сохранении устойчивости био­сферы и принципах систематики;

·  о физиологических основах психики, социального поведения, экологии и здоровья;

·  о взаимодействии организма и среды, сообществах организмов, экосисте­мах, принципах охраны природы и рационального природопользования;

·  о месте человека в эволюции Земли, о ноосфере и парадигме единой куль­туры.

Курс рассчитан на 102 учебных часа: 68 лекционных часов, 34 семинарских часа. Самостоятельная работа студента — 98 часов.

Тема 1. Научное знание: особенности и генезис (4ч.)

1. Наука как феномен духовной культуры

Наука как один из основных компонентов духовной культуры.
Наука и познание. Научное, донаучное и вненаучное познание.

Наука как сис­тема исследовательской деятельности, направленная на производство новых знаний. Признаки науки. Функции науки. Наука как социальный институт.

Влияние науки на другие формы культуры. Наука и мораль. Нравствен­ная ответственность ученого. Наука и развитие общества. Возрастание роли науки в истории человечества. Интернациональный характер науки.

Вклад рос­сийских ученых в развитие мировой науки.

Вопросы для обсуждения

1.  Место науки в культуре. Проблема двух культур.

2.  Цель, задачи и функции науки.

3.  Возрастание роли науки в современном обществе. Вопрос об ответственности.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 10 — 51.

2.  С. Теоретическое знание. — М., 2000. — С. 17 — 54.

Дополнительная литература

1.  , и др. Глобальные проблемы современности и моральная ответственность ученых // Вопросы философии. — 1988. — №7.

2.  Человек управляющий. — СПб., 2001. — С. 131—136.

3.  Наука — неотъемлемая часть культуры? // Вопросы философии. — 1990 . — № 1.

4.  Ценности науки и традиционное общество // Вопросы философии. — 1991. — № 4.

5.  Кара- Наука и кризис цивилизации // Вопросы философии. — 1990. — № 9.

6.  Полифункцнональность науки // Вопросы философии. — 1995. — №11.

7.  Свобода как условие развития науки // Вопросы философии. — 1989 . — № 4.

8.  Бинарность ценностных ориентаций науки // Вопросы философии. — 2001. — № 12.

2. Научная картина мира

Проблема классификации наук. Фундаментальные и прикладные науки. Понятие математических, естественных, общественных, гуманитарных и тех­нических наук. Особенности познавательной деятельности в разных отраслях науки. Взаимодействие наук. Материальное единство мира и единство наук.

Научная картина мира как специфический компонент научного знания, как интегральный образ действительности; ее структура и функции.

Частнона­учные картины мира: физическая, химическая, астрономическая и биологиче­ская и др. Роль естествознания в формировании научной картины мира.

Вопросы для обсуждения

1.  Классификация наук. Специфика естественных, социальных и гуманитарных наук.

2.  Понятие научной картины мира, её структура и функции.

3.  Типология картин мира.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. Учебник. — Новосибирск, 2001. — С. 15 — 30.

2.  С. Теоретическое знание. — М., 2000. — С. 185 — 231.

Дополнительная литература

1.  И., и др. Философско-методологические проблемы специальных наук (физика, биология, психология когнитивная наука, лингвистика) // Вопросы философии. — 1988 . — № 6.

2.  «Картины мира» и типы рациональности // Вопросы философии. — 1989 . — № 8.

3.  Социокультурная детерминация фундаментальных и приклад­ных наук // Вопросы философии. — 2000. — №1.

4.  , С. Междисциплинарный синтез и развитие современной научной картины мира // Вопросы философии. — 1988 . — № 4.

5.  Классификация наук. — М.,1989. — Т.1,2.

6.  Современный «образ мира»: действительность // Вопросы философии. —2002. — №6.

Тема 2. Пространство и время в научной картине мира (2 ч.)

Два подхода к пониманию пространства и времени: субстанциональный и релятивистский. Основные свойства времени. Проблема множественности времен. Особенности физического и исторического времен. Измерение времени. «Переоткрытие» времени в конце ХХ века.

Пространство и его структура. Геометрия Евклида и геометрия Римана.

Конечность и бесконечность пространства и времени. Пространственно - временные параметры мира. Целостность и проблема делимости пространства и времени. Типы взаимодействий.

Вопросы для обсуждения

1.  Субстанциональная и реляционная концепции пространства и времени.

2.  Свойства пространства. Особенности геометрий.

3.  Свойства времени. Пространственно-временные параметры мира.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. Учебник. — Новосибирск, 2001. — С. 30 —72.

Дополнительная литература

1.  П. О причине времени // Вопросы философии. — 1996. — №1.

2.  , Существуют ли нефизические формы пространства и времени // Вопросы философии. — 1988 . — № 1.

3.  Пространство и время // Вопросы философии. — 1994. — №3.

4.  Время и вечность: парадоксы континуума // Вопросы философии. — 2000. — №6.

5.  Научное постижение времени // Вопросы философии. — 1993. — №4.

6.  Субституционное время естественных систем // Вопросы философии. — 1996. — №1.

7.  Переоткрытие времени // Вопросы философии. — 1989 . — № 8.

8.  Мир как пространство и время. — М., 1965.

9.  , Природа пространства и времени. — Ижевск, 2000.

Тема 3. Принцип симметрии и законы сохранения (2 ч.)

Галилей, Декарт, Гюйгенс, Лейбниц и Д'Аламбер о двух мерах движения. Инерция и импульс. Закон сохранения импульса.

Гравитация. Потенциальная энергия, её виды. Понятие силы и работы. Момент силы и момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

Законы сохранения и их связь со свойствами пространства и времени. Принцип относительности Галилея и принцип вариационности Ньютона. Появление аналитической механики. Законы сохранения и симметрия пространства и времени. Проявление симметрии в природе.

Вопросы для обсуждения

1.  Первые физические теории о двух мерах движения.

2.  Энергия и гравитация. Законы сохранения.

3.  Взаимосвязь законов сохранения с симметрией пространства и мира. Симметрия в природе.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 74 —98.

2.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 57 — 84.

Дополнительная литература

1.  Рефлексивная симметрия как механизм новаций в науке в условиях неведения // Науковедение. — 2002.– № 3.

2.  Инвариантность и законы сохранения. Этюды о симметрии. — М., 2002.

3.  У истоков классической механики // Вопросы философии. — 1996. — №5.

4.  , Брагина. Принцип симметрии и асимметрии в изучении человека // Вопросы философии. — 1986. — №7.

5.  С. Симметрия и её приложения. — М., 1983.

6.  Симметрия в микро - и макромире. — М., 1978.

7.  Симметрия природы и природа симметрии. — М., 1974.

Тема 4. Механическая картина мира и её роль в развитии естествознания (2 ч.)

Проблема движения в научном знании. Понятие движения в трудах Аристотеля. Учение о четырех причинах. Вопрос об источнике движения. Понятия момента силы и момента вращения.

Создание Архимедом статики и гидростатики. Развитие механики Галилеем и его четыре аксиомы: закон инерции, постоянство ускорения свободного падения, свободное движение есть движение по наклонной плоскости при угле 90 градусов, принцип относительности. Определение Ньютоном массы, количества движения, силы.

Определение Гюйгенсом величины центробежной силы. Три закона Кеплера о движении планет. Диапазон масс и плотностей во Вселенной.

Вопросы для обсуждения

1.  Понятие движения и четыре причины Аристотеля. Динамический метод.

2.  Появление механики и математический метод познания.

3.  Первые законы движения планет Кеплера.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. Учебник. — Новосибирск, 2001. — С. 98 — 121.

Дополнительная литература

2.  У истоков классической механики // Вопросы философии. — 1996. — №5.

3.  Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. — М., 1989.

4.  Эксперимент в эпоху эллинизма // Природа. – 2000. — №6.

5.  Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

6.  Предисловие к трактату о пустоте // Вопросы философии. — 1994. — № 6.

7.  , История механики. Ч. 1, 2. — М., 2002.

8.  Эволюция физики. — М., 2001.

Тема 5. Закон всемирного тяготения и астрономическая картина мира (2 ч.)

Формулировка Ньютоном закона всемирного тяготения. Исследования Кеплера. Доказательство эллиптичности орбит планет.

Великие астрономические открытия.

Энергия в гравитационном поле и сила тяжести на Земле. Двойные и тройные системы.

Вопросы для обсуждения

1.  Закон всемирного тяготения Ньютона и его значение для естествознания.

2.  Формирование астрономической картины мира.

3.  Типология звёздных систем во Вселенной.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 121 — 143.

Дополнительная литература

Исаак Ньютон. — М., 1987. Ван-дер- Пробуждающаяся наука П. Рождение астрономии. — М., 1991. Этюды по истории небесной механики. — М., 1975. Предисловие к трактату о пустоте // Вопросы философии. — 1994. — № 6. Философия Плотина и патристика о происхождении космоса // Вопросы философии. — 2000. — № 8. Гравитация и звезды // Природа. – 2002. — № 1. Астрономические инструменты в обсерватории Улугбека //Природа. – 2002. — № 2. Холтон Дж. Тематический анализ науки. — М., 1991. — С. 46 —73. Три стадии творческой эволюции астрономии XVI-XVII вв.: от организмической к механической модели Вселенной // Вопросы философии. — 2003. — № 11.

Тема 6. Открытие волнового движения (2 ч.)

Понятие волнового движения. Уравнение простого гармонического движения Галилея. Маятник Гюйгенса. Бегущие волны. Продольные и поперечные волны.

Звуковые волны, экспериментальное нахождение скорости звука.

Демонстрация Юнгом волновой природы света. Термин «энергия». Изучение Гюйгенсом свойств волн: дифракция и интерференция. Принцип Гюйгенса. Биения.

Стоячая волна как суперпозиция двух бегущих волн. Эффект Доплера и значение его для изучения вселенной.

Вопросы для обсуждения

1.  Изучение колебаний и понятие волнового движения. Звук и свет.

2.  Экспериментальное подтверждение свойств волн.

3.  Эффект Доплера и новые идеи о развитии Вселенной.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 145 — 169.

Дополнительная литература

1.  Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

2.  Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

3.  Великие эксперименты в физике.— М.: Мир, 1972.

4.  Льоцци Марио. История физики. — М., 1970.

5.  Эволюция физики. — М., 2001.

Тема 7. Первое начало термодинамики и рождение новых идей (2 ч.)

Понятие температуры и теплоты. Измерение температур. Теплота и теплоемкость. Введение единицы количества теплоты. Объяснение Эйлером, Бернулли и Ломоносовым физических, химических и тепловых явлений с точки зрения «корпускулярной философии».

Несостоятельность теории теплорода и рождение новых идей. Работы Майера о превращении энергии одного вида в другой. Определение механического эквивалента теплоты Джоулем.

Изучение превращения энергии Гельмгольцем. Распределение энергии внутри веществ и формулировка трех законов для идеальных газов, связывающих основные параметры — давление, температуру и объем. Внутренняя энергия Томсона. Формулировка закона сохранения и превращения энергии Клаузиусом.

Вопросы для обсуждения

1.  Понятие количества теплоты и ошибочность первых теорий сущности физических и химических явлений.

2.  Идея превращения энергии из одного вида в другой.

3.  Формулировка закона сохранения и превращения энергии его роль в понимании процессов природы.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 169 — 195.

Дополнительная литература

1.  , Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. — М., 1989.

2.  Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

3.  Великие эксперименты в физике.— М., 1972.

4.  Эволюция физики. – М., 2001.

Тема 8. Второе начало термодинамики и модели мира (2 ч.)

Промышленная революция XVIII века. Исследование соотношения теплоты и работы. Принцип исключения физического вечного двигателя. Цикл Карно и его КПД. Уравнение состояния идеального газа, обобщающее газовые законы Клапейрона и Менделеева. Формулировка второго начала термодинамики Кельвином и Планком.

Появление новой абстрактной величины «энтропия» и ее математическое определение Клаузиусом. Обратимость и необратимость процессов. Установление фундаментальности асимметрии в природе. Завершение этапа классической физики.

Анализ процессов во Вселенной на основе действия второго начала термодинамики. Гипотеза «тепловой смерти Вселенной». Несоответствие гипотезы астрофизическим наблюдениям. Третье начало термодинамики. Первые модели Вселенной.

Вопросы для обсуждения

1.  Исследование соотношения теплоты и работы. Вопрос о возможности вечного двигателя.

2.  Введение новой величины «энтропии» и выявление необратимости процессов.

3.  Несостоятельность гипотезы «тепловой смерти Вселенной».

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С.195 — 219.

Дополнительная литература

1.  Г. Демоны, двигатели и второе начало термодинамики //В мире науки. — 1988. — № 1.

2.  Энтропия и информация. — М., 1986.

3.  , Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. — М., 1989.

4.  Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

5.  Льоцци Марио. История физики. — М., 1970.

6.  Энтропия в теории и в реальности //Вопросы философии. — 2003. — 10.

7.  Эволюция физики. – М., 2001.

Тема 9. Качественные модели строения вещества (2 ч.)

Обоснование химической атомистики Дальтоном. Формулировка закона кратких отношений. Химические связи. Определение атомных и молекулярных весов. Варианты сопоставления теплоты с движением Клаузиуса и Кренинга.

Моделирование тепловых эффектов в газах. Элементарная кинетическая теория газов.

Качественные модели твердых кристаллических веществ и жидкости. Поверхностная энергия. Понятие молярной теплоемкости и микроструктура вещества.

Вопросы для обсуждения

1.  Формулировка основных законов химической атомистики.

2.  Кинетическая теория газов и моделирование тепловых эффектов.

3.  Качественные модели и микроструктура веществ.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С.219 —238.

Дополнительная литература

, Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989. Льоцци Марио. История физики. — М., 1970. Общая теория материи. В 2-х частях. — Барнаул, 1992. Строение вещества в философии Анаксагора // Вопросы философии. — 2003. — № 5.

Тема 10. Атомистическая форма материи (2 ч.)

Развитие идей атомизма в химии: Лаплас, Лавуазье, Дальтон и Гей-Люссак.

Обнаружение разрыва химического «сродства» под действием электричества. Законы электролиза Фарадея. Введение новых понятий в научное знание.

Периодическая система элементов Менделеева и история ее создания. Значение открытия для научной картины мира.

Вопросы для обсуждения

1.  Идеи атомизма в химии и их развитие.

2.  Законы электролиза Фарадея.

3.  Открытие Менделеевым системы элементов и его значение для науки.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 238 — 246.

Дополнительная литература

Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. — М., 1989. Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004. Периодическая система элементов: стройность и предсказательная сила // Природа. — 2002. — № 11.  Великие эксперименты в физике. — М., 1972. За краем таблицы Менделеева // Природа. – 2003. — №1.

Тема 11. Структура микромира (2 ч.)

Открытие электрона. Появление первых моделей атома: модель «пудинг с изюмом» Томпсона, планетарная модель Резерфорда, их недостатки. Модель Бора и создание квантовой механики.

Открытие нейтрона и позитрона. Представления о строении ядра Амбарцумяна и Иваненко.

Радиоактивные превращения и искусственные радиоактивные элементы. Капельная модель ядра Френкеля. Русские ученые и становление ядерной физики. Элементарные частицы и поиск «первичных объектов» — кварков.

Вопросы для обсуждения

1.  Первые модели атома и создание квантовой механики.

2.  Открытие новых структурных элементов атома.

3.  Вклад русских учёных в развитие ядерной физики.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 246 — 263.

Дополнительная литература

Витт де Б. С. Квантовая гравитация // В мире науки. — 1984 — №2. Гернек Фридрих.  Пионеры атомного века. Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга. — М., 1974. Моделирование в процессе познания микромира // Философские науки. — 2005. — № 8. Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. — М., 1989. Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004. О физике и физиках. Статьи, выступления, письма. — Л., 1985.  Цепная реакция идей. – М., 1985. Великие эксперименты в физике. — М., 1972. Л. Вселенная и частицы. — М., 1990. Тайна Гейзенберга — тайна Бора // Природа. – 2002. — №8. 

Тема 12. Полевая форма материи (2 ч.)

Вопрос о пустоте в античной философии и науке. Идея эфира. Концепции дальнодействия и близкодействия. Невозможность механической интерпретации электромагнитных свойств эфира.

Опыты Эрстеда и введение новых понятий Ампером: электрический ток, напряжение. Введение фундаментального понятия «поле» Фарадеем и разработка методики опытного изучения пространства вокруг заряженного тела.

«Максвелловская теория электромагнитного поля» и обнаружение электромагнитных волн. Векторные и скалярные поля. Энергия и импульс поля. Типы полей.

Вопросы для обсуждения

1.  Введение в познание понятия пустоты. Трудности анализа электромагнитных свойств материи.

2.  Фундаментальное понятие — «поле» и его опытное обнаружение.

3.  Теория электромагнитного поля Максвелла. Типы полей.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 265 —285.

Дополнительная литература

1.  Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. — М., 1989.

2.  Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

3.  Поиски и открытия. Т. Юнг, О. Френель, Дж. К. Максвелл, Г. Герц, , М. Планк, А. Эйнштейн. — М., 1986.

4.  Льоцци Марио. История физики. — М., 1970.

5.  Максвелл и развитие физики IXX— XX веков. — М., 1985.

Тема 13. Электромагнитная природа света и вопрос единства Вселенной (2 ч.)

Построение геометрической оптики Евклидом. Явления отражения и преломления света. Формулировка законов геометрической оптики Декартом.

Волновая теория света Гюйгенса. Явления дифракции и интерференции световых волн. Прикладная оптика: оптические приборы, фотография и голография.

Скорость света как одна из фундаментальных констант. Экспериментальное нахождение величины скорости света Физо и Фуко.

Поперечность электромагнитных волн. Спектр электромагнитного излучения: радиоволны, инфракрасную, видимую и ультрафиолетовую области, рентгеновское и гамма-излучение. Разработка новых технологий.

Дисперсия света и спектры. Идея качественного спектрального анализа на основе связи спектра со строением атома. Экспериментальное подтверждение вещественного единства Вселенной.

Вопросы для обсуждения

1.  Открытие и опытное подтверждение законов геометрической оптики.

2.  Расчет скорости света. Спектр излучения и разработка технологий.

3.  Решение вопроса единства Вселенной.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 287 — 299.

Дополнительная литература

1.  Ценностная компонента науки и становление оптики (от Авгус­тина до Леонардо да Винчи) // Вопросы философии. — 2001. — № 10.

2.  Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

3.  А. Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

4.  Квантовая механика плененных фотонов // Природа. – 2004. — № 10.

5.  Солнечные нейтрино: новые результаты // Природа. – 2004. — № 2.

6.  Великие эксперименты в физике. — М., 1972.

7.  , , Рентгеновские маяки Вселенной // Природа. — 2005. — № 9.

8.  , , Задержка света в пути и другие необычные явления в оптике // Природа. – 2002. — № 5.

Тема 14. Химические связи и реакции в основании материальной структуры мира (2 ч.)

Особые свойства соединения атомов. Понятие молекулы. Три вида химической связи: ионная, ковалентная и водородная. Свойства веществ и пространственная структура молекул. Энергия связи. Значение квантовой механики в понимании химических связей. Идеи Лондона и Гайтлера. Химические реакции и энтропия.

Химическая кинетика Вант-Гоффа и Аррениуса. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагентов и температуры. Открытие биокатализаторов.

Химическое равновесие и цепные реакции. Реакция горения. Возможность управления химическими реакциями.

Вопросы для обсуждения

1.  Понятие молекулы. Структуры молекул и свойства веществ.

2.  Основные положения химической кинетики.

3.  Решение задачи об управляемых химических реакциях.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 311 —338.

Дополнительная литература

1.  Автоколебания в жидкофазных химических системах // Природа. – 2000. — № 5. 

2.  В, Фемтохимия: квантовая динамика или химическая кинетика? // Природа. – 2005. — № 8.

3.  Квантовый хаос в химии // Природа. – 2004. — № 2.

Тема 15. Статистическое понимание физических закономерностей (2 ч.)

Идеи Максвелла о распределении скоростей в газе и её опытное подтверждение. Распределение по энергиям и атмосферы планет.

Понятие об отрицательной абсолютной температуре.

Статистическое толкование энтропии. «Демон Максвелла». Энтропия как мера неупорядоченности системы. Вывод Больцмана о необратимости времени.

Вопросы для обсуждения

1.  Опытное подтверждение идей Максвелла.

2.  Введение в картину мира понятия отрицательной абсолютной температуры.

3.  Энтропия и необратимость времени.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С.338 — 356.

Дополнительная литература

1.  История и методология термодинамики и статистической физики. — М., 1981.

2.  Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

3.  Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

4.   История обоснования статистической механики. — М., 1988.

Тема 16. Вероятностное понимание микромира (2 ч.)

Термодинамика равновесного излучения. Разрешение «ультрафиолетовой катастрофы» Планком. Открытие квантовой физики.

Гипотеза квантов и законы фотоэффекта.

Реальность квантов света: эффект Комптона и комбинационное рассеяние света. Испускание и поглощение квантов света. Корпускулярно-волновой дуализм вещества.

Вопросы для обсуждения

1.  Проблема распределения энергии в спектрах. Открытие Планка.

2.  Кванты и экспериментальное подтверждение их существования. Идеи Эйнштейна.

3.  Корпускулярно-волновой дуализм вещества.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 378 — 397.

2.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 106 – 115.

Дополнительная литература

1.  Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

2.  Поиски и открытия. Т. Юнг, О. Френель, Дж. К. Максвелл, Г. Герц, , М. Планк, А. Эйнштейн. — М., 1986.

3.  Великие эксперименты в физике.— М., 1972.

4.  Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. — М.,1989.

Тема 17. Зарождение квантовой теории и новая картина мира (2 ч.)

Создание квантовой механики: Шредингер, Гейзенберг и Борн. Принцип Паули и электроны в атомах.

Интерпретации квантовой механики. Спор Бора с Эйнштейном. Современные возможности разрешения парадокса Эйнштейна—Розена—Подольского.

Квантовая теория вакуума. Понятие светового кванта.

Вопросы для обсуждения

1.  Создание квантовой механики: Шредингер, Гейзенберг и Борн.

2.  Гносеологическое значение принципа неопределенности.

3.  Новое понимание вакуума.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. Новосибирск, 2001. — С. 444 — 462.

Дополнительная литература

1.  Голин С. Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

2.  Магнитные молекулы и квантовая механика // Природа. – 2000. — № 12. 

3.  О физике и физиках. Статьи, выступления, письма. — Л., 1985.

4.  Поиски и открытия. Т. Юнг, О. Френель, Дж. К. Максвелл, Г. Герц, , М. Планк, А. Эйнштейн. — М., 1986.

5.  Великие эксперименты в физике.— М., 1972.

6.  Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. — М.,1989.

Тема 18. Эволюция Вселенной и строение Галактики (2 ч.)

Многообразие мира галактик. Космологические модели Вселенной. Горячая Вселенная. Элементарные частицы и происхождение Вселенной. Объяснение образования структур во Вселенной. «Большой взрыв” протоматерии и «Большой хлопок». Источники энергии Солнца и звёзд.

Эволюция и типы звёзд.

Краткие сведения о строении и эволюция нашей Галактики.

Вопросы для обсуждения

1.  Многообразие моделей Вселенной.

2.  Эволюция звезд и типы звёзд.

3.  Современная астрономическая картина мира о Галактиках.

Учебная литература

1.  Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 463 — 510.

2.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 202 — 216.

Дополнительная литература

1.  Бернс Дж. О. Гигантские структуры Вселенной // В мире науки. — 1986. — № 9.

2.  Происхождение против творения в физической космологии // Вопросы философии. — 1995. — № 2.

3.  , Дж. Раздувающаяся Вселенная // В мире науки. — 1984. — № 7.

4.  Случайная вселенная. — М., 1985.

5.  Суперсила. Поиски единой теории природы. — М., 1989.

6.  Как взорвалась Вселенная. — М., 1988.

7.  Мирозданья тугие узлы (Новейшая космология в философской перспективе) // Вопросы философии. — 1988 . — № 2.

Тема 19. Формирование солнечной системы и история нашей планеты (4 ч.)

1. Уникальность планеты Земля.

Происхождение планет солнечной системы. Экспериментальные исследования происхождения планет.

Особенности образования нашей планеты. Химическая эволюция Земли. Элементы геохронологии. Модели появления геологических структур на поверхности Земли.

Закономерности суперконтинентального цикла. Концепция Уилсона.

Вопросы для обсуждения

1.  Структура солнечной системы, её история. Современные исследования космического пространства.

2.  Образование и развитие планеты Земля.

3.  Планетные геологические структуры.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С.510 —541.

2.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 216 — 219.

Дополнительная литература

1.  , , Эволюция базальтового вулканизма. — Новосибирск, 1985.

2.  Химическая эволюция солнечной системы. — М., 1979.

3.  Модель эволюции геосфер. — М., 1990.

4.  , Самоорганизация в кольцах планет // Природа. — 1991. — № 1.

5.  Кови К. Орбита Земли и ледниковые эпохи // В мире науки. — 1984. — № 4.

6.  В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной: История догм в науках о Земле. — М., 1991.

7.  Понятие «время» и геологическая летопись земной коры //Вопросы философии. — 2002. — № 1.

8.  Великие катастрофы в истории Земли. — М., 1980.

9.  , Подобие в геофизике // Природа. — 1991. — № 1.

10.  Великие геологические споры. — М., 1985.

2. Взаимное влияние Солнца и Земли.

О формировании климата на планетах земной группы. Система «атмосфера — океан» и изменения климата.

Влияние солнечной активности на изменение климата. Научное обоснование.

Перспективы изменения климата Земли. Модели «Термоядерная зима», «Парниковый эффект».

Вопросы для обсуждения

1.  Понятие климата. Современные исследования состояния климата.

2.  Две модели состояния климата Земли.

3.  Теория Чижевского и данные наблюдений влияния Солнца на Землю. Циклы солнечной активности.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 541 —564.

Дополнительная литература

1.  , Влияние солнечной активности на биосферу — ноосферу. — М., 2000.

2.  Кастинг Дж., Поллак Дж. Как развивался климат на планетах земной группы // В мире науки. — 1988. — № 4.

3.  Солнечная активность и Земля. — М., 1981.

4.  Управление планетой Земля (тематический номер) // В мире науки. — 1989. — № 11.

5.  Живой космос: человек между силами земли и неба // Вопросы философии. — 1994. — № 2.

6.  Земное эхо солнечных бурь. — М., 1976.

Тема 20. Элементарная биохимия и гипотезы происхождения жизни (4 ч.)

Важные для жизни химические элементы и соединения. Роль воды в живой материи. Процесс фотосинтеза. Углеводы или сахариды. Аминокислоты и белки. Элементарная химия жизни.

Гипотезы о предбиологической стадии живого. Процессы на ранней Земле и возникновение живого. Одна из гипотез о первых организмах.

Клетки как основа единства живых организмов. Основные функции клеточных мембран, клеточного ядра, компонентов клетки. Молекулярные основы внутриклеточных и межклеточных связей.

Элементы биологической классификации.

Некоторые рассуждения об определении жизни и об экспериментах на возможных первых организмах.

Вопросы для обсуждения

1.  Химические соединения и процессы как возможность появления живой материи.

2.  Концепции возникновения живого на Земле.

3.  Открытие элементарной структуры живой материи — клетки.

4.  Проблема определения жизни.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 397 — 425, С.564 — 612.

2.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 226 — 241.

Дополнительная литература

1.  , Рапопорт гелиобиологии // Природа. — 2005. — № 9.

2.  Кастлер Г. Возникновение биологической организации. — М., 1967.

3.  Происхождение жизни на земле. — М., 1965.

4.  Энергия и эволюция жизни на земле. — М., 1992.

5.  Хорган Дж. У истоков жизни // В мире науки. — 1991. — № 4.

6.  Что такое жизнь с точки зрения физики? — М., 1947.

7.  Проблема Берталанфи и определение жизни // Вопросы философии. — 1996. — № 2.

8.  Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. — М., 1973.

Тема 21. Теория эволюции живого (2 ч.)

Развитие эволюционных идей. Ч. Дарвин и его эволюционная теория. Принцип естественного отбора. Антропогенез. Физиологические основы психики: нейронные сети.

Современные представления об эволюции. Связь эволюции живого с эволюцией Земли.

Эволюция и её молекулярные основы.

Вопросы для обсуждения

1.  Гипотеза о механизме эволюции Ламарка и естественный отбор Дарвина.

2.  Современные вопросы и трудности эволюционной теории.

3.  Роль мутаций и внешней среды в эволюции. Становление молекулярной биологии.

Учебная литература

1.  Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 612 —635.

2.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 241 — 246, 254 — 264.

Дополнительная литература

1.  Естественный отбор и дарвиновские вьюрки // В мире науки. — 1991. — № 12.

2.  Возникновение биологической организации. — М., 1967.

3.  Жизнь как бессмертие // Вопросы философии. — 1994. — №12.

4.  Левинтон Дж. С. Большой взрыв эволюции животных // В мире науки. — 1993. — № 1.

5.  Дарвинизм как метафизическая исследовательская программа // Вопросы философии. — 1995. — № 12.

6.  Концепция о живой материи, её происхождении и современные представления // Философские науки. — 2005. — №6.

7.  Энергия и эволюция жизни на земле. — М., 1992.

8.  Фундаментальная сущность эволюции // Вопросы философии. — 2001. — № 2.

9.  Человек, космос, эволюция. — М., 1992.

Тема 22. Информационный подход к анализу природы (2 ч.)

Связь энтропии с вероятностью. Негэнтропия, деградация энергии и информация. Понятие информации. Формула Шеннона.

Идея информационного единства природы Урсула. Новая формулировка второго закона термодинамики.

Появление прикладной теории вероятности. Возникновение и передача информации. Применение информационного подхода к термодинамике черных дыр. Исследования Хокинга. Перспективы информационного подхода к Вселенной.

Вопросы для обсуждения

1.  Генезис понятия «энтропия». Соотношение энтропии с информацией.

2.  Вопрос о природе информации.

3.  Информационный подход в современной научной методологии.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С.639 — 657.

Дополнительная литература

1.  Информация (Философский анализ центрального понятия кибернетики). — Минск, 1999.

2.  , Основы жизни — информация // Природа. — 1993. — № 12.

3.  Универсальный эволюционизм (позиция и следствия)// Вопросы философии. — 1991. — № 3.

4.  Термодинамика информационных процессов. — М., 1981.

5.  , Информатика, кибернетика, интеллект. Философские очерки. — Кишинёв, 1993.

6.  Информационный подход к познанию действительности. — Киев, 1986.

7.  Энтропия, вероятность, информация // Вестник РАН. — 1994. — Т. 64. — № 6.

8.  Д. Проблема информации в современной науке. Философские очерки. — М., 1975.

Тема 23. Генетическая информация и вопросы генной инженерии (4 ч.)

1. Становление генетики.

Понятие гена и хромосомы. Опытное подтверждение химической природы хромосом. ДНК как носитель генетической информации. Установление структуры ДНК. Исследования Тодда, Уотсона и Крика. Уникальный механизм «воспроизводства». Первые модели.

Генетическая информация и ее роль в функционировании клетки. Мутации и их возможная природа. Опыты Моргана и его идея генетических карт.

Основание русскими учеными радиобиологии. Генная инженерия.

Вопросы для обсуждения

1.  Исследования структуры ДНК и механизма «воспроизводства».

2.  Генетическая информация: мифы и реальность.

3.  Становление генной инженерии. Цели и задачи.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. Учебник. — Новосибирск, 2001. — С.657 — 667.

Дополнительная литература

1.  П. Избыточная ДНК — генетическая квадратура круга?// Природа. – 2004. — № 10.

2.  Из воспоминаний генетика // Вопросы философии. — 1993 . — № 7.

3.  От чего зависит судьба гена // Природа. – 2005. — № 3.

4.  Л. Молекулярные застежки-молнии и регуляция генов // В мире науки. — 1991. — № 6.

5.  Генетическая эпистемология // Вопросы философии. — 1993. — № 5.

6.  Проблемы и перспективы молекулярной генетики: в 2 т. — М., 2003.

2. Системы управления генетической информацией

Генетический код. Гены-операторы и гены-регуляторы. Единство генетических программ клетки — универсальность клетки.

Идеи и первые опыты клонирования. Поиски механизмов активации и репрессии генов.

Новые технологии в медицине. Понятие гормона. Молекулярная сигнализация. Значение информации для эволюции живой материи.

Вопросы для обсуждения

1.  Понятие генетической программы. Открытие механизма передачи генетической информации.

2.  Новая генетическая информация и образование новых видов.

3.  Идея клонирования и проблема ответственности.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 667 — 683.

Дополнительная литература

1.  Долли — случайность или закономерность? // Человек. — 1998. — № 3.

2.  Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии // Молекулярное клонирование. — М., 1894.

3.  Молекулярно-генетическая система управления // Природа. – 2001. — № 3.

4.  Свод этических правил поведения клинических испытаний и медикобиологических экспериментов на человеке // Вопросы философии. — 1994. — № 3.

5.  . Клонирование животных: теория и практика // Природа. — 1998. — № 7.

Тема 24. Самоорганизация в открытых системах. Порядок из хаоса (4 ч.)

Понятие открытой системы. Принцип локального равновесия для неравновесных процессов. Стационарные неравновесные состояния. Теорема о минимуме производства энтропии Пригожина. Принцип Ле Шателье.

Понятие диссипативных структур. Исследования самоорганизации в неравновесных системах Хакена. Новая научная дисциплина — синергетика. Переход к турбулентному движению.

Понятия «хаос» и «бифуркация». Возникновение упорядоченности в химических реакциях. Автоволны и самоорганизация. Самоорганизация и фазовые переходы

О возможности управления самоорганизующимися системами. Пороговый характер самоорганизации и представление о теории катастроф.

Математические закономерности эволюции. Понятие о квантовом хаосе.

Вопросы для обсуждения

1.  Устойчивое и неустойчивое состояние открытой системы. Вариативность поведения.

2.  Хаос и порядок. Понятие самоорганизации.

3.  Синергетика — новая наука: становление, цели и задачи.

4.  Механизм управления самоорганизующейся системы. Понятие обратной связи.

5.  Эвристические выводы теории катастроф.

Учебная литература

1.  Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 683 — 729.

Дополнительная литература

2.  Богданова: на пути к новой парадигме // Вопросы философии. — 1995. — №8.

3.  Теория катастроф. — М., 1990.

4.  Порядок и хаос в развитии социальных систем. — С-Пб., 1999.

5.  Саморефлективная синергетика // Вопросы философии. — 2001. — № 10.

6.  Теория катастроф и ее приложения. — М., 1980.

7.  Философия нестабильности // Вопросы философии. — 1991. — № 6.

8.  , Режим природных катастроф // Природа. — 1993. — № 6.

9.  Синергетика. — М., 1980.

10.  Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. — М., 1987.

Тема 25. Закономерности эволюции биосферы (4 ч.)

Использование энергии живыми организмами. Биотический круговорот. Динамика процессов в биосистемах (конкуренция — сосуществование). Математическая модель отношений хищник — жертва и симбиоз.

Моделирование биоценозов с учетом воздействия техносферы. Стохастическая модель морфогенеза.

Взаимодействие организмов с окружающей средой. Атмосфера и океан как сильно неравновесные системы. Негэнтропийная пирамида и проблемы упорядочения.

Негэнтропийный взгляд на охрану окружающей среды.

Вопросы для обсуждения

1.  Постижение реальной эволюции с помощью игровых моделей.

2.  Проблема обоснования эволюционных процессов.

3.  Динамики эволюционных процессов и моделирование.

4.  Постановка вопроса о ноосфере Вернадским. Время ноосферы.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 742 — 752, 754. —773, 777 — 790.

2.  Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 264 — 282.

Дополнительная литература

1.  Научная мысль как планетное явление. — М., 1991.

2.  Эволюция биосферы. — М., 1979.

3.  Касти Д. Большие системы: связанность, сложность и катастрофы. — М., 1982.

4.  Универсальный эволюционизм (позиция и следствия) // Вопросы философии. — 1991. — №3.

5.  Динамическая теория морфогенеза // На пути к теоретической биологии. — М., 1970.

6.  , Концепция Вернадского и перспективы эволюционной теории // Вопросы философии. — 1993 . — № 6.

7.  Фокс Р. Энергия и эволюция жизни на земле. — М., 1992.

8.  Человек, космос, эволюция. — М., 1992.

9.  И. Идея ноосферы и социальная экология // Вопросы философии. — 1991 . — № 7.

Тема 26. Естествознание и социальные процессы (6 ч.)

Естественнонаучная картина мира и общественная мысль. Моделирование социальных процессов.

Антинаучные тенденции и формирование мировоззрения современного человека. О месте человечества во Вселенной. Идеи Шкловского.

Современная научная картина мира и Человек.

Вопросы для обсуждения

1.  Основные положения естественнонаучной картины мира.

2.  Использование новой методологии для моделирования социальных процессов. Трудности и ограничения.

3.  Место человека в современной научной картине мира. Современная формулировка антропного принципа.

Учебная литература

1.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 791 —816.

2.  В. Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 298 — 311.

Дополнительная литература

1.  Теоретические основания социальной синергетики // Вопросы философии. — 2000. — № 4.

2.  Эволюция человека и его социальной структуры // Природа. —   1998. — № 9.

3.  В. Порядок и хаос в развитии социальных систем. — С-Пб., 1999.

4.  Данилов- Возможна ли «коэволюция природы и общества»?// Вопросы философии. — 1998. — № 8.

5.  Сложные системы и нелинейная динамика в природе и обществе // Вопросы философии. — 1998. — № 4.

6.  О понятии «ноосфера» // Науковедение. — 2002.– № 3.

7.  Самоорганизация и организация в развитии общества // Вопросы философии. — 1995. — № 8.

8.  Утописты. Живая Вселенная // Вопросы философии. — 1992 . — № 6.

9.  Вселенная, жизнь, разум. — М., 1988.

Методические рекомендации по базовым вопросам курса.

1. Цели и задачи науки. Классификация наук

При изучении вопроса особое внимание следует уделить пониманию науки как особого компонента духовной культуры, проблеме классификации наук, места естествознания в системе научного познания.

Наука представляет собой исторически сложившуюся систему познания объективных законов мира. Результатом научной деятельности выступает система развивающегося доказательного и обоснованного знания. Научное знание дает возможность предвидения и преобразования действительности в интересах общества и человека.

Научные знания выражаются в различных формах — в понятиях, категориях, законах, гипотезах, теориях, научной картине мира и др. Важнейшая особенность науки — в том, что она нацелена на отражение объективных сторон мира, т. е. на получение таких знаний, содержание которых не зависит ни от человека, ни от человечества.

Современная наука — это сложная и многообразная система. В этой системе можно выделить две следующие основные сферы: фундаментальные науки и прикладные науки.

Фундаментальные науки имеют своей целью познание объективных законов мира безотносительно к потребностям и интересам человека. К фундаментальным наукам относятся: математические науки; естественные науки (механика, астрономия, физика, химия, геология, география, биология и др.); социальные науки (история, археология, этнография, экономика, статистика, демография и др.); гуманитарные науки (психология и её отрасли, логика, филология и др.).

Прикладные науки нацелены на разработку способов применения полученных фундаментальной наукой знаний объективных законов мира для удовлетворения потребностей и интересов людей. К прикладным наукам относятся: кибернетика; технические науки (прикладная механика, технология машин и механизмов, сопротивление материалов, техническая физика, химико-технологические науки, металлургия, горное дело, космонавтика и др.); сельскохозяйственные науки; медицинские науки; педагогика; науки о государстве и праве и др.

2. Естествознание: генезис и уровни познавательной деятельности

Естествознание — это отрасль научного познания, имеющая своим предметом объективные закономерности функционирования и развития природных (неорганических и органических) систем.

В истории естествознания четко выделяются эволюционные и революционные периоды развития. Революции в естествознании связаны с изменениями способов познания, т. е. целостной системы средств научно-исследовательской деятельности, призванной воспроизводить содержание, сущность, качественное своеобразие целостного «среза» объективной реальности; основанием этой системы выступают принципы фундаментальной теории в единстве с методологическими установками познания в данной науке (или группе наук).

Научная революция — это закономерный и периодически повторяющийся в истории науки процесс качественного перехода от одного способа познания к другому, который отражает глубинные связи и отношения природы. В ходе научной революции происходит выделение качественно нового типа объектов, резкое изменение системы методологических установок познания, идеалов познания, критериев оценки результатов познания, критика старых и утверждение новых ценностей познания. Этап научной революции сменяется периодом эволюционного развития науки. На эволюционном этапе своего развития наука опирается на сложившийся в ходе научной революции новый способ познания (парадигму, фундаментальную теорию), основания которого принимаются учеными уже без существенной критики, как действенный инструмент познания.

В структуре естественнонаучного познания четко выделяются два уровня познавательной деятельности.

Первый — это эмпирический уровень, к которому относятся приемы, методы и формы познания, связанные с непосредственным отражением объекта, практическим взаимодействием с ним человека. К эмпирическому уровню относятся: наблюдение, различные формы экспериментирования, в том числе и моделирование, описание полученных результатов, а, следовательно, научные факты, их группировка, систематизация и различные способы их анализа и обобщения.

Второй уровень — теоретический. К нему относятся все те виды и методы познавательной деятельности и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработку научной теории как логически организованного знания об объективных законах, общих связях и отношениях предметных областей данной науки. Сюда относятся теория и такие её элементы как научные абстракции, идеализации и мысленные модели; научные идеи и гипотезы; различные методы оперирования с научными абстракциями и построения теорий, логические средства и т. д.

Теория — это высшая форма познания. Она обладает возможностью получать знание об объекте, не вступая с ним в непосредственный чувственный контакт. Создание теории — высшая и конечная цель фундаментальной науки, реализация которой требует максимального напряжения и высшего взлета творческих научных сил.

3. Периоды развития естествознания до середины XVIII в.

Накопление рациональных знаний о природе началось в первобытную эпоху. В практической повседневной деятельности первобытный человек накапливал стихийно-эмпирические знания о географической местности, в которой он проживал, о животных, растениях, о самом себе. В далекой древности зарождается и первобытная медицина.

В древнегреческой культуре в VП веке до н. э. формируется идея о необходимости получения доказательного, обоснованного и систематического знания о мире, послужившая исходной основой для превращения донаучного познания природы в научное знание. В античной культуре происходит формирование первой научной картины мира, концентрированно воплощенной в механике, физике и космологии Аристотеля и геоцентрической системе Птолемея.

В Средние века стихийно-эмпирическое познание природы во многом, хотя и не полностью, превращается в придаток теологии и схоластики (астрология, алхимия и др.). Вместе с тем средневековье характеризуется и продолжением накопления эмпирических фактов и обобщений, технического опыта и мастерства.

В эпоху Возрождения происходит коренное преобразование способа познания природы. Естественнонаучные знания отпочковываются от философии, зарождается аналитическое исследование природы, классическое естествознание.

Формируются экспериментальный и дедуктивный методы познания. Гелиоцентрическая система мира Коперника (1543) была началом формирования классического естествознания. Труд Коперника положил начало научной революции XVI-ХVII веков, основным содержанием которой явилось создание классической механики как первой фундаментальной естественнонаучной теории (работы Кеплера, Галилея, Ньютона и других).

В ХVIII в. естествознание вступает в эпоху эволюционного развития. Происходило утверждение классической механики в качестве господствующей теории в системе естествознания. Оно осуществлялось по двум главным направлениям.

Первое связано с обоснованием принципов теории и совершенствованием ее математического аппарата (разработка аналитического аппарата механики в трудах Л. Эйлера, Ж. Даламбера, Д. Бернулли, Ж. Лагранжа и др.).

Второе — с утверждением системы методологических установок классической механики, которое в первой половине XIII в. осуществлялось в борьбе ньютонианства с картезианством. На базе методологических установок классической физики и классической астрономии складывалась вторая научная картина мира.

4. Классическая физическая картина мира

Методологические установки классической физики:

·  признание объективного существования физического мира;

·  «абстрактный образ свободных объектов», предметоцентрическое видение мира, каждый предмет рассматривается в отрыве от его системных связей;

·  атомистическая концепция: мир состоит из атомов — мельчайших неделимых частиц; на этой основе формируется атомно-молекулярное учение в физике и химии;

·  лапласовский детерминизм (отрицание объективного существования случайности и вытекающие из него представления об абсолютных прогностических возможностях науки);

·  признание исчерпывающей познаваемости мира;

·  основа и критерий познания — эксперимент, исследователь свободен в выборе условий эксперимента;

·  в процессе исследования объект не зависит от условий познания, воздействие субъекта на объект всегда можно учесть, внести на него поправку;

·  постулат возможности обособления элементов физического мира: все свойства объекта могут экспериментально определяться одновременно;

·  в принципе возможно получение абсолютно объективного знания, не содержащего ссылок на условия познания;

·  критерий объективности — отсутствие ссылок на субъект познания, однозначное применение понятий, наглядное моделирование и др.;

·  физические законы должны быть сформулированы на языке математики (программа Галилея);

·  уверенность в том, что структура познавательной деятельности универсальная и качественных изменений не претерпевает, классический механический способ описания вечен и неизменен; и др.

5. Современная физическая картина мира

Рубеж Х1Х-ХХ вв. ознаменовался новой революцией в естествознании, результатом которой явилось создание неклассического естествознания, новой научной картины мира и новых систем методологических установок познания. Содержанием революции в физике явилось создание двух относительно самостоятельных способов описания физических процессов — релятивистского и квантового.

Формирование релятивистского способа описания (вторая половина 80-х годов Х1Х в.) началось актуализацией проблемы взаимодействия между веществом и эфиром (Г. Герц, Г. Лоренц и др.). Далее развивается в направлении разрешения тех принципиальных теоретических затруднений, с которыми столкнулась электродинамика движущихся тел. Принципиальные и теоретические основания этого способа описания закладываются А. Эйнштейном в специальной теории относительности (1905) и общей теории относительности (1916).

При изучении этого вопроса можно использовать любой учебник по физике, в котором излагаются специальная и общая теории относительности. Следует обратить внимание на содержание таких фундаментальных понятий как «событие», «инерциальная система отсчета», «относительность», «одновременность событий», «интервал времени», «пространственно-временной интервал», а также таких фундаментальных понятий как электромагнитное и гравитационное поля, метрика пространства-времени, «кривизна пространства», риманов характер пространственно-временного континуума, единство инерции, гравитации и метрики пространства-времени.

Формирование квантового способа описания также начинается в 80-х гг. ХIХ в. исследованием закономерностей интенсивности излучения абсолютно черного тела (как функции частоты колебаний и температуры) и систематизацией эмпирических исследований спектров. Дальнейшие важнейшие вехи этого пути — квантовая гипотеза М. Планка (1900), построенная на принципе соответствия теория атома Н. Бора (1913), формирование идеи квантово-волнового дуализма (1925) и разработка волнового и матричного вариантов нерелятивистской квантовой механики (В. Гейзенберг, Э. Шредингер и др.) (1927).

Обратите внимание на содержание постулатов квантовой механики; ее методологических принципов: принцип соответствия и принцип дополнительности; на специфику квантовомеханического описания физической реальности; на содержание таких фундаментальных понятий квантовой физики как «волна», «частица», «физическая реальность», на роль измерительных процедур в квантовомеханическом исследовании и др.

Основные направления, по которым произошло разделение методологических принципов классической и квантовой физики:

·  введение нового класса принципиально статистических закономерностей;

·  невозможность провести резкую границу между объектом и прибором и введение принципа дополнительности;

·  невозможность одновременного определения всех свойств микрообъекта (принцип неопределенности);

·  ненаглядный характер теоретических моделей, неоднозначность употребления понятий, необходимость указывать на условия познания и др.

Во второй половине ХХ в. внимание в физике обращено на создание теорий, раскрывающих с позиций квантово-релятивистских представлений сущность и основания единства четырех фундаментальных взаимодействий: электромагнитного, «сильного», «слабого» и гравитационного. Эта задача одновременно является и задачей создания единой теории элементарных частиц (теории структуры материи). На основе представления о разного рода калибровочных симметриях созданы и получили эмпирическое обоснование квантовая электродинамика, теория электрослабого взаимодействия и теория кварков, квантовая хромодинамика. Трудно сказать, как далеко находится наука от реализации этой великой цели — создания теории структуры материи.

6. Классическая астрономическая картина мира

Методологические установки классической астрономии:

·  признание объективного существования мира астрономических объектов (космических тел, их систем и Вселенной в целом);

·  Вселенная — единственна, вечная во времени, бесконечна и безгранична в пространстве;

·  Мир, Вселенная представляет собой механическую систему множества миров, подобных нашей солнечной системе;

·  Вселенная стационарна; мир космических образований (в том числе и Вселенная в целом) обладает неизменной структурой, изучение которой и является главной задачей астрономии;

·  Вселенная в целом и в отдельных частях микроскопична, однородна и изотропна;

·  Вселенная развивается, ее развитие носит характер количественного эволюционирования и осуществляется так, что не нарушает её структурную организацию;

·  факторы, вызывающие изменения космических тел, сами исторически не изменяются;

·  основное направление эволюции — сгущение и конденсация межзвездного газа, агрегация космического вещества;

·  в ходе описания структур Вселенной ее историческим развитием можно пренебречь, и как следствие — противопоставление космогонических и частных астрономических проблем;

·  признание познаваемости мира астрономических объектов;

·  основа познания — наблюдение в оптическом диапазоне;

·  в астрономии нет свободы выбора условий наблюдения, но при этом исходили из того, что влияние условий познания можно свести к нулю, введя соответствующие поправки в окончательном результате исследования;

·  обобщение эмпирического материала осуществляется средствами классической механики;

·  структура познавательной деятельности в астрономии вечна и неизменна.

7. Современная астрономическая картина мира

Формирование релятивистского и квантового способов описания привела к революционным изменениям в системе астрономического познания ХХ веке. Превращение астрономии во всеволновую, обнаружение нестационарных процессов во Вселенной и реликтового излучения, формирование релятивистской космологии существенно преобразовали методологические установки астрономии, астрономическую картину мира.

Направления размежевания методологических установок неклассической астрономии ХХ в. и классической астрономии следующие.

·  Отказ от признания неизменности структуры космических образований и подчеркивание фундаментальной роли структурной эволюции Вселенной. Выделение микро-, макро - и мегамиров; представление о детерминации структуры Вселенной её историей; выдвижение идеи о наличии дезинтегрирующих, взрывных процессов в эволюции космических тел;

·  Изменение пространственно-временных представлений: идея относительности топологической структуры пространства-времени.

·  Отказ от идеи единственности Вселенной.

·  Изменение представлений об эмпирическом и теоретическом базисах астрономического познания, явное введение представления о необходимости учета «условий познания» и периодической смены астрономических способов описания.

Современная релятивистская космология обладает мощным теоретическим аппаратом для построения моделей, воспроизводящих эволюцию нашей Вселенной, начиная с долей секунды вплоть до настоящего времени. Знания об эволюции Вселенной постепенно выстраиваются в достаточно стройную и непротиворечивую картину.

8. Классическая биологическая картина мира

Развитие биологического познания с эпохи античности до середины ХУШ в. было периодом накопления общих предпосылок для перехода на уровень систематизированного научно-исследовательского процесса, превращения биологии в науку. В плеяде выдающихся биологов XVIII века — Ж. Бюффон (1707 — 1788) и К. Линней (1707—1778).

Ж. Бюффон в своих трудах изложил концепцию трансформизма: ограниченная изменчивость видов и происхождение видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды. Исследователь догадывался о роли искусственного отбора, сформулировал идею единства живой природы и единства плана строения живых существ.

К. Линней создал утонченную систему искусственной классификации, подытожил в ней длительный исторический период эмпирического накопления биологических знаний, описал свыше 10 тыс. видов растений и свыше 4 тыс. видов животных. Вместе с тем Линней осознавал ограниченность задачи создания искусственной системы и ее возможности и считал, что естественная система есть тот идеал, к которому должна стремится биологическая систематика.

В XVIII в. идеи естественной классификации развивались, например, Б. Жюсье. Постановка вопроса о «естественном средстве» предполагала выявление объективных закономерностей единого плана строения живого.

Важнейшим событием в истории биологии Х1Х в. является создание Ч. Дарвином теории эволюции органического мира. Эта теория позволила представить прогрессивное развитие органических форм как процесс приспособления биологических организмов к изменяющимся условиям среды под влиянием естественного отбора.

В основу своей теории Дарвин положил следующие принципы:

·  принцип наследственности и изменчивости;

·  принцип борьбы за существование;

·  принцип естественного отбора.

Принцип наследственности и изменчивости предполагает, что не любое изменение организма передается по наследству. Дарвин разграничивает два вида изменчивости — определенная и неопределенная.

Определенная изменчивость — это способность всех особей одного вида определенным образом реагировать на изменения условий внешней среды (климат, пищу и др.). Определенная изменчивость не наследуется, а значит, не поставляет материал для органической эволюции.

Неопределенная изменчивость — это происходящие в самых различных направлениях изменения организма, вызванные опосредующим воздействием внешней среды. Неопределенная изменчивость носит наследственный характер, и незначительные отличия в первом поколении усиливаются в последующих поколениях. Дарвин подчеркивал, что решающую роль в эволюции играют именно неопределенные изменения.

Неопределенная изменчивость связана обычно с вредными и нейтральными мутациями, но среди них встречаются и такие мутации, которые в определенных условиях оказываются перспективными и способствуют прогрессу органических форм. В середине ХХ в. в связи с развитием молекулярной биологии была приоткрыта завеса над тайной природы неопределенной изменчивости.

Принцип борьбы за существование отражает очень важную общую особенность органического мира: каждый вид производит особей больше, чем их выживает до взрослого состояния. Остальные особи гибнут в «борьбе за жизнь», в «борьбе за существование». Такая борьба является необходимым условием органического прогресса.

Принцип естественного отбора указывает на тот реальный механизм, который позволяет осуществлять выбраковку ненужных форм и образование новых видов. В конечном итоге в живых остаются лишь такие организмы, которые обладают в данных условиях среды более благоприятными свойствами; эти свойства передаются по наследству и способствуют образованию новых видов.

В ХIХ в. сложились методологические установки классической биологии.

·  Признание объективного, независящего от сознания и воли человека, существования органических форм.

·  Классическая биология исходила из того, что мир живого имеет определенные объективные закономерности, порядок, структуру; эти закономерности познаваемы средствами науки.

·  Классическая биология концентрировалась лишь на одном качественно определенном уровне организации живого (организменном либо клеточном, реже — тканевом), который одновременно считался и первичным. Классическая биология была организмоцентричной. Надорганизменные уровни (колонии, популяции, вид, биоценоз, биогеоценоз, биосфера) рассматривались как производные, вторичные, для которых характерны лишь аддитивные, неинтегративные свойства. Это — ориентация на моносистемность.

·  Классическая биология исходила из представления о том, что органический мир есть, с одной стороны, некое многообразие форм, явлений, процессов, а, с другой стороны, одновременно он должен представлять и некоторое единство.

·  Важнейшей установкой классической биологии было представление о том, что природа живого может быть понята и объяснена только через знание его истории. История же органического мира может и должна получить научно-рационалистическое объяснение.

Основой познания является наблюдение. Начинаясь с наблюдения, оно продолжается на уровне мыслительных процедур. К таким процедурам относятся: описание, систематизация, классификация, сравнение и др. Мыслительные процедуры не вносят в содержание биологического знания никаких новых моментов, они лишь перерабатывают то, что получено в процессе наблюдения. Наблюдение как бы «переливает» содержание объекта в сознание субъекта. Эксперимент в классической биологии еще не рассматривался как важный метод эмпирического познания.

Кроме того, классической биологии свойственна ориентация на неизменность факторов эволюции. Классическая биология исходила из того, что методологические установки биологического познания исторически не развиваются.

9.Современная биологическая картина мира

К рубежу ХIХ-ХХ вв. биология, как и физика, подошла в состоянии глубокого кризиса своих оснований. Он проявился в многообразии и противоречии оценок и интерпретаций сущности эволюционной теории и интенсивно накапливавшихся данных в области генетики. Выход из кризисной ситуации был найден лишь в 20-40-х годах ХХ в. на основе объединения принципов генетики и теории эволюции в синтетической теории эволюции.

Во второй половине ХХ в. радикальные преобразования произошли в молекулярной биологии. В это время были открыты важнейшие закономерности молекулярного уровня организации живого. Были выявлены структура и функции молекул ДНК, РНК и рибосом в процессах наследственности и белкового обмена, закономерности процесса редупликации ДНК; расшифрована структура около двух сотен белков; произведен химический и ферментативный синтез гена; доказана универсальность генетического кода; было установлено существование так называемых мозаичных генов, выявлены мобильные генетические структуры, и др.

Достижения молекулярной биологии расширили и углубили понимание важных атрибутов жизни: способность к самовоспроизводству, наследственность, обмен веществ, трансформация энергии в живом и т. д. Фундаментальные открытия в области молекулярной биологии стали возможными благодаря применению таких эмпирических методов, как рентгеноструктурный анализ, ступенчатое центрифугирование, электронная микроскопия, электронно-микроскопическая гистохимия, микроспектральный анализ и др.

Основные направления изменения методологических установок биологического познания в ХХ в.

·  Формируется качественно новое представление объекта познания — полисистемное видение биологического мира, отказ от моноцентризма и организмоцентризма.

·  Складывается качественно новая познавательная ситуация, требующая явного указания на условия познания, на особенности субъект-объектных отношений.

·  Установление диалектического единства ранее противопоставлявшихся друг другу подходов: единство описательно-классифицирующего и объяснительно-номотетического; операций расчленения, редукции с процессами интегрирующего воспроизводства целостности; структурного и исторического подходов; функционально-целевого и статистически-вероятностного и др.

·  Углубление единства эмпирических исследований с процессом интенсивной теоретизации биологического знания, включающим его формализацию, математизацию, аксиоматизацию, методологизацию и др.

Современная биология стоит, по-видимому, на пороге понимания молекулярных основ сущности живого, что позволит революционизировать медицину, сельское хозяйство, сам образ жизни человека. Качественно новые подходы наметились в решении двух важнейших мировоззренческих проблем: проблеме происхождения жизни и проблеме происхождения человека (антропосоциогенеза).

Мировоззренческая нацеленность биологии реализуется в двух направлениях:

1) на человека, на выявление взаимосвязей биологического и социального в человеке; способов функционирования биологического в социальном. Все в большей степени человек становится исходной «точкой отсчета» биологической науки, от него, для него и на него будет непосредственно ориентироваться познание живого.

2) на мир, на выявление закономерностей включенности живого в эволюцию Вселенной, перспектив биологического мира в развитии мира космического. Это направление раскрывается, прежде всего, через взаимосвязь биологических и астрономических наук.

Истоки единства астрономических и биологических знаний уходят в прошлое, в период становления мифологического сознания, чувственно-образные обобщения которого строились, в частности, и на базе единства ритмики некоторых биологических объектов и астрономических явлений. В Х1Х – ХХ вв. основной формой интегрирования этих двух отраслей познания выступила астробиология — поиск и исследование имеющимися в нашем распоряжении средствами (астрономические наблюдения, космические аппараты) неземных форм жизни.

Во второй половине ХХ в. складывается новый подход. Он связан с антропным принципом в космологии. Содержание этого принципа: возникновение человечества, познающего субъекта (а значит, и предваряющего в эволюции Вселенной социальную форму материи органического мира) было возможным в силу того, что крупномасштабные свойства нашей Вселенной именно таковы, какими они являются; если бы они были хотя бы чуть-чуть другими, Вселенную просто некому было бы познавать.

Данный принцип указывает на наличие глубокого внутреннего единства закономерностей исторической эволюции Вселенной с предпосылками возникновения и эволюции органического мира (вплоть до антропосоциогенеза), на существование некоторого типа универсальных системных связей, определяющих целостный характер существования и развития Вселенной, Мира как определенного системно организованного фрагмента бесконечно многообразной материальной природы (принцип универсального эволюционизма).

10.Самоорганизация в живой и неживой природе

Одно из новейших интегративных направлений в современном естествознании — синергетика, теория самоорганизации.

Суть теории в следующем. Вселенная представляет собой множество систем. При этом, некоторые из них могут трактоваться как замкнутые системы, как механизмы. Во Вселенной таких «закрытых» систем меньшинство. Подавляющее большинство реальных систем открытые — это значит, что они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой. К таким системам относятся, прежде всего, биологические и социальные системы.

Итак, во Вселенной доминируют не стабильность и равновесие, а неустойчивость и неравновесность. В открытых системах существуют флуктуационные процессы. Иногда флуктуация может стать настолько сильной, что существовавшая прежде организация не выдерживает и разрушается. В этот переломный момент (точка бифуркации) принципиально невозможно сказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более высокий уровень упорядоченности и организации (фазовые переходы и диссипативные структуры — лазерные пучки, неустойчивости плазмы, явления флаттера, химические волны, структуры в жидкостях и др.). В результате, в состояниях, далеких от равновесия, очень слабые возмущения могут усиливаться до гигантских волн, разрушающих сложившуюся структуру и способствующих радикальному качественному изменению этой структуры.

Главная идея синергетики — это идея о возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Представим себе, что в ходе химической реакции или какого-то другого процесса вырабатывается фермент, присутствие которого стимулирует производство его самого. Специалисты говорят в таких случаях о петле положительной обратной связи. В химии аналогичное явление принято называть автокатализом.

В неорганической химии автокаталитические реакции встречаются редко, но, как показали исследования петли положительной обратной связи (вместе с другими связями — взаимный катализ, отрицательная обратная связь и др.) составляют самую основу жизни. Синергетика убедительно показывает, что даже в неорганической природе существуют классы систем, способных к самоорганизации. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях ее организации, от низших и простейших к высшим и сложнейшим системам (человек, общество, культура). Данный процесс назван глобальным эволюционизмом.

11. Особенности современного естествознания

На рубеже ХХI в. естествознание вступает в новую историческую фазу своего развития — на уровень постнеклассической науки.

Для постнеклассической науки характерно выдвижение на первый план междисциплинарных, комплексных и проблемно-ориентировочных форм исследовательской деятельности. Все чаще в определении познавательных целей науки начинают играть решающую роль не внутринаучные цели, а цели экономического и социально-политического характера. Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием.

Исторически развивающиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами. Исторически развивающаяся система формирует с течением времени новые уровни своей организации, изменяет свою структуру, характеризуется принципиальной необратимостью процессов. Среди таких систем особое место занимают природные комплексы, в которые включен сам человек: объекты экологии, медико-биологические объекты, объекты биотехнологии, системы «человек-машина» и др.

Становление постнеклассической науки приводит к изменению методологических установок естественнонаучного познания:

·  формируются особые способы описания и предсказания возможных состояний развивающегося объекта — построение сценариев возможных линий развития системы (в том числе и в точках бифуркации):

·  идеал построения теории как аксиоматическо-дедуктивной системы все чаще сочетается с созданием конкурирующих теоретических описаний, основанных на методах аппроксимации, компьютерных программах и т. д.

·  в естествознании все чаще применяются методы исторической реконструкции объекта, сложившиеся в гуманитарном знании;

·  по отношению к развивающимся объектам изменяется и стратегия экспериментального исследования: результаты экспериментов с объектом, находящимся на разных этапах развития, могут быть согласованы только с учетом вероятностных линий эволюции системы;

·  нет свободы выбора эксперимента с системами, в которые непосредственно включен человек;

·  изменяются представления классического и неклассического естествознания о ценностно-нейтральном характере научного исследования — современные способы описания объектов (особенно таких, в которые непосредственно включен сам человек) не только допускают, но даже предполагают введение аксиологических факторов в содержание и структуру способа описания: этика науки, социальная экспертиза программ и др.

Темы домашних письменных работ

1.  Понятие науки.

2.  Наука в системе культуры.

3.  Классификация наук.

4.  Фундаментальные и прикладные науки.

5.  Естественные, общественные и гуманитарные науки.

6.  Естествознание в системе наук.

7.  Функции научной теории: описание, объяснение, предсказание.

8.  Типология научных теорий: фундаментальные, прикладные, феноменоло­гические.

9.  Научная картина мира как специфический компонент научного знания, как интегральный образ действительности; ее структура и функции.

10. Научная картина мира и мировоззрение.

11. Стиль мышления в науке.

12. Принципиальные трудности в физике на рубеже Х1Х-ХХ веков.

13. Проблема природы гравитационного поля.

14. Проблема синтеза релятивистских и квантовых принципов и создания единой картины физического мира.

15. Главные теоретические направления в создании теории элементарных частиц.

16. Проблема структуры элементарных частиц.

17. Теории элементарных частиц.

18. Проблема взаимосвязи микро - и мега - миров.

19. Будущее физики.

20. Проблема реальности в современной физике.

21. Эйнштейна и Н. Бора.

22. Достижения астрономии ХХ в.

23. Космические системы как объект астрономических исследований.

24. Гравитационное взаимодействие как основной системообразующий фак­тор космических объектов.

25. Особенности познания космических систем.

26. Мировоззренческое значение астрономии.

27. Основные особенности астрономии ХХ в.

28. Качественные изменения в теоретическом базисе современной астроно­мии.

29. Новое в познании Солнечной системы.

30. Эволюция звезд.

31. Вселенная как объект космологии.

32. Классическая и неклассическая космологии.

33. Космологические парадоксы.

34. Формирование релятивистской космологии.

35. Модели эволюции Вселенной.

36. Проблема множественности вселенных.

37. Проблема бесконечности Вселенной.

38. Мировоззренческий аспект космологии.

39. Антропный принцип в космологии.

40. Жизнь во Вселенной и ее возможные формы.

41. Космический характер нашей земной цивилизации.

42. Проблема существования внеземных цивилизаций.

43. Преодоление геоцентризма и космизация науки и техники.

44. Специфика биологии как науки.

45. Кризис дарвинизма в конце Х1Х - начале ХХ вв.

46. Создание хромосомной теории наследственности.

47. Идеи, понятия и принципы популяционной генетики.

48. Достижения молекулярной биологии в ХХ веке.

49. Проблема происхождения жизни, ее мировоззренческое значение.

50. Основные этапы возникновения живого на Земле.

51. Особенности биологической формы организации материи.

52. Многообразие биологических видов.

53. Начальные этапы эволюции жизни.

54. Организм как целое, его системная организация.

55. Биосфера, ее эволюция, ресурсы, пределы устойчивости.

56. Ресурсы биосферы и демографические проблемы.

57. Антропогенные воздействия на биосферу.

58. Современный экологический кризис и пути его преодоления.

59. Принципы рационального природопользования.

60. Проблема происхождения человека.

61. Современная наука о закономерностях антропосоциогенеза.

62. Основы биоэтики.

63. Основные этапы развития термодинамики.

64. Информационный подход к анализу природы и общества

65. Становление генетики и ее социальная роль.

66. Проблема самоорганизации систем в истории науки.

67. Энтропия и информация.

68. Понятия и принципы синергетики.

69. Режимы с обострением в моделировании социальных процессов.

70. Гуманитарные приложения синергетики.

71. Современное естествознание в условиях глобального кризиса цивилиза­ции.

72. Принцип универсального эволюционизма.