Концепции современного естествознания (стр. 45 )

Вопросы для самопроверки и повторения

1. Охарактеризуйте биогеоценозный уровень организации живой материи. Дайте определения понятиям «биогеоценоз», «экологическая ниша», «биоценоз». Чем определяется их устойчивость, какие связи существуют между организмами в экосистеме?

2.  Каково значение круговорота веществ для биосферы?

3.  Назовите основные выводы учения Вернадского о биосфере.

4.  Как формировался климат на Земле и каковы перспективы его изменения?

5.  Какие факторы определяли изменение климата планет? Чем доказывается единовременное происхождение тел Солнечной системы? Каковы размеры «пояса жизни» в Солнечной системе?

6.  Опишите этапы эволюции жизни до появления человека.

598

7. В чем суть концепции коэволюции и как она развивалась? Как в ней
совместились взгляды Дарвина и Кропоткина?

8.  Обоснуйте на основе эволюционных представлений о развитии структурных уровней организации живой материи становление ноосферы. Существует ли ноосфера в настоящее время?

9.  Как происходила эволюция с позиции концепции коэволюции? Поясните выражение «Земля — живой организм». Как оценивается роль пассионариев по теории Гумилева и синергетики?

10. В чем феномен человека? С какого времени начинается человече
ская история? Как Вы понимаете проблемы социальной экологии, это
логии и социобиологии?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Закрыта последняя страница книги...

Даже если Вы читали ее для того, чтобы грамотно ответить на экзамене, автор надеется, что книга не только способствовала расширению кругозора, но и оказала эмоциональное воздействие, пробудила живой интерес к познанию мира и осмыслению его устройства. Как писал Сенека, «кто мудр, тот смотрит на замысел, а не на исход. Досуг без занятий наукой — смерть и погребение заживо».

Без знания современной науки, без освоения ее идей, языка и методов невозможно принятие ответственных решений, которые требуются для управляемого развития. Как-то Станислав Лем подчеркнул, что «общая тенденция, заметная буквально повсюду, в том числе и в США, такова, что возрастающей сложности государственных, социальных, технических, наконец, глобальных проблем сопутствует явное снижение уровня компетентности правящих».

Многочисленные кризисы, как и экологический кризис, поставивший нашу планету на грань катастрофы, возникли не из-за развития науки и техники, а из-за недостаточного распространения знания и культуры, в силу безответственности решений некомпетентных руководителей, равнодушия и бесконтрольного развития человеческих потребностей. Поэтому люди, собирающиеся стать управленцами, экономистами или юристами, должны понимать естественно-научную сущность анализируемых объектов, проблем и современных технологий. Сказанные ранее слова А. Эйнштейна дополняют эту мысль: «Ограничение области знания лишь небольшой группой людей ослабляет философский дух народа и ведет к духовному обнищанию».

Общество ответственно за формирование реальных ценностей развития науки и техники, за воспитание нравственных устоев будущего человечества. Сейчас важно, чтобы научные разработки были восприняты обществом и востребованы им. Создание научной общественности должно быть одной из важнейших задач в обучении молодежи, поскольку восприятие достижений науки зависит от сознания общества больше, чем от самих достижений. Это особенно актуально в наше время, когда в условиях свободы слова средства массовой информации обеспечивают нас сенсациями на любой вкус. Только общественность, умеющая правильно

600

оценить достижение и отличить его от ложного успеха, может помочь науке развиваться по правильному пути.

Синергетике уже тридцать лет, это всего на порядок меньше, чем классическому естествознанию, если отсчитывать его рождение с периода Нового Времени, Галилея, Кеплера и Ньютона. Но мы уже мыслим иначе, нас интересует не устоявшееся и застывшее, а становящееся и возникающее. «В любых сложных системах наблюдается периодическое чередование стадий эволюции и инволюции, свертывания и развертывания, схождения к центру и частичного распада. И аналогии с историческими свидетельствами о циклах процветания и гибели цивилизаций, с циклами Кондратьева, колебательными режимами Гэлбрайта, этногенетичес-кими ритмами », — отмечают известный математик и философ . Следуя за современными моделями естествознания, синергетическими моделями, возможно строить прогнозы на будущее. Причем прогнозы грамотные, отличные от пути блуждания через пробы и тупики.

писал: «Нравственный и образованный народ составляет великую и справедливую цель, достойную великой нации. Нравственное стремление, просвещение не только высшая, но, может быть, самая выгодная политика для великой нации именно потому, что она великая. Политика текущей практичности и беспрерывного бросания себя туда, где повыгоднее, где понасущнее, изобличает мелочь, внутреннее бессилие государства. Ум практической и насущной выгоды всегда оказывается ниже правды и чести, а правда и честь всегда кончали тем, что торжествовали...» В заключение приведу выдержку из книги «Заветные мысли»: «Нам особенно нужны образованные люди, близко знающие русскую природу, т. е. всю русскую действительность для того, чтобы мы смогли сделать настоящие, самостоятельные, а не подражательные шаги в деле развития своей страны». Эти мысли должны соответствовать реформам системы образования.

Так что, учитесь, делайте выводы, ставьте в своей единственной жизни достойные цели.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Теория катастроф. — М.: Наука, 1990.

2.  Наша планета — Земля. — М.: Наука, 1989.

3.  Философские мысли натуралиста. — М.: Наука, 1968.

4.  Химическая эволюция Солнечной системы. — М.: Наука, 1991.

5.  Феномен жизни: между равновесием и нелинейностью. Происхождение и принципы эволюции. — М.: Едиториал УРСС, 2001.

6.  Этногенез и биосфера Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1990.

7.  Концепции современного естествознания. — Новосибирск: ЮКЭА, 1997. - М.: Маркетинг, 2000, 2001.

8. Современное естествознание / ,
. — Новосибирск: ЮКЭА, 1998. — М.: Маркетинг, 2000.

9. Ретрофизика в зеркале философской рефлексии. —
М.: ИНФРА-М, 1997.

10.  Дэвис И Случайная Вселенная. — М.: Мир, 1989.

11.  Эволюция биосферы. — М.: Наука, 1979.

12.  Законы эволюции и самоорганизации сложных систем / , . — М.: Наука, 1994.

13.  Основания современного естествознания. — М.: Вузовская книга, 2001.

14.  Н Универсум, информация, общество. — М.: Устойчивый мир, 2001.

15.  Концепции современного естествознания. — М.: Гардарика, 1999.

16.  Наука и безопасность России: историко-научные, методологические, историко-технические аспекты. — М.: Наука, 2000.

17.  Как взорвалась Вселенная. — М.: Наука, 1988.

18.  ПеховА. П. Биология с основами экологии. — СПб.: Изд-во «Лань», 2000.

19.  Порядок из хаоса: новый диалог человека с природой / И. Пригожин, И. Стенгерс. — М.: Прогресс, 1994.

20. Концепции современного естествознания / , . — М.: Агар, 2000.

21. Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум. — М.: Наука, 1988.

22. Игра жизни / М. Эйген, Р. Винклер. — М.: Наука, 1979.

I

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение....................................................................................................................... 3

Глава 1, Логика познания и методология естественных наук.............. 7

1.1.  Наука — часть культуры....................................................................... 7

1.2.  Формирование критерия научности.................................................. 13

1.3.  Методы естествознания, всеобщность его законов. Системный подход 18

1.4.  Понятия «научная программа» и «научная картина мира» ....26

1.5.  Математическая научная программа в развитии.......................... 31

1.6.  Понятия «научная парадигма» и «научная революция»............. 33

1.7.  Оценки научных успехов и достижений........................................... 37

1.8.  Современная научно-техническая революция: достижения и проблемы 39

Глава 2. Понятия пространства, времени и материи.

Фундаментальные взаимодействия........................................................ 44

2.1.  Понятие «пространство»....................................................................... 44

2.2.  Масштабы расстояний во Вселенной. Методы оценок размеров и расстояний 48

2.3.  Понятие «время» в своем развитии..................................................... 56

2.4.  Временные масштабы во Вселенной. Методы измерения времени 60

2.5.  Структурные уровни организации материи................................... 68

2.6.  Понятие «поле». Уравнения Максвелла.

Свет — электромагнитная волна....................................................... 71

2.7.  Типы фундаментальных взаимодействий в физике....................... 76

2.8.  Попытки построения Теории Всего Сущего................................... 80

Глава 3. Мироздание в свете классической механистической

парадигмы.................................................................................................. 89

3.1.  Модель материальной точки и законы классической механики 89

3.2.  Масса инертная и гравитационная. Принцип эквивалентности....... 94

3.3.  Движения планет и законы Кеплера.................................................. 96

3.4.  Закон всемирного тяготения................................................................ 98

3.5.  Связь законов сохранения со свойствами пространства

и времени.............................................................................................

3.6.  Колебания и волны в природе и их описание. Гармонический осциллятор 108

3.7.  Распространение звука в средах и реакция организма

на звуковые волны............................................................................

3.8. Описание волновых процессов. Типы и свойства волн.
Спектр и его анализ..........................................................................

603

3.9. Эффект Доплера, его исследование и значение для науки.
3.10. Явление резонанса. Резонансы в движении планет.................

Глава 4. Концепции классической термодинамики

и статистической механики........................................................

4.1. Теплота, температура и механический

эквивалент теплоты...........................................................................

4.2. Понятие «внутренняя энергия».

Первое начало термодинамики.....................................................

4.3. Преобразование тепловой энергии

в механическую работу...................................................................

4.4. Понятие «энтропия».

Суть спора о «тепловой смерти Вселенной».............................

4.5. Начала термодинамики. Энтропия и вероятность.

Принцип Больцмана..........................................................................

4.6.  Микро- и макропеременные в описании систем. Основные модели 151

4.7.  Основные положения молекулярно-кинетической теории

и эмпирические газовые законы....................................................

4.8.  Связь параметров газа с его микроструктурой. Распределение Максвелла 155

4.9.  Распределение частиц газа во внешнем поле

и в атмосферах планет.....................................................................

4.10.  Понятие «флуктуация» и точность измерений...........................

4.11.  Процессы обратимые и необратимые. Принцип локального равновесия 163

Глава 5. Концепции строения и корпускулярно-волновой дуализм

материи...................................................................................................

5.1.  Ограниченность законов классической оптики. Измерение скорости света 169

5.2.  Волновые свойства света. Спектр электромагнитного излучения 176

5.3.  Явление дисперсии сред и доказательство материального единства мира 181

5.4.  Законы теплового излучения, кризис классической

теории и появление квантовой гипотезы.....................................

5.5.  Открытие электрона и радиоактивности. Рождение представлений о сложном строении атома 189

5.6.  Планетарная модель строения атома. Современная наука

и постулаты Бора..............................................................................

5.7. Корпускулярные свойства света. Фотоны Эйнштейна

и доказательство их реальности...................................................

5.8. Поглощение и испускание квантов света. Спонтанное

и вынужденное излучения...............................................................

5.9. Корпускулярно-волновые свойства вещества

и значение их открытия....................................................................

Глава 6. Концепции взаимодействий и структур в микромире......

6.1. Описание движения микрочастиц. Принципы

дополнительности и причинности...............................................

6.2. Принципы соответствия и неопределенности.
Роль прибора и процесса измерения в квантовой

механике...............................................................................................

6.3.  Строение химических элементов и понимание Периодической таблицы Менделеева 218

6.4.  Радиоактивные элементы и возможности превращения элементов 224

6.5.  Представления о строении атомного ядра.................................

6.6.  Элементарные частицы и проблема поиска

«первичных объектов».....................................................................

Глава 7. Концепции строения вещества (от микромира

к макромиру).....................................................................................

7.1.  Представление о строении молекул.............................................

7.2.  Развитие представлений о составе веществ. Законы стехиометрии 251

7.3.  Развитие структурной химии..........................................................

7.4.  Строение веществ в разных агрегатных состояниях...............

7.5.  Строение и свойства металлов......................................................

7.6.  Структура и уникальные свойства воды....................................

7.7.  Строение и свойства атома углерода, определившие

его роль в природе.............................................................................

Глава 8. Концепции процессов и возможности управления ими...

8.1.  Химический катализ и методы управления химическими процессами 283

8.2.  Цепные реакции и свободные радикалы.....................................

8.3.  Особенности растворения в воде различных веществ............

8.4.  Процессы диффузии и осмоса, их роль в клеточных мембранах 299

8.5.  Понятия фазы и фазового перехода. Фазовые переходы первого и второго рода 303

8.6.  Сверхтекучесть и сверхпроводимость.........................................

8.7.  Возникновение самоорганизации в неравновесных системах. Понятие обратных связей 314

Глава 9. Концепции строения, эволюционных процессов

и зарождения структур в мире звезд.........................................

9.1. Строение типичной звезды. Источники энергии Солнца

и звезд....................................................................................................

9.2.  Звезды, их характеристики и эволюция......................................

9.3.  Переменные звезды и их эволюция. Конечные стадии эволюции звезд и Солнца 333

9.4.  Галактика, ее форма и строение. Солнечная система

в Галактике..........................................................................................

9.5.  Многообразие мира галактик. Содержание и значение закона Хаббла 344

9.6.  Сценарий стационарной Вселенной и «Космология Большого Взрыва» 351

9.7.  Рождение частиц по современной модели развития Вселенной 357

605

9.8. Модель инфляционной Вселенной.

Возникновение во Вселенной крупномасштабных
неоднородностей..............................................................................

Глава 10. Концепции строения, эволюционных процессов

и зарождения структур в мире планет....................................

10.1.  Элементы планетной космогонии................................................

10.2.  Формирование малых тел Солнечной системы, Луны и Земли. Движения Земли, строение геосфер

и изучение процессов......................................................................

10.3.  Распространенность и круговороты химических элементов на Земле 385

10.4.  Модели появления геологических структур

на поверхности Земли.....................................................................

10.5. Геохронологическая шкала эволюции Земли..........................

10.6.  Самоорганизация при образовании планет

и взаимодействии геосфер..............................................................

Глава 11. Основные формы, свойства и уровни организации живой

материи. Молекулярный уровень......................................................

11.1.  Общая характеристика науки о живом и развитие традиционной биологии 415

11.2.  Основные свойства живой материи.............................................

11.3. Уровни организации живой природы на Земле.......................

11.4.  Молекулярно-генетический уровень организации живой материи. Строение и структура макромолекул белков 429

11.5.  Установление строения и структуры молекул

ДНК и РНК.........................................................................................

11.6.  Молекулярные механизмы генетической репродукции, синтеза белка и изменчивости 439

11.7.  Молекулярный механизм процессов

обмена веществ и энергии..............................................................

11.8. Молекулярные основы воспроизведения генетической
информации и осуществления связи между клетками...........

Глава 12. Онтогенетический уровень организации жизни.

Концепции эволюционной биологии....................................

12.1.  Основные положения клеточной теории, методы изучения состава клетки 465

12.2.  Строение и функции основных органелл клетки.....................

12.3.  Функции клеточных мембран. Работа «ионного насоса».....

12.4.  Процессы фотосинтеза и клеточного дыхания........................

12.5. Формирование идей эволюции в биологии...............................

12.6.  Понятие о неодарвинизме и синтетической

теории эволюции..............................................................................

12.7. Понятия микро - и макроэволюции. Естественный

отбор — направляющий фактор эволюции..............................

12.8.  Основные гипотезы происхождения живого.............................

12.9.  Концепция происхождения живого по гипотезе

Опарина —Холдейна......................................................................

606

12.10. Современная оценка концепции биохимической

эволюции в биологии.....................................................................

Глава 13. Концепции самоорганизации и моделирования

процессов в сложных системах.................................................

13.1.  Возникновение упорядоченности в гидродинамике. Понятия аттрактора и динамического хаоса 519

13.2.  Порядок и хаос в больших системах. Понятие фрактала.....

13.3.Пороговый характер самоорганизации и представление

о теории катастроф..........................................................................

13.4. Математические закономерности эволюции.

Понятие бифуркации.......................................................................

13.5.  Синергетика — новый научный метод.......................................

13.6.  Эволюционная химия. Возникновение упорядоченности

в химических реакциях...................................................................

13.7.  Возникновение самоорганизации в морфогенезе....................

13.8.  Моделирование отношений между трофическими уровнями в биоценозах 546

13.9.  Элементы теории самоорганизованной критичности...........

Глава 14. Концепции строения и функционирования

на биосферном уровне организации живой материи.......

14.1. Биосферный уровень организации жизни.

Основы учения о биосфере..........................

14.2.  Распределение на Земле солнечной энергии. Биотический круговорот 562

14.3. Связи между организмами в экосистеме....................................

14.4.  Самоорганизация в формировании климата............................

14.5.  Концепции эволюции растительного и животного мира....579

14.6.  Человек — качественно новая ступень развития биосферы

14.7.  Концепции коэволюции и ноосферы..........................................

14.8.  Естественно-научная картина мира и общественная

мысль................................................ '..................................................

Заключение...........................................................................................................

Список литературы............................................................................................

Учебное издание

Концепции современного естествознания

Учебное пособие

Редактор

Технический редактор

Компьютерная верстка:

Корректоры ,

Диапозитивы предоставлены издательством

Изд. № A-738-VI. Подписано в печать 15.12.2005. Формат 60x90/16. Гарнитура «Таймс». Бумага тип. № 2. Печать офсетная. Усл. печ. л. 38,0. Тираж 1500 экз. Заказ № 000.

Издательский центр «Академия».

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.02.953.Д.004796.07.04 от 01.01.2001.

Москва, ул. Бутлерова, 17-Б, к. 360. Тел./факс: (4, .

Отпечатано в полиграфический комбинат». 9.