Начала современного естествознания: концепции и принципы (В. Н. Савченко, В. П. Смагин)
Скачать 4.63 Mb.
|
| Начала современного естествознания: концепции и принципы (В.Н. Савченко, В.П. Смагин) Предисловие Популяризация достижений в области естествознания или ее отдельных наук, таких как физика, химия, биология, география, геология, палеонтология, антропология, всегда была предметом интересов многих крупных ученых. В недавнем прошлом как отечественные, так и зарубежные ученые написали немало замечательных книг, раскрывающих достаточно просто, но в то же время точно основы тех или иных наук. Среди них в первую очередь надо отметить книгу великого Альберта Эйнштейна и его тогдашнего ассистента Леопольда Инфельда “Эволюция физики”, появившуюся на свет в 1938 году. “Мысль о книге родилась в голове у Эйнштейна, — вспоминал позже Л. Инфельд. — Ой намеревался написать популярную книгу, содержащую основные идеи физики в ее логическом развитии. По Эйнштейну, в физике имеется лишь несколько принципиальных идей, и они могут быть выражены словами. Ни один ученый не мыслит формулами (выделено нами. — Авт.), — говорил он часто”. В книге Эйнштейна и Инфельда дается “представление о вечной борьбе изобретательного человеческого разума за более полное понимание законов, управляющих физическими явлениями” , в ней показано, как каждая последующая уточненная картина мира закономерно сменяет предыдущую научную картину. В 60-70-е годы появились книги В. Вайскопфа “Наука и удивительное”, Р. Пайерлса “Законы природы”, Р. Фейнмана “Характер физических законов”, Нильса Бора “Атомная физика и человеческое познание”, Иосифа Шкловского “Вселенная. Жизнь. Разум”, Ф. Кемпфера “Путь в современную физику” Тогда же родоначальник всемирно известного курса теоретической физики, советский физик, лауреат нобелевской премии Лев Ландау, в соавторстве с А. Китайгородским и Ю. Румером, написал популярные книги “Физика для всех” и “Что такое теория относительности”. Широкий мировой резонанс вызвала лекция “Две культуры и научная революция”, прочитанная английским писателем Чарльзом Сноу в 1959 г. в Кембридже (Англия), затем его книга “Две культуры”, в которых рассматривались вопросы взаимодействия гуманитарной и естественнонаучной культур. Несколько позднее на полках книжных магазинов появилась книга выдающегося английского астрофизика Стивена Хокинга “Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр”, популярно излагавшая представления о рождении и эволюции Вселенной. Эти книги и проблемы, поднятые в них, предопределили появление в середине 90-х годов в вузах России новой учебной дисциплины — “Концепции современного естествознания”. Основные идеи этой дисциплины были заложены в ряде монографий математика и философа академика Никиты Моисеева, программных статьях А. Суханова, В. Аршинова и В. Буданова “Естественнонаучное образование гуманитариев: на пути к единой культуре” (журнал “Общественные науки и современность”, 1994) и А. Суханова “Целостность естественнонаучного образования” (журнал “Высшее образование в России”, 1994). В последней статье профессора А. Суханова впервые была дана примерная программа обсуждаемой дисциплины, вскоре положенная в основу государственного образовательного стандарта. С того времени эта дисциплина — “Концепции современного естествознания” — является обязательным федеральным компонентом по специальностям и направлениям гуманитарного и социально-экономического профиля. Цели преподавания предлагаемой дисциплины, по сути, направлены на: - понимание специфики естественнонаучного и гуманитарного компонентов культуры, ее связей с особенностями мышления; - формирование представлений о ключевых особенностях стратегий естественнонаучного мышления; - понимание сущности трансдисциплинарных и междисциплинарных связей и идей и важнейших естественнонаучных концепций, лежащих в основе современного естествознания; - осознание проблем экологии и безопасности жизнедеятельности общества в связи с основными концепциями и законами естествознания; - формирование представлений о смене типов научной рациональности, о революциях в естествознании и смене научных парадигм как ключевых этапах развития естествознания; - понимание роли исторических, естественноистори-ческих и социокультурных факторов и законов самоорганизации в процессе развития естествознания и техники, а также в процессе диалога науки и общества; - формирование представлений о естественнонаучной картине мира как глобальной (универсальной) модели природы, отражающей целостность и многообразие естественного мира. Основные задачи изучения дисциплины состоят в том, чтобы выработать представления: - об основных этапах развития естествознания, галилеево-ньютоновской (классической), неклассической (квантово-полевой) и постнеклассической (эволюционо-синергетической) парадигмах естествознания, об особенностях современного естествознания; - о принципах научности, методологии и философии науки; - о концепциях пространства и времени; - о принципах симметрии и законах сохранения; - о понятии состояния в естествознании; - о корпускулярных и континуальных традициях в описании природы; - о динамических и статистических закономерностях в естествознании; - о соотношении порядка и беспорядка (хаоса) в природе; - о самоорганизации в живой и неживой природе; - об иерархии структур и элементов материи микро-, макро- и мегамиров; - о взаимосвязях физических, химических и биологических процессов; - о специфике живого, принципах эволюции, воспроизводства и развития живых систем, их целостности и гомеостазе; - о биологическом многообразии, его роли в сохранении устойчивости биосферы и принципах систематики; - о физиологических основах психики, социального поведения, экологии и здоровья человека; - о месте человека в естественной истории Земли, антропном принципе, о ноосфере и парадигме единой культуры. Достаточно полно цели и задачи курса сформулировал известный русский современный философ Ю. Г. Волков в одной из своих книг: “В современных условиях физические, химические, биологические, социальные науки изучают отдельные стороны, процессы Вселенной, создавая частичное знание о мире. Синтетические, стыковые науки: физическая химия, геохимия, биофизика, биогеохимия (В. П. Вернадский) — изучают целостно лишь отдельные процессы Вселенной. Космология рассматривает только физический и физико-химический аспект мироздания. В действительности Вселенная не расчленена на отдельные природные и социальные процессы, во Вселенной они выступают в органическом единстве как единое целое. Эволюция Вселенной в прошлом и настоящем имеет направленность на самопознание, потому что человек и его общество являются неотъемлемой рефлекторной частью мироздания. Чтобы рассмотреть Вселенную как единое органическое целое, необходима особая целостная форма идеологии, которая будет представлять собой синтез философского, научного, художественного, экологического знания, дающая целостное знание о мире, о месте и роли человека в нем”. Авторы выражают глубокую благодарность докторам физико-математических наук, профессорам Осуховскому В. Э. и Юдину В. В., доктору биологических наук, профессору Лукьяновой О. Н., доктору философских наук, профессору Ячину С. Е., доктору философских наук, профессору Батурину В. К., доктору географических наук, профессору Пушкарю В. С. и доктору геолого-минералогических наук, профессору Слезину Ю. Б., которые в разные годы рецензировали и обсуждали наши книги по концепциям современного естествознания, указывали на определенные упущения и неточности в изложении тех или иных принципиальных вопросов курса, предлагали свои варианты, чем способствовали улучшению содержания и качества нашего учебного пособия. Вместе с тем, только мы несем ответственность за изложение того, что и как представлено в данной книге. Обращаем внимание всех наших читателей, что выделенные курсивом или жирным шрифтом фрагменты текста содержат наиболее важный или наиболее значимый материал, знание которого необходимо для качественного освоения предлагаемого учебного курса. Все замечания читателей по улучшению содержания учебного пособия будут с благодарностью приняты. РАЗДЕЛ I. Теоретико-концептуальный и естественноисторический 1. Принципы, методы и философские концепции науки и естественнонаучного познания 1.1. Определение науки и естествознания как отрасли науки 1.2. Наука и ненаука. Принципы или критерии научности 1.3. Структура, эмпирический и теоретический уровни и цель естественнонаучного познания 1.4. Методы научного познания 1.5. Философия науки и динамика научного познания в концепциях К. Поппера, Т. Куна и И. Лакатоса 1.6. Основные этапы развития научной рациональности (науки) - классический, неклассический и постнеклассический 2. Генезис основных концептуальных понятий современного естествознания античными и средневековыми цивилизациями 2.1. Роль и значение мифов в становлении науки и естествознания 2.2. Античные ближневосточные цивилизации 2.3. Античная Эллада (Древняя Греция) 2.4. Античный Рим 2.5. Античный Китай 2.6. Античная Индия 2.7. Арабское средневековье 2.8. Древняя Месоамерика — естествознание народа майя 2.9. Древние и средневековые Византия и Русь 2.10. Западноевропейское средневековье 2.11. Эпоха Возрождения 3. Концепции и принципы классического физического – механистического и термодинамического естествознания 3.1. Объекты физического познания и структура физических наук 3.2. Концепции предклассического механистического естествознания 3.3. Ньютоновы принципы классического механистического естествознания 3.4. Энергия, теплота, закон сохранения энергии и первое начало (принцип) термодинамики 3.5. Понятие качества энергии, энтропия, второе начало (принцип) термодинамики и принцип минимума производства энтропии 4. Концепции и принципы неклассического - полевого, квантового и квантово-полевого физического естествознания 4.1. Электромагнитное поле Фарадея-Максвелла, электромагнитное взаимодействие и принципы специальной теории относительности - теории пространства-времени Эйнштейна и Минковского 4.2. Поле всемирного тяготения, гравитационное взаимодействие и постулаты общей теории относительности Эйнштейна - теории пространства, времени, материи, тяготения и движения 4.3. Концепции и принципы квантового естествознания 4.4. Квантово-полевой микромир сильного и слабого взаимодействий, принципы квантовой хромодинамики и систематики элементарных частиц 5. Фундаментальные принципы и обобщенные положения современного физического естествознания 5.1. Концепции пространство и время 5.2. Принципы относительности движения — классический, релятивистский и к средствам наблюдения 5.3. Концепции корпускулярности, континуальности и корпускулярно-волнового дуализма 5.4. Концепции симметрии, инвариантности и законы сохранения 5.5. Концепции физического вакуума 5.6. Основополагающие принципы и понятия физического естествознания 5.7. Физическое естествознание как целостная система знаний 6. Космологические и космогонические концепции естествознания о Вселенной 6.1. Вселенная как понятие и объект познания 6.2. Планеты, звезды, галактики и их структуры во Вселенной 6.3. Начало космологии, фридмановские космологические модели, разбегание галактик и расширение Вселенной 6.4. Космогоническая гипотеза Леметра, гипотеза Гамова «горячей сингулярности», «большой взрыв» и ранние эпохи образования Вселенной 6.5. Реликтовое излучение Гамова 6.6. Космологический Горизонт и крупномасштабная (ячеистая) структура Вселенной 7. Естествознание о Земле и планетах Солнечной системы 7.1. Планетная космогония 7.2. Геосферы и эволюция Земли 7.3. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы 7.4. Географическая оболочка Земли 8. Концепции и принципы химического естествознания 8.1. Эволюция звезд, происхождение химических элементов и планетная химическая эволюция 8.2. Донаучный этап химии — ремесленная химия и алхимия античности и средневековья 8.3. Главная задача химии и основные этапы ее развития 8.4. Концепции химии об элементах и периодический закон Менделеева химических элементов 8.5. Концепции структуры химических соединений (структурной химии) 8.6. Концепции и законы химических процессов (реакций) 8.7. Концепции и принципы эволюционной химии и самоорганизации эволюционных химических систем 9. Концепции и принципы биологического естествознания 9.1. Объекты биологического познания и структура биологических наук 9.2. Гипотезы возникновения жизни и генетического кода 9.3. Концепции начала и эволюции жизни 9.4. Системная иерархия организации живых организмов и их сообществ 9.5. Экосистемы, экология и взаимоотношения живых существ 9.6. Основные концепции этологии 9.7. Энергетические и энтропийные процессы (энергетика) жизни 10. Концепции и гипотезы естествознания о человеке 10.1. Теическая гипотеза происхождения человека (творение Бога) 10.2. Эволюционные концепции происхождения человека 10.3. Мутационные гипотезы происхождения человека 10.4. Концепции этнологии 10.5. Теория пассионарности Л. Н. Гумилева 10.6. Совместная эволюция человека и биосферы 11. Антропный принцип и мега-история Вселенной 11.1. О понятии мега-истории Вселенной 11.2. Предыстория антропного принципа 11.3. Этапы и процессы панкосмогенеза 11.4. О базовых параметрах Вселенной и Галактики (Млечного Пути) 11.5. Тонкая согласованность физических законов и мировых констант 11.6. Магия (мистика) больших чисел 11.7. Слабая формулировка антропного принципа 11.8. Сильная и сверхсильная формулировки антропного принципа 11.9. О кризисе планетарного цикла мега-истории Вселенной 12. Концепции постнеклассического естествознания и теорий самоорганизации 12.1. Возникновение и становление концепций постнеклассического естествознания 12.2. Динамика возникновения диссипативных структур 12.3. Устойчивость структур и механизм их эволюции 12.4. Механизмы потери устойчивости структур, катастрофы, бифуркации, математическая теория катастроф и прогнозы будущего 12.5. Природные диссипативные структуры (стихии) 12.6. Фракталы, сети и сетевые структуры природы и общества 12.7. Фундаментальные концепции постнеклассического естествознания 12.8. К проблеме постнеклассического межкультурного диалога естественных и гуманитарных наук 13. Математика и естественнонаучная реальность мира 13.1. Математизация как принцип целостности естествознания 13.2. Математика, математическая истина и теория познания 13.3. Непостижимая эффективность математики 1. Принципы, методы и философские концепции науки и естественнонаучного познания 1.1. Определение науки и естествознания как отрасли науки 1.2. Наука и ненаука. Принципы или критерии научности 1.3. Структура, эмпирический и теоретический уровни и цель естественнонаучного познания 1.4. Методы научного познания 1.5. Философия науки и динамика научного познания в концепциях К. Поппера, Т. Куна и И. Лакатоса 1.6. Основные этапы развития научной рациональности (науки) - классический, неклассический и постнеклассический 1.1. Определение науки и естествознания как отрасли науки В науке и для науки интересно все. Даже само слово наука. Этимология (от греческого etymon — истина; основное значение слова + логия) русского слова “наука” такова. Это общеславянское слово, образовано оно с помощью приставки “на” от исчезнувшего славянского слова “ука” — ученье. Так что в чисто русском варианте термин наука буквально означает научение. В большинстве же европейских языков синоним нашего слова наука обозначается транслитерациями от латинского слова “scientia”, что в переводе означает знание. Видно, что дать однозначное научное толкование этого понятия и понятия самой науки — задача многотрудная, если не сказать вечная. В широком смысле слова наука есть, во-первых, форма общественного сознания, во-вторых, сфера человеческой деятельности, в-третьих, система социальных институтов (здесь институты понимаются как элементы социальной структуры общества, но не как учебные заведения). В данном учебном курсе нас должен более всего интересовать первый аспект определения науки, т. е. ее интеллектуальная форма, которая непосредственно связана и с определением естествознания. Именно естествознание — это система представлений и понятий о явлениях, естественно существующих в реальном мире. Кстати, привычное, казалось бы, русское слово естествознание необыкновенно философично, глубоко по смыслу. В самом деле, рассмотрим (упрощенно) толкование слова естествознание. Оно заимствовано из старославянского (ст. сл.) языка и образовано из ст.-сл. слова естьство (представляющее собой кальку греческого ousia — сущность, бытие) и слова знание, что дает буквальное толкование исследуемого слова — знание о бытии, знание о сущности, следовательно, естествознание есть, как таковое, онтология (буквально по греч. — учение о бытии). С другой стороны, многие энциклопедические, не толковые, словари (например, знаменитый и переизданный недавно словарь Брокгауза и Ефрона) определяют естествознание просто как естественную историю. |
Похожие:
 | | Методические рекомендации по организации самостоятельной работы обучающихся 5-6 кл в курсе естествознания | |
|  | Темы №1, №2 Понятие, сущность, система, принципы и источники международного права. Субъекты современного международного права | |
| Кетовская районная Дума современного вида начала свою работу 19. 12. 1996 года, после прошедших выборов 27. 11. 1996 года на всей... | | Интегральные микросхемы управления импульсными (ключевыми) стабилизаторами напряжения |
| Способы диагностики перикардитов; Принципы про ведения дифференциального диагноза перикардита с другими заболева- ниями сердца; Вопросы... | | Институт управления, экономики и финансов, общеэкономический факультет, кафедра статистики, эконометрики и естествознания |
| Охватывает период с конца V по XV вв., от падения Западной Римской империи до начала эпохи Великих географических открытий. Курс... | | Подписание губернатором Евгением Савченко соглашения о социально-экономическом сотрудничестве с «Металлоинвестом» |