Правительство Москвы
Департамент образования города Москвы
Московский городской педагогический университет
Кафедра философии
____________________________________
Утверждаю
Ректор МГПУ
_____________ профессор Рябов В.В.
«__ _»___________ _ 2006 г.
Концепции современного естествознания
.
Учебно-методическое пособие для студентов бакалавриата,
обучающихся по сокращенной программе.
Автор: доктор химических наук, профессор А.С. Каменев.
Москва 2007
Вводные замечания
Появление междисциплинарного предмета «Концепции современного естествознания» (КСЕ) явилось закономерной реакцией на те принципиальные изменения в представлениях о мире, которые произошли в 20 веке в современном общественном сознании под влиянием открытий в области фундаментального естествознания. Цель этого предмета состоит в расширении общенаучного кругозора студентов гуманитарных специальностей в сфере естественных наук и в осознании ими философского и общекультурного значения науки. Исходя из важнейших требований времени, также необходимо при изучении КСЕ обратить внимание студентов на непродуктивность существующего в массовом научном сознании противопоставления рационально-логического и образно-художественного способов познания мира, что на современном этапе изучения природы становится препятствием при построении более адекватной картины мира. Такая постановка вопроса особенно актуальна для студентов педагогических университетов, чья дальнейшая профессиональная деятельность непосредственно связана с формированием мировидения учащихся.
Предмет КСЕ включает в себя не только более или менее известный из школьных курсов блок классического естествознания, описывающего уровень реальности, доступный непосредственному наблюдению (т.н. макромир), но и совершенно недоступные методам классической физики и непривычные, а часто и прямо противоположные «здравому смыслу» и традиционной логике, характеристики объектов и закономерности явлений, составляющих предмет неклассической и постнеклассической науки. Это, с одной стороны – ограниченный размерами атома странный и парадоксальный мир атомных ядер, элементарных частиц и необычных силовых полей, мир неопределенных траекторий и квантовых скачков (т.н. микромир), а с другой стороны – бесконечный и безграничный мир Вселенной или, по крайней мере, той её части, которая доступна наблюдению, мир взрывающихся звезд, черных дыр и «раздувающегося» пространства (т.н. мегамир).
Обнаруженные современной наукой тенденции развития внешнего мира свидетельствуют о тонкой гармонии фундаментальных законов природы, которыми неклассическая физика описывает как закономерности взаимопревращения элементарных частиц и ход различных микропроцессов, так и многие особенности развития макромира, а также процессы крупномасштабной эволюции Вселенной. Необычайно тонкая «подгонка» фундаментальных параметров, характеризующих процессы и объекты Вселенной на всех уровнях её структурной организации, свидетельствует, по мнению многих ведущих современных физиков, космологов и философов, о том, что возникновение самой Вселенной, образование её структур различного масштаба и появление сложных органических форм жизни, включая разумную материю, невозможно (по крайней мере, в свете современной науки) свести к совокупности случайных событий, последовательность которых не запрограммирована некоторой, внешней по отношению к ним, целью. В рамках антропно-космической философии утверждается, что такой целью саморазвития Вселенной является человек.
Эти новые знания о человеке и природе и особенно последние достижения физики микромира и космологии рождают новое антропно-космическое понимание процесса биологической эволюции человека, смысла и назначения его истории и культуры, его места во Вселенной и требуют, соответственно, нового системно-эволюционного подхода для построения картины мира, адекватной этому постнеклассическому пониманию. Именно здесь возникают предпосылки для создания синтетической науки нового типа, в которой логико-теоретическая обоснованность и математическая и эмпирическая точность познавательных методов, присущих естествознанию (физике, химии, биологии, экологии и т.д.), где природа рассматривается как самоорганизующаяся и саморазвивающаяся система элементов и структур различной сложности, будут дополняться образно-художественными средствами отображения мира, свойственными гуманитарному стилю мышления (история, философия, культурология, а также искусство, мифология и религия), где природа – это мать, биосфера – колыбель всего живого, а человек – высшее достижение творящих сил природы (образ и подобие Бога в христианской теологии), её хозяин в определенном смысле, но в то же время и её защитник и охранитель. В этом интегративном процессе познания мира, по мнению многих ведущих специалистов по синергетической философии, должен и будет рождаться новый междисциплинарный и транскультурный метаязык, пригодный для нового, более гибкого, чем раньше, «диалога человека с природой».
Эти идеи легли в основу нового направления в постнеклассической науке и философии – т.н. антропно-космологического учения, в котором реализуются междисциплинарно-синергетические концепции и методы и которое дополняет и развивает на новом уровне знаний философию русских космистов и ноосферное учение В.И. Вернадского.
И, наконец, предметом естествознания (а не только философии, как это было раньше) становятся в постнеклассический период развития науки самые общие закономерности эволюции всего Универсума как сложной, самоорганизующейся и саморазвивающейся целостной системы взаимосвязанных и взаимообусловленных элементов. Эта система включает в себя все, доступные и еще недоступные наблюдению научными методами, уровни реальности внешнего мира, а также включает в себя человека, создающего разумный и упорядоченный информационный поток, отражающий закономерности развития мира, человека, порождающего особый, до этого никогда не существовавший во Вселенной, уровень реальности, появление которого наделяет её, как целое, свойствами, присущими только живым существам. Согласно современным антропно-космическим идеям, разумное человечество представляет собой неотъемлемую, закономерно и неизбежно возникающую и, даже возможно, целеобразующую часть этого целого.
Особенности развития современной цивилизации таковы, что сведения из области неклассической физики, все т.н. «сумасшедшие» теории, (как характеризовал их один из крупнейших физиков 20 века Нильс Бор), ранее бывшие достоянием лишь немногих выдающихся умов, постепенно вошли в общекультурный контекст и стали необходимой частью, а затем и одной из важнейших составляющих компонент культурного сознания современного человека, и за последние десятилетия 20 века коренным образом изменили традиционную картину мира. Многие идеи неклассической и, особенно, постнеклассической науки, возникшие не только как результат чисто научного, рационально-логического подхода, а в значительной мере как порождение и продукт образно-художественного способа мышления, оказали серьезное влияние на философию, литературу, музыку, изобразительное искусство и, будучи соответствующим образом восприняты и преломлены, сами стали источником новых стилей и форм художественного осмысления мира.
Таким образом, основная цель междисциплинарного предмета «Концепции современного естествознания» видится нам в том, чтобы не только познакомить студентов с основными научными достижениями нашего века в доступной и популярной форме, что само по себе интересно и необходимо современному культурному человеку, но также показать роль науки в развитии культуры, ее философское значение в выработке более адекватного представления о мире и месте в нем человека. Предлагаемое учебное пособие по курсу КСЕ особенно акцентирует внимание студентов на таких задачах, как:
1. Понимание роли и места науки в системе культуры, понимание процесса расхождения и отчуждения естественнонаучного и гуманитарного компонентов культуры как отражение диалектики познания природы человеком и осознание необходимости преодоления этих расхождений и воссоединения всех способов отражения и познания мира на основе принципа дополнительности.
2. Понимание ограниченных возможностей современных естественнонаучных, рационально-логических методов познания и формально-математических методов моделирования сложных природных и социальных процессов, а также принципиальной невозможности создания адекватной картины мира средствами какого-либо одного (привилегированного) языка, - ситуация, которая требует новых междисциплинарно-интегративных подходов.
3. Усвоение ключевых концепций современного естествознания в различных областях, осознание общенаучного и философского значения фундаментальных категорий постнеклассической науки, формирование исторического ретроспективного взгляда на процесс развития науки как на постоянный процесс смены научных парадигм, связанный с динамикой общекультурного контекста.
4. Понимание законов преемственности в науке и необратимости процесса познания мира ("стрела познания"), а также осознание эпистемологических перспектив, открываемых принципами универсального эволюционизма, системности и самоорганизации в живой и неживой природе, что составляет основные аспекты современной синергетической парадигмы.
5. Антропно-космологическое представление о месте человека в биосфере Земли и во Вселенной, выработка научно обоснованных представлений о современном кризисе системы "человечество-природа" и возможных путях его преодоления на основе ноосферного социально-экологического мышления и принципов коэволюции и экологического императива.
Данная программа курса КСЕ разработана на основе Федерального компонента ЕН.Ф.03 Госстандарта высшего профессионального образования для специальностей гуманитарного профиля и рассчитана на 120 учебных часов (60 аудиторных).
Расширенный тематический план курса КСЕ (*).
________________________________________________________________________________
№№ ! Общее тематическое содержание Лекции и Внеаудитор.
тем ! курса КСЕ Семинары работа
часы часы
_____________________________________________________________________________
Тема I. Место и роль науки в системе культуры. ......................................4 .........................4
Разделы: 1). Наука как способ познания мира и как социальный институт. Понятие научной парадигмы. Языки естественных и гуманитарных наук – семиотический аспект. 2). Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Проблема «двух культур», её генезис и современное состояние. 3). Научный метод познания мира. Математика – язык науки. 4). Понятие картины мира. Философско-мировоззренческое значение современной науки. Наука и религия.
Тема II. Естествознание в общей системе познания мира.
История естествознания. ..........................................................4 .........................4
Разделы: 1). Становление научного мышления. Античная натурфилософия и естествоиспытательство Средних веков. 2). Наука Возрождения. Первая научная революция. 3). Наука Нового времени. Вторая научная революция. 4). Становление механической картины мира и философии механистического детерминизма.
Тема III. Современный этап развития естествознания. .............................4 .........................4
Разделы: 1). Первый этап периода зрелой классической науки (начало XVIII – начало XIX веков). Кризис механической парадигмы. 2). Третья научная революция. Становление и развитие неклассической физики. Панорама современного естествознания. 3). Тенденции и перспективы развития естествознания. 4). Философские и гносеологические проблемы постнеклассического периода развития науки.
Тема IV. Современная физическая «картина» мира. .................................4 .........................4
Разделы: 1). Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Взаимодействие: близкодействие и дальнодействие. 2). Порядок и беспорядок в природе. Понятие хаоса. Неоднозначность и диалектическое единство категорий «порядок» и «хаос». 3). Структурные уровни организации материи: микромир, макромир, мегамир. Принципы познания и проблемы интерпретации. 4). Динамические и статистические закономерности в природе. Диалектика необходимого и случайного в интерпретации явлений природы.
Тема V. Современные концепции
пространства, времени и тяготения. ..……………………………………….4 .........................4
Разделы: 1). Пространство и время. Принципы относительности. Специальная теория относительности (СТО). 2). Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) и проблемы космологии. Альтернативные космологические теории. 3). Философские аспекты теории относительности.
Тема VI. Современные концепции сил взаимодействия в природе. ..........4 .........................4
Разделы: 1). Понятие о взаимодействии. Фундаментальные силы взаимодействия. 2). Законы сохранения в процессах взаимодействия. Принципы симметрии и законы сохранения. 3). Законы сохранения энергии в макроскопических процессах и в процессах микромира. 4). Сила, симметрия, сохранение как фундаментальные архетипы познания.
Тема VII. Квантовомеханическая «картина» микромира. .......................4 ..........................4
Разделы: 1). Основные положения квантовой механики. 2). Принципы суперпозиции, неопределенности и дополнительности. Волновая и корпускулярная модели. 3). Принципы измерений (получения информации) в квантовой механике. Проблема наблюдателя в квантовой механике. 4). Эпистемологические проблемы квантовой механики.
Тема VIII. Концепция энтропии и информации. ................................. .....4 .........................4
Разделы: 1). Понятие о системах. Состояние материальных систем. 2). Термодинамические системы и процессы. Законы термодинамики. 3). Второе начало термодинамики и принцип возрастания энтропии. 4). Физические и философские решения проблемы «тепловой смерти» Вселенной. 5). Понятие информации. Связь энтропии с информацией – законы Л. Больцмана и К. Шеннона.
Тема IX. Химическая «картина» мира. ........................................................4 .........................4
Разделы: 1). Химические процессы и системы. Катализ, автокатализ и кросскатализ. 2). Энергетика химических процессов, реакционная способность веществ. 3). Квантовомеханический характер закона периодичности свойств химических элементов.
Тема X. Современные концепции развития Земли. ...................................4 .........................4
Разделы: 1). Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек. Географическая оболочка Земли. 2). Литосфера как абиотическая основа жизни. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая.
Тема XI. Эволюционно-биологическая «картина» мира. ..........................4 .........................4
Разделы: 1). Особенности биологического уровня организации материи. 2). Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем. 3). Учение Дарвина и современный постнеодарвинизм. 4). Проблема возникновения жизни на Земле – научный и философский аспекты.
Тема XII. Экология и современная концепция биосферы. .......................4 .........................4
Разделы: 1). Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы. 2). Генетика и эволюция. Квантовомеханический характер мутаций. 3). Генная инженерия и клонирование организмов. 4). Философские и этические проблемы современной генетики.
Тема XIII. Роль и место человека в биосфере Земли. ................................4 ........................4
Разделы: 1). Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность. 2). Экология и здоровье. 3). Биоэтика. Человек, биосфера и космические циклы. 4). Космотеллурическое учение А.Л. Чижевского и теория пассионарности Л.Н. Гумилева.
Тема XIV. Человек и Космос в свете концепции ноосферы. ....................4 .....................4
Разделы: 1). Учение В.И. Вернадского о переходе биосферы в ноосферу. 2). Научные, социальные и философские аспекты современных учений о ноосфере. 3). Антропно-космологический принцип и философия русских космистов. 4). Антропно-космическая философия как основа транскультурного синтеза.
Тема XV. Эволюционно-синергетическая концепция развития. ..............4 .........................4 Разделы: 1). Необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе. 2). Принципы универсального эволюционизма. Путь к единой культуре. 3). Категории «Стрела времени» и «стрела познания» в свете эволюционной системно-синергетической парадигмы.
Итого (часов) 60 60.
(*) – Формулировка главных тем плана представляет собой перечень вопросов, предусмотренных Федеральным стандартом на дисциплину «Концепции современного естествознания».
Темы для докладов и рефератов
по курсу Концепции современного естествознания.
Реферат по выбранной теме должен иметь объем не менее 15 страниц текста формата А4 и выполняться с привлечением не менее трех оригинальных первоисточников, помимо используемых учебников и учебных пособий по дисциплине КСЕ.
Тема I. Естественнонаучная и гуманитарная культуры.
Место науки в системе культуры.
I. Вопросы для докладов и рефератов.
Проблема «Двух культур» как современная реальность.
Ключевые моменты: Культура как семиотическая среда. Язык науки и языки культуры. Традиции интерпретации явлений в естествознании и гуманитарных науках. Характерные черты науки. Её соотношение с другими отраслями культуры. Специфика естественных наук. Общие отличия естественнонаучной культуры от гуманитарной. Объективные причины возникновения проблемы "двух культур". Гуманитарные аспекты научно-технической революции. Современные принципы и пути преодоления противоречий двух культур. Возможность транскультурного синтеза.
История развития естествознания.
Ключевые моменты: Возникновение принципов научного мышления. Становление античной науки. Астрономия и естествознание античной Греции и средневековой Европы. Основные этапы развития физики: классическая, неклассическая и постнеклассическая физика. Становление картезианско-ньютоновской парадигмы в европейской науке (XVII - XVIII вв.). Кризис механистического детерминизма (конец XIX - нач. XX века.). Эволюция взглядов на электромагнитные явления (от Ампера и Фарадея до Максвелла и Герца). Современная неклассическая наука. Становление и развитие химии – от алхимии Средних веков к современной химической науки. Развитие биологии, первые представления об эволюции видов, современная генетика и эволюционная теория.
Философские проблемы естествознания.
Ключевые моменты: Принципы и особенности научного познания. Описание, объяснение и понимание в науке. Математика - язык науки.. Эпистемологические и культурологические проблемы естествознания. Универсальные архетипы познания мира. Динамика развития естественных наук; научные революции и процесс смены парадигм. Фундаментальные, прикладные и технические науки. Системные взаимосвязи между ними. Соотношение теории и факта. Проблема неоднозначности интерпретации эмпирических фактов научными теориями. Что же такое научная истина? Возможности естественных и искусственных языков как смыслопорождающих устройств.
Место и роль современной науки в системе культуры.
Ключевые моменты: Культура как саморазвивающаяся информационно-семиотическая система. Наука как социальный институт. Организация и деятельность научного сообщества. Специфика и особенности языка науки и ее категорий. Проблема времени, развития и прогресса в естественнонаучном и гуманитарном мышлении. Современное естествознание как основа научной картины мира. Наука и религия, наука и искусство, наука и идеология - история и проблемы их взаимоотношений. Социально-экономические и политические аспекты развития современной науки.
II. Список литературы
Вернадский В.И. О науке. - Дубна: «Феникс», 1995.
Вернадский В.И. Размышления натуралиста, - пространство и время в живой и неживой природе. - М., 1975.
Виргинский В.С., Хотеенков В.Ф. Очерки истории науки и техники. - М., Просвещение, 1993.
Гейзенберг В. Физика и философия: часть и целое. - М., 1989.
Гейзенберг В. Шаги за горизонт. - М., 1987.
Гумилев Л.Н. В сб.: Ноосфера и художественное творчество. - М.: Наука, 1991, с. 52 - 65.
Денисов С.Ф., Дмитриева Л.М. Естествознание и технические науки в мире культуры. - М., 1999.
Естествознание - системность и динамика (методологические очерки). Сб. Отв. Ред. Е.А. Мамчур. - М., 1990.
Кальоти Дж. От восприятия к мысли. - М., 1998.
Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. - М., 1981.
Кедров Б.М. Предмет и взаимосвязь естественных наук. - М., 1967.
Кохановский В.П. Философия и методология науки. Ростов-Дон, 1999.
Кочергин А.Н. Методы и формы научного познания. - М., 1990.
Кузнецов Б.Г. История философии для физиков и математиков. - М., 1974.
Кузнецов Б.Г. Этюды о меганауке. - М., 1982.
Кун Т. Структура научных революций. - М., 1977.
Моисеев Н.Н. Расставание с простотой. - М., 1998.
Никифоров А.Л. Философия науки: история и методология. - М.: ДИК, 1998.
Огурцов А.П. Дисциплинарная структура науки, ее генезис и основания. - М.: Наука, 1988.
Печенкин А.А. Закономерности развития науки. - М., 1995.
Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. - М.: Прогресс, 1986.
Родный Н.И. Очерки по истории естествознания. - М.: Наука, 1975.
Сноу Ч. Две культуры. - М.: Прогресс, 1973.
Сонин А.С. "Физический идеализм". История одной идеологической кампании. - М., 1994.
Спасский Б.И. Физика для философов. - М., 1989.
Фейнберг Е.Л. Две культуры. Интуиция и логика в искусстве и науке. - М.: Наука, 1992.
Фолта Я., Новы Л. История естествознания в датах. - М.: Прогресс, 1987.
Храмов Ю.А. Физики. Биографический справочник. Киев, «Наукова думка», 1977.
Тема II.Научный метод познания мира, история естествознания, панорама современного естествознания, тенденции развития науки.
а) методология науки, б) классическая наука, в) квантовая теория,
физика микромира, г) современные представления о
пространстве-времени, теория относительности, д) проблемы
современной космогонии и космологии.
1. Вопросы для докладов и рефератов.
Методология современного естествознания.
Ключевые моменты: Круг проблем естественных наук. Что такое научная информация. Принципы интерпретации научных фактов. Проблемы методологии естественных наук. Соответствие предмета и метода. Понятие научной рациональности и проблема истины в науке. Методологические проблемы достоверности и научности получаемого знания; принципы верификации и фальсификации. Эмпирическое обобщение и теоретическое объяснение (привести примеры из истории науки).
Возникновение и развитие науки о Вселенной.
Ключевые моменты: Первые представления о космосе. Становление и развитие греческой астрономии, ее физические и математические основы. Геоцентрическая система Птолемея. Кризис птолемеевской модели мира в средневековой Европе. Гелиоцентрическая революция Коперника в астрономии. Законы Кеплера и открытия Галилея. Механика Ньютона и структура Солнечной системы. Современные представления о строении Солнечной системы. Исследования ближнего Космоса. Возможны ли пилотируемые полеты к другим планетам.
Большой взрыв и происхождение Вселенной.
Ключевые моменты: Мифологическая основа теорий происхождения Вселенной. Современные представления о пространстве-времени, специальная (СТО) и общая (ОТО) теория относительности Эйнштейна. ОТО, решение Фридмана и современная космология. Основные этапы эволюции Вселенной (стандартная модель Большого взрыва). Разбегание галактик, закон Хаббла, горизонт событий и пределы познания Вселенной. Представления о бесконечном и безграничном в современной космологии. Альтернативные модели эволюции Вселенной.
Квантовомеханические представления о строении вещества.
Ключевые моменты: Структурные формы организации материи: микромир, макромир и мегамир, формальное сходство и принципиальные отличия. Теория элементарных частиц. Квантовый и вероятностный мир микрообъектов. Двойственный (непрерывный и дискретный) мир классической науки и целостный (непрерывно-дискретный) мир современной физики. Понятие корпускулярно-волнового дуализма. Современные представления об элементарности. Принцип неопределенности Гейзенберга и принцип дополнительности Бора, их значение в современной науке. Естественнонаучные и философские проблемы познания микромира. Роль наблюдателя в квантовой механике.
Строение атома и атомного ядра. Атомная энергия.
Ключевые моменты: Развитие атомистического учения в Древней Греции. Теория атома Резерфорда-Бора. Современные представления о структуре атома и атомного ядра. Открытие радиоактивности и ядерных излучений. Деления ядра атома урана. Ядерные реакции. Получение трансурановых элементов. Принципы получения ядерной и термоядерной энергии. Плазма – четвертое состояние вещества. Принципиальное устройство ядерного реактора и АЭС. Теория происхождения химических элементов. Закономерности эволюции звезд и рождение химических элементов во Вселенной.
2. Список литературы.
Абрамов А.И. Измерение неизмеримого. - М., 1972.
Агекян Т.А. Звёзды, галактики, метагалактика. - М., 1982.
Азимов А. Нейтрино. - М., 1969.
Арцимович Л.А. Элементарная физика плазмы. - М., 1963.
Аскин Я.Ф. Проблема времени. Её физическое истолкование. - М.: Мысль, 1986.
Ахундов М.Д. Проблемы прерывности и непрерывности пространства и времени. - М.: Наука, 1974.
Ахундов М.Д. Пространство и время в физическом познании. - М.: Мысль, 1982.
Ахундов М.Д. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы. - М.: Наука, 1982.
Ахундов М.Д., Баженов Л.Б. Физика на пути к единству. М.,1985.
Батыгин В.В. Законы микромира. - М.: Просвещение, 1981.
Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. - М., 1961.
Вайнберг С. Первые три минуты. - М.: Энергоиздат, 1981.
Вайскопф В. Физика в ХХ столетии. - М., 1977.
Вигнер Ю. Этюды о симметрии. - М., Мир, 1971.
Виргинский В.С., Хотеенков В.Ф. Очерки истории науки и техники. - М., Просвещение, 1993.
Войткевич Г.В. Рождение Земли. - Ростов н/Д, 1996.
Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной. - М., 1980.
Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас. - М., Наука, 1985.
Гарднер М. Теория относительности для миллионов. - М., 1965.
Гейзенберг В. Шаги за горизонт. - М., 1987.
Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. - М., 1989.
Девис П. Суперсила. - М.: Мир, 1989.
Девис П. Пространство и время в современной картине Вселенной. - М., Мир, 1979.
Джонс Г., и др. Атомы и Вселенная. - М., 1961.
Дирак П. Принципы квантовой механики. - М., 1960.
Дубровский В.Н. Концепции пространства-времени. - М., 1991.
Естествознание, - системность и динамика (методологические очерки). Сб., Отв. ред. Е.А. Мамчур. - М., 1990.
Ётиро Намбу. Кварки. - М., 1989.
Зельдович Я.Б. Рождение Вселенной из "ничего". - М., 1988.
Карцев В.П. Приключения великих уравнений. - М., 1971.
Клайн М. Математика, поиск истины. - М.: Мир, 1983.
Кохановский В.П. Философия и методология науки. - Ростов-Дон, 1999.
Кун Т. Структура научных революций. - М.: Прогресс, 1975.
Ливрухина А.К., Колесов Г.М. Изотопы во Вселенной. - М., 1965.
Липсон Г. Великие эксперименты в физике. - М., 1972.
Меррион Дж.Б. Физика и физический мир. - М., Мир, 1975.
Месси Г. Новая эра в физике. - М., 1963.
Мухин К.Н. Занимательная ядерная физика. - М., 1972.
Меркин Д.Р. Краткая история классической механики. - М., 1994.
Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. - М., 1979.
Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. - М., Наука. 1988.
Климишин И.А. Астрономия наших дней. - М., Наука, 1976.
Николсон И. Тяготение, черные дыры и Вселенная. - М., Мир, 1983.
Парнов Е.И., Глущенко Е.А. Окно в Антимир. - М., 1961.
Ратнер Б.С. Ускорители заряженных частиц. - М., 1960.
Рыдник В.И. Поле. - М., 1976.
Сапожников М.Г. Антимир - реальность? - М., 1983.
Сиборг Г., Корлисс У. Человек и атом. - М., 1973.
Силк Дж. Большой взрыв. Рождение и эволюция Вселенной. - М., 1982.
Спасский Б.И. Физика для философов. - М., Изд-во МГУ, 1989.
Суорц К.Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений. М.,1986.
Тарасов Л.В. Мир, построенный на вероятности. - М.: Прогресс, 1984.
Турсунов А. Человек и мироздание. - М., 1986.
Фауль Г. Возраст пород, планет, звёзд. - М., 1968.
Фейнберг Дж. Из чего сделан мир? - М.: Мир, 1981.
Фейнман Р. КЭД. Странная теория света и вещества. - М., 1988.
Фейнман Р. Характер физических законов. - М., 1987.
Форд К. Мир элементарных частиц. - М., 1965.
Фриш Д., Торндайк А. Элементарные частицы. - М., 1966.
Хокинг Ст. От Большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени. - М., 1990.
Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. - М.: Наука, 1965.
Тема III. Порядок и беспорядок в природе. Динамические
и статистические закономерности в природе. Симметрия
в материальном мире. Обратимость и необратимость химических
реакций. Термодинамика и статистика. Энтропия и информация.
Проблемы самоорганизации и саморазвития сложных систем.
I. Вопросы для докладов и рефератов.
1. Порядок и хаос в окружающем мире.
Ключевые моменты: Понятие о системах. Системы упорядоченные и хаотические. Неоднозначность понятий порядка и хаоса. Системы динамические и стохастические. Динамическая модель поведения системы; понятие аттракторов. Диссипативные системы: эволюция от порядка к хаосу и от хаоса к порядку в результате процессов самоорганизации. Путь сложных неравновесных систем к упорядоченным структурам. Энтропия: термодинамическое и информационное толкование. Хаос и проблема времени; гармония в хаосе. Проблема дополнительности динамического и статистического описания природных процессов. Системность как фундаментальный естественнонаучный и философский принцип.
2. Синергетика – постнеклассическая наука о процессах самоорганизации в сложных неравновесных системах.
Ключевые моменты: Системы управляемые и неуправляемые, устойчивые и неустойчивые. Понятие о самоорганизации и сложности. Самоорганизация в химии, физике, биологии. Закономерности химических превращений. Каталитические и автокаталитические процессы и самоорганизация сложных молекулярных структур. Реакция Белоусова-Жаботинского и новый взгляд на химические процессы. Синергетика – наука о самоорганизации сложных систем. Понятие о флуктуации, нуклеации, бифуркации и аттракторе. Биоритмы и биологические часы. Живой организм как синергетическая система. Живой организм как открытая антиэнтропийная система. Проблемы самоорганизации в живых организмах. Кибернетические и синергетические процессы в сложных самоорганизующихся системах. Философские аспекты системно-синергетической парадигмы.
3. Энтропия и информация – универсальные категории современной науки.
Ключевые моменты: Термодинамические системы. Три начала термодинамики. Понятие об обратимости и необратимости процессов. Энтропия как мера необратимости. Случайность событий и необратимость процессов. Понятие о вероятности. Энтропия и информация, симметрия и асимметрия. Энтропия, симметрия и информация в живой и неживой природе. Асимметрия (киральность) как принципиальный признак живого вещества. Интерпретация категорий времени и развития как нарушение симметрии процессов и структур. Эволюция как процесс закрепления ошибок при передаче информации в сложных системах (парадокс саморазвития). Что такое жизнь в свете принципов термодинамики.
2. Список литературы.
Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. - М., 1986.
Баблоянц А. Молекулы, динамика, жизнь, - Введение в самоорганизацию материи. - М., Мир, 1990.
Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. - М., Наука. 1973.
Вигнер Ю. Этюды о симметрии. - М., Мир, 1971.
Данин Д. Вероятностный мир. - М., 1981.
Девис П. Случайная Вселенная. - М., Мир, 1989.
Кальоти Дж. От восприятия к мысли. - М.: Мир, 1998.
Компанеец А.С. Законы физической статистики. - М., 1970.
Климонтович Н.Ю. Без формул о синергетике. - Минск, 1986.
Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. - М.: Наука, 1994.
Курдюмов С.П. и др. Синергетика — новые направления. - М.: Знание, 1984.
Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Антропный принцип в синергетике. // Вопр. философии, 1997, № 3, с. 62-79.
Ичас М. О природе живого: механизмы и смысл. - М.: Мир, 1994.
Лернер А.Я. Начала кибернетики. - М., Наука. 1967.
Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. М.,1990.
Самоорганизация в природе и обществе. Сб.. ред. В.Н. Михайловский. СПб., Наука, 1994.
Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. - М.: Прогресс, 1994.
Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М.: Прогресс, 1986
Пригожин И. От существующего к возникающему. - М., 1985..
Тарасов Л.В. Мир, построенный на вероятности. - М.: Просвещение, 1984.
Тарасов Л.В. Этот удивительный симметричный мир. - М.: Просвещение, 1982.
Хакен Г. Информация и самоорганизация. - М.: Мир, 1991.
Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей... - М.: Мир, 1985.
Шредингер Э. Что такое жизнь. С точки зрения физика. - М., 1972.
Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. - М., 1987.
Тема IV. Экология и здоровье. Человек, биосфераи
космические циклы. Генетика и эволюция.
I. Вопросы для докладов и рефератов.
Научно-техническая революция и экологические проблемы.
Ключевые моменты: Экология как наука о системном поведении биосферы. Иерархические уровни строения биосферы. Экосистема и биоценоз. Трофические и энергетические цепи в биосфере. Динамика биосферных процессов, роль обратных связей. экологические стрессы и катастрофы. Роль разнообразия организмов в устойчивости биосферы. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Проблемы техногенного влияния на биосферу. Химическая промышленность и охрана окружающей среды. Ядерная энергетика и экологические проблемы. Наука и этика – морально-этические аспекты генной инженерии. Генетически модифицированные виды в системе биосферы. Социально-экономические проблемы экологического кризиса. Перспективы технократического развития человечества - возможна ли искусственная биосфера? Экологическое мышление — основа выживания человека как вида.
Человек, биосфера и космические циклы.
Ключевые моменты: Учение А.Л. Чижевского о солнечных и космических циклах и их воздействии на биосферу. Время космическое и время биологическое в свете учения Вернадского о живом веществе. Влияние космического излучения и солнечной энергии на живые организмы; мутации и эволюция. Теория эволюции живых организмов в свете современных достижений генетики и синергетики. Современные представления о происхождении жизни на Земле. История земной биосферы в геохронологической последовательности. Учение Л.Н. Гумилева о законах этногенеза и пассионарности в свете идей А.Л. Чижевского.
3. Генетика и эволюция.
Ключевые моменты: Общие представления о наследственности. Открытия Г. Менделя (к истории вопроса). Переоткрытие законов наследственности и становление генетики как науки. Открытие двойной спирали ДНК и принципов редупликации. Геном человека и геном животных – сходства и различия. Программа «Геном человека» и ее перспективы. Квантовомеханические источники генетических мутаций. Эволюционное учение в свете достижений генетики. Роль и место эволюционного учения Ч. Дарвина в мировой науке. Медицина и генетика – проблемы и перспективы. Генетика и этика – проблемы генной инженерии и клонирования высших организмов и человека.
II. Список литературы.
Азерников В.З. Тайнопись жизни. - М., 1973.
Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. - М., 1986.
Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. - М., Просвещение, 1987.
Дубинин Н.П. Очерки о генетике. - М., 1985.
Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. - М., 1999.
Кендрью Дж. Нить жизни. - М., 1968.
Грант В. Эволюционный процесс. - М., 1991.
Медников Б.М. Аксиомы биологии. - М., 1986.
Небел В. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. - М.: Мир, 1993.
Реймерс Н.Ф. Экология. - М.: Россия Молодая, 1994.
Реймерс Н.Ф. Цена равновесия. - М.: Агропромиздат, 1987.
Культура и экология. Сб., ред. Мелкумова Е.Р. - М.: Интеллект, 1996.
Комаров В.Д. Социальная экология. Л., 1990.
Коммонер В. Замыкающийся круг. Л.: Гидрометиздат, 1974.
Карташев А.Г. Введение в экологию. Томск, 1998.
Лоренц К. Оборотная сторона зеркала. - М.: Республика, 1998.
Дювиньо Л., Танг М. Биосфера и место в ней человека. - М.: Прогресс, 1975.
Байнхауэр Х., Шмакке Э. Мир в 2000 году. Свод международных прогнозов. - М., 1983.
Вернадский В.И. Начало и вечность жизни. - М., 1989.
Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. - М.: Наука, 1994.
Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. - М., 1975.
Вернадский В.И. Проблема времени в современной науке. Философские мысли натуралиста. - М.: Наука, 1985.
Ичас М. О природе живого: механизмы и смысл. - М.: Мир, 1994.
Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. Биология: общие закономерности. - М., 1996.
Камшилов М.М. Эволюция биосферы. - М., Наука, 1979.
Кастлер Г. Возникновение биологической организации. - М., Мир, 1967.
Лапо А.В. Следы былых биосфер. - М., 1987.
Мирошниченко Л.И. Солнечная активность и Земля. - М., Наука, 1981.
Савенков В.Я. Новые представления о возникновении жизни на Земле. Киев, 1991.
Николов Т. Долгий путь жизни. - М., 1986.
Одум Ю. Основы экологии. - М., 1975.
Петров К.М. Общая экология. СПб., 1998.
Тимофеев-Ресовский Н.В. и др. Краткий очерк теории эволюции. М.,1977.
Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. 2-е изд. - М., 1976.
Чижевский А.Л. Космический пульс жизни. - М.: Мысль, 1995.
Русский космизм. Антология философской мысли. - М.: Педагогика-Пресс., 1993.
Биология охраны природы. Сб., ред. Сулей - М., Уилкокс Б. - М., 1983.
Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. - М., Наука, 1988.
Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. - М., 1986.
Тема V. Понятие ноосферы. Переход биосферы в ноосферу.
Биоэтика. Антропно-космологический принцип. Принципы
универсальногоэволюционизма.Путь к единой культуре.
Вопросы для докладов и рефератов.
Современная космология и антропный принцип.
Ключевые моменты: Фундаментальные физические и космологические константы и устойчивость Вселенной. Закономерности формирования и эволюции космического вещества – от газопылевых облаков к звездам и галактикам. Закономерности эволюции звезд и «производство» химических элементов. Углерод – главный элемент жизни. Солнечная система – пепел звезды первого поколения. Уникальная структура Солнечной системы и уникальность физических условий на планете Земля. Человек и космос; антропный космологический принцип и его возможные следствия. Основные положения антропнокосмического мировидения. Антропный принцип как основа философии современного антропоцентризма.
Ноосфера: утопия или закономерность развития человечества?
Ключевые моменты: Переход от биосферы к ноосфере (учение В.И. Вернадского). Ноосфера как Божественная среда. Феномен Человека (учение П. Тейяр де Шардена). Закономерности ноогенеза в свете учения С. Булгакова о софийности хозяйства. Человек и Космос в свете учений русских космистов. Концепция ноосферы и антропно-космологический принцип. Проблемы экологии и демографии в свете концепции ноосферы. Современные естественнонаучные подходы к этике и религии. Ноосфера, эволюция, этика и религия. Биоэтика – сциентистский миф или эволюционная реальность? Человек и природа: антагонизм или коэволюция? Современная дискуссия по проблеме ноосферы.
Синергетика и принцип коэволюции.
Ключевые моменты: Осевое время и начало цивилизации. Возникновение и развитие артесферы. Современные противоречия в системе «Человек – Природа». Общество и природа: траектория совместного развития и горизонты эволюции. От техногенной цивилизации к космогенной; - опасности технократических утопий и реальные возможности коэволюции. Универсальный эволюционизм: общая схема и ожидаемые результаты. Темпоральная несоизмеримость эволюции техносферы и биосферы. Концепция экологического императива. Коллективный интеллект и путь к единой культуре. Синергетика - новый диалог человека с природой.
Список литературы.
Булгаков С.Н. Философия хозяйства. Соч. в двух томах. Т. 1, С. 49-298. - М.: Наука, 1993.
Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление. М., 1991.
Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М., Наука, 1983.
Григорьева Т.П. Синергетика и Восток. // Вопр. философии, 1997, № 3, с. 90-102.
Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Антропный принцип в синергетике. // Вопр. философии, 1997, № 3, с. 62-79.
Князева Е.Н. Одиссея научного разума. Синергетическое видение научного прогресса. - М., 1995.
Культура и экология. Поиск путей становления новой этики. Сб., ред.-сост. Е.Р. Мелкумова. - М.: Интеллект, 1996.
Кутырев В.А. Универсальный эволюционизм или коэволюция. // Природа, 1988, №8.
Моисеев Н.Н. Человек, Среда, Общество. - М., Наука, 1979.
Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. - М.: Прогресс, 1990.
Моисеев Н.Н. Расставание с простотой. - М.: Аграф, 1998.
Назаретян А.П. Интеллект во Вселенной. - М.: Недра, 1990.
Налимов В.В. В поисках иных смыслов. - М.: Прогресс, 1993.
Налимов В.В. Критика исторической эпохи: неизбежность смены культуры в ХХ1 веке. // Вопр. философии, 1996, №11, с. 65.
Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. - М., 1986.
Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. - М.: Прогресс, 1986.
Реймерс Н.Ф. Экология. - М.: Россия Молодая, 1994.
Родин С.М. Идея коэволюции. - Новосибирск, 1991.
Рьюз М. Эволюционная этика. // Вопр. философии, 1989, № 8, с. 34.
Рьюз М. Наука и религия: по-прежнему война? // Вопр. философии, 1991, №2, с. 36.
Сутт Т.Я. Идея глобального эволюционизма и принцип антропности. - М., 1986.
Тейяр де Шарден П. Феномен человека. - М., Прогресс, 1965.
Тейяр де Шарден П. Божественная среда. - М.: Гнозис, 1994.
Фролов И.Г. Перспективы человека. - М., 1983.
Философия русского космизма. Сб., - М.: Новое Тысячелетие, 1996.
Некоторые учебники по дисциплине КСЕ, рекомендуемые Министерством
общего и профессионального образования Российской Федерации.
Дубнищева Т.А. Концепции современного естествознания. - Новосибирск, 1997.
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М., 1997.
Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания - М., 1997.
Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. - М., 1999.
Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. - М., 1999.
Рекомендуемые учебные пособия по всем вопросам курса КСЕ.
Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания. - СПб., 2000.
Воронов В.К., Гречнева М.К., Сагдеев Р.З. Основы современного естество знания. - М., 1999.
Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М.: «Центр», 1997; - М.: «Центр», 1999.
Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания. -
Каменев А.С. Концепции современного естествознания. Словарь понятий и терминов. – М.: «Жизнь и мысль», 2002.
Кокин А.В. Концепции современного естествознания. - М., 1998.
Концепции современного естествознания. Коллектив авторов. - Ростов н/Д., 1997.
Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. - М., 1996.
Лавриненко В.Н., Ратников В.П. Концепции современного естествознания. - М., 1997.
Невважай И.Д., Пугачева Л.Г., Соколенко В.М. Концепции современного естествознания. – Саратов, 2000.
Потеев М.И. Концепции современного естествознания. - СПб., 1999.
Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания. – М., 2003.
Контрольные задания (вопросы).
Выполнение контрольных заданий предусматривает четкий и конкретный ответ на поставленные вопросы. Объем контрольной работы ограничен двумя-тремя страницами с указанием использованного источника. Количество источников не оговаривается.
Основные вопросы по курсу КСЕ.
В чем состоит проблема «двух культур»? Дать философское обоснование и привести примеры из истории науки. Возможен ли синтез естественнонаучного и гуманитарного мышления, продуктивен ли он для науки?
Что такое наука? Дать характеристику основных принципов научного способа познания. Соотнести науку с прочими отраслями культуры.
Раскрыть смысл понятия парадигмы. Что такое научное сообщество и нормальная наука? Охарактеризовать ход научных революций как процесс смены парадигм. Дать примеры из истории науки. Насколько универсален этот подход?
Что такое паранаука и каковы её отличия от науки. Какова роль и место паранауки в процессе познания? Охарактеризовать паранауку с системной точки зрения. Привести примеры паранормальной науки.
Дать краткий обзор античной натурфилософии. Охарактеризовать геоцентрическую систему мира К. Птолемея. Почему она просуществовала от античности до 16 века? Был ли в ней элемент научного или она находится абсолютно за пределами науки?
Изобразить современную модель Солнечной системы. Кратко охарактеризовать планеты. Дать краткий исторический очерк состояния этой проблемы в эпоху революции Коперника.
Сформулировать законы механики Ньютона и закон всемирного тяготения (ЗВТ). Сформулировать законы Кеплера. Объяснить смысл входящих в них параметров. Связать существующий вид ЗВТ с геометрической размерностью пространства Вселенной.
Что такое первая, вторая и третья космические скорости? Дать физическое толкование и привести численные значения. Как Циолковский решил проблему преодоления силы земного притяжения?
Что такое космические лучи? Каковы источники их происхождения и состав? Дать краткую историческую справку. Оказывают ли они влияние на живые организмы биосферы Земли и если да, то какое?
Рассмотреть внутреннее строение Земли. Что такое горные породы? Что такое литосфера Земли? Какой тектонический процесс называется землетрясением?
Осветить основные положения и выводы специальной и общей теории относительности.
Что такое элементарные частицы? Привести некоторые примеры. Каковы современные представления об элементарности? Рассмотреть соотношение части и целого на уровне микромира.
Что такое квант? История возникновения этого понятия. Объяснить понятие кванта при помощи постулатов Бора на модели атома. Что изучает квантовая механика? Что такое спектр испускания и спектр поглощения? Как это используется в науке?
Что такое корпускулярно-волновой дуализм? Объяснить на примере электрона и фотона. Привести пример использования волновых свойств электрона в технике. В какой мере это явление свойственно макромиру?
В чем состоит принцип неопределенности Гейзенберга? Рассмотреть пример движения электрона. Имеет ли он применение в области макромира? Рассмотреть на примере траектории полета пули.
Какие системы и процессы называются динамическими? В чем причина обратимости времени в динамических системах? Привести примеры динамических систем. Какие системы и процессы называются стохастическими? В чем причина необратимости времени в таких системах? Привести примеры стохастических систем.
Что такое гравитация? Дать краткий очерк истории изучения процесса свободного падения тел (от Аристотеля до Ньютона).
Что такое трофические и энергетические цепочки? Охарактеризовать автотрофные и гетеротрофные организмы. Привести примеры трофических цепей в устойчивой экосистеме. В чем причина кризисов в экосистеме?
Охарактеризовать понятия системы, системности, эволюционности. Дать краткий исторический очерк развития этого понятия в науке. В чем состоит современный принцип системности и эволюционности?
Является ли биосфера системой? Если да, то динамическая или стохастическая. Дать основные характеристики элементов этой системы. Рассмотреть какой-либо реальный пример экосистемы.
В чем состоит принцип дополнительности Н. Бора? Каковы его физические истоки, эпистемологические причины и в чем его современное общенаучное значение?
Что такое ионизирующее излучение. Рассмотреть рентгеновские лучи, гамма-фотоны, альфа-частицы, бета-частицы? Дать им краткую физическую характеристику и указать источники происхождения.
Как выглядит современная модель атома и атомного ядра? Привести пример атомов водорода и гелия. Охарактеризовать протон, нейтрон и электрон. Дать краткий исторический очерк их открытия.
В чем состоит процесс деления атомного ядра? Что такое спонтанное и вынужденное деление? Изобразить схему деления ядра урана.
Что такое радиоактивный распад, каковы его закономерности? Каков физический смысл параметров, входящих в закон радиоактивного распада? Привести какой-либо пример распада радиоактивного вещества.
В чем состоит понятие силового поля? История возникновения этого понятия. Квантовый характер электромагнитного поля. Какой объект является переносчиком электромагнитного взаимодействия?
На каких основаниях строится иерархия структурных уровней организации материи? Привести пространственные, временные и массовые параметры наиболее характерных объектов трех уровней организации.
Разъяснить понятие частицы и античастицы. Кратко очертить историю этой проблемы и привести соответствующие примеры пары «частица-античастица». Что такое антивещество, есть ли оно во Вселенной?
В чем состоит процесс аннигиляции и образования пары «частица-античастица»? Привести конкретный пример. Пользуясь формулой Эйнштейна (связь массы с энергией), сравнить энергетический выход аннигиляции 1 г вещества и ядерного взрыва 1 кг урана.
В чем состоят основные положения дарвинизма? Какова роль и место учения Дарвина в современной биологии? Есть ли альтернативные концепции процесса видообразования в биосфере?
В чем состоит смысл понятия энтропии? Привести термодинамическую и статистическую трактовки. Каков смысл выражения «стрела времени»? Какова научная подоплека концепции тепловой смерти Вселенной?
Рассмотреть соотношение категорий «энтропия» и «информация». Объяснить смысл формулы Шеннона. Что такое ценность информации и можно ли это качество описать математически? Обосновать ответ.
Как выглядит современная стандартная модель Большого взрыва? Описать основные стадии процесса развития Вселенной и охарактеризовать имеющиеся альтернативные модели.
Что такое волновая функция Шредингера? Какие параметры объектов микромира она характеризует? Рассмотреть концепцию вероятностного характера процессов в микромире и дать философскую оценку.
Рассмотреть категорию «ноосфера». Дать краткую историческую справку (подход Вернадского и Тейяра де Шардена) и охарактеризовать современное состояние проблемы ноосферы. Полностью ли научно это понятие?
Каковы основные задачи кибернетики и синергетики как науки? Какие закономерности поведения систем они описывают? Пояснить на примере саморазвития систем с использованием понятия обратных связей.
Рассмотреть основные положения концепции универсального эволюционизма. Что такое антропно-космологический принцип и какие научные данные лежат в его основе? Можно ли отнести его к чисто научной сфере, а если да (или нет), то почему?
Описать иерархию биологических уровней организации природы. Что такое клетка и какова её структура? Кто такие прокариоты и эукариоты? Какие организмы населяли первичную биосферу Земли?
Как по современным представлениям выглядит структура Вселенной и галактик?
Охарактеризовать науку генетику, круг ее вопросов и современное состояние. Что такое генная инженерия, что такое клонирование организмов?.
Вопросы для самостоятельной работы.
Что такое взаимодействие материальных объектов? Охарактеризовать концепции близкодействия и дальнодействия. Перечислить и охарактеризовать фундаментальные взаимодействия материальных объектов.
Что такое химическая реакция? Дать общую характеристику химическим процессам. Привести примеры простейших реакций (напр. горения).
Что такое экологический стресс и экологический кризис? Охарактеризовать экологический кризис на современном этапе эволюции биосферы. Возможно ли бескризисное сосуществование системы «человек-природа»? Обосновать ответ.
Что такое фотоэлектрический эффект? Можно ли объяснить его в рамках классической науки? Как его объяснил Эйнштейн, исходя из квантовомеханических представлений?
В чем состоит закон всемирного тяготения? Какова его роль в классической науке? Объяснить физический смысл входящих в него символов.
В чем состоит новизна и необычность неевклидовой геометрии Лобачевского, Больяи и Римана? Есть ли примеры такой геометрии в реальности? Как она используется в общей теории относительности? Как трактуется сила гравитации в общей теории относительности?
В чем состоит принцип верификации и фальсификации? Чем отличается высказывание научное от ненаучного? Имеют ли ценность ненаучные (т.е. метафизические) высказывания для науки?
В чем состоят опыты Менделя по изучению наследственности? Каковы основные результаты, полученные Менделем? Подтверждены они современной генетикой или опровергнуты?
Как трактуются понятия пространства и времени в механике Ньютона и в специальной теории относительности Эйнштейна? Записать формулы для расстояний, массы и временных интервалов в теории относительности.
Что такое размерность пространства? Сформулировать основные постулаты геометрии Евклида. Каковы физические следствия, вытекающие из крупномасштабной трехмерности пространства?
Как понимать утверждение Галилея о том, что книга природы написана языком математики? Насколько оно правомерно. Привести примеры успехов и ошибок при математическом моделировании природных явлений.
Что такое химический элемент? Охарактеризовать периодический закон изменения свойств элементов. В чем состоит понятие изотопов? Привести примеры изотопов некоторых химических элементов.
В чем состоит принцип сохранения массы-энергии? Какова его роль в естествознании? Записать и объяснить формулу Эйнштейна, связывающую массу с энергией. Привести пример продуктивности закона сохранения энергии в дискуссии вокруг бета-распада.
Качественно рассмотреть реакцию Белоусова-Жаботинского и её трактовку с точки зрения синергетики (интерпретация И. Пригожина). В чем состоит её значение для постнеклассической науки?
Что такое мутация? Как она происходит и какова её роль в эволюции видов живых организмов? Рассмотреть соотношение закономерного и случайного в этом процессе.
Описать схематически основные этапы процесса самоорганизации упорядоченных структур из неравновесного хаотического состояния. Объяснить значение терминов, характеризующих эти этапы.
В какой форме должен быть представлен результат исследований, удовлетворяющий современным критериям научности? Сравнить понятия истины и статистической достоверности. Какое из них принадлежит сфере науки, какое имеет чисто философский смысл и почему?
Разъяснить понятия корпускулярности и континуальности. Привести примеры соответствующих объектов. Есть ли основания отдавать предпочтение какой-либо из этих концепций описания природы?