- •Развитие естествознания и стимулы развития науки.
- •Понятие научная революция.
- •Научные революции прошлого столетия.
- •Основные достижения нтр.
- •Особенности нтр.
- •Элементы научного метода познания.
- •Методы естествознания,всеобщность его законов,отличия естествознания от других наук.
- •Системный подход и его основные понятия в современной естественнонаучной картине мира.Примеры применения.
- •Представления о материи и движении.
- •Механическая картина мира.
- •Изменение представлений о времени и пространстве в ходе развития науки.
- •Относительность одновременности,расстояний и промежутков времени.
- •Принцип относительности и постулаты Эйнштейна.
- •Симметрии пространства и времени и законы сохранения.
- •Примеры сохраняющихся велечин в окружающей жизни,наприме в спорте.
- •Поясните роль математики и моделирования в естествознании.
- •Принцип соответствия (классическая и релятивистская механика).
- •Начала термодинамики,связь термодинамических и статистических свойств макроскопических систем.
- •Проанализируйте понятие температура с позиций этой связи.
- •11. . Понятие энтропии. Основные отличия реальных процессов от идеальных. Принцип Больцмана, связь понятий “энтропия” и “информация”. Проблема обратимости.
- •12.. Единство дискретности и непрерывности в теории излучения. Волновые и корпускулярные свойства света. Корпускулярно-волновой дуализм материи
- •13. Несостоятельность механического детерминизма. Понятие состояния в классической и квантовой теориях. Фундаментальность статистического описания.
- •14. Соотношения неопределенности и принцип дополнительности. Принцип соответствия и специфика описания микромира. Поясните роль прибора в квантовой механике.
- •16. Понятие «химический элемент», «валентность» и « химическая связь». Роль энергии и энтропии при образовании молекул. Представления о структурной и квантовой химии.
- •17. Основные формы, свойства и уровни организации живой материи. Молекулярно-генетический уровень.
- •18. Понятие “биосфера”, ее функции и оболочки. Процесс фотосинтеза. Основы учения Вернадского о биосфере. Круговорот веществ в биосфере. Распределение на Земле солнечной энергии.
- •Основные факторы эволюции по Дарвину
- •21. Основные концепции происхождения жизни. Концепции биохимической эволюции. Возникновение и эволюция океана и атмосферы. Возникновение биосферы, химическая эволюция преджизненных форм
- •23. Понятия «динамический хаос», «аттрактор», «фрактал» и «бифуркация». Условия образования упорядоченных структур из хаоса, примеры. Синергетика.
- •Самоорганизация материи в процессе эволюции галактик, звезд, планет
- •25. Феномен человека. Антропный принцип. Человек как качественно новая ступень развития биосферы. Понятие о социальной экологии, этологии и социобиологии.
- •Практическое задание 1
- •31.Поясните суть гипотезы Луи де Бройля. Как и кем она была экспериментально подтверждена, какое значение для естествознания имеет использование корпускулярно-волновых свойств вещества?
- •32.Какие существуют методы управления химическими процессами? Как можно сместить химическое равновесие и направление реакции?
- •36 Как связаны энергетическая прочность химической связи со структурой молекулы? Приведите примеры изомеров.
- •47) Что такое «календарь»? Какие движения Земли легли в основу календаря, какие календари используются сейчас? Будет ли на Земле смена дня и ночи, если прекратится ее вращение вокруг своей оси?
- •48)Древнегреческий ученый Демокрит 2,5 тысячи лет назад считал, что все тела состоят из мельчайших частиц – атомов. Почему эти представления, несмотря на правильность, не могут считаться научными?
- •Практическое задание 2 (задачи)
Самоорганизация материи в процессе эволюции галактик, звезд, планет
Для концепции самоорганизации материальная Вселенная является единственной реальностью, и никакой другой реальности помимо нее не существует. Эволюция Вселенной описывается в терминах самоорганизации: идет самопроизвольное упорядочивание систем в направлении становления все более сложных структур. Динамичный хаос порождает порядок.
Вначале вещество Вселенной должно было находиться в тепловом равновесии с высокоэнергетическими фотонами. Через 109 с после рождения Вселенной (можно считать, после Большого взрыва), когда характерная температура понизилась до 103 К, вещество и излучение разделились (в это время возникло космическое фоновое излучение) и в дальнейшем их охлаждение происходило независимо.
Последующая эволюция Вселенной представляется следующим образом. К 1010 с образовались Солнце и звезды. Около 1017 с возникла жизнь, которая будет продолжаться в известных формах до 1022 с, затем Солнце потухнет и цивилизация на Земле погибнет. В настоящее время Вселенная состоит из звезд, объединенных в галактики, и других объектов (квазаров, нейтронных звезд, черных дыр и т.д.). Она расширяется так, как будто части ее продолжают разлетаться после Большого взрыва. Будет ли это расширение продолжаться вечно или же оно сменится сжатием, которое приведет Вселенную к ее первоначальному состоянию, зависит от плотности вещества в ней: если она превышает критическую (10-29 г/см3), то Вселенная должна коллапсировать (закрытая модель Вселенной), если же она меньше критической, то расширение будет продолжаться (открытая модель Вселенной). По мере расширения все вещество во Вселенной будет распадаться (распад протона, предсказываемый теорией Великого объединения, происходит через 1038 с (после Большого взрыва), в конце концов останутся лишь стабильные частицы (некоторые лептоны и фотоны).
Описанная модель позволяет выделить ряд процессов самоорганизации:
Исходный вакуум.
Возникновение суперструн.
Рождение частиц.
Разделение вещества и излучения.
Рождение Солнца, звезд, галактик.
Возникновение цивилизации.
25. Феномен человека. Антропный принцип. Человек как качественно новая ступень развития биосферы. Понятие о социальной экологии, этологии и социобиологии.
Феномен человека — это несомненная загадка природы, потому что человек в этом материальном мире гость, великий незнакомец! Человек как биологическое существо, как член огромного тела природы, огромного древа природы, является чем-то для нас совершенно понятным и знакомым, не более удивительным, чем любое высокоразвитое млекопитающее существо. Однажды Гилберт Честертон сказал, что если бы ласточки, вместо того чтобы строить себе гнезда и таскать мух для птенцов, стали создавать философские системы и размышлять над смыслом жизни, это показалось бы нам необычайным чудом.
Так вот подобным чудом является человек. Потому что Все процессы в нашем организме являются отражением общебиологических, физических, химических и просто мировых процессов, и все имеет совершенно определенные, конкретные цели: дыхание, питание, адаптация к окружающей среде, размножение и так далее.
Но откуда в нем то, что мы называем духовностью? Духовность — это главное свойство человека, которое отличает его от всех живых существ.
Мы отлично знаем, каким образом из природы мы получили то, что называем своим организмом, ибо в нас живут и животные, и растения, и минералы; но обшарьте всю известную нам Вселенную (материальную), и вы не найдете такой тайны, такого феномена, как сознание, как самосознание, как личность с ее этическими принципами.
Сейчас различают три варианта формулировок антропного принципа: слабую, сильную и сверхсильную. Кратко в слабой формулировке он гласит: физическая Вселенная, которую мы наблюдаем, представляет собой структуру, допускающую нагие присутствие как наблюдателей.
В слабой формулировке нет ответа на вопрос: почему порождается наблюдатель? Это декларируется как необходимое свойство Вселенной в сильной формулировке принципа, например, так; законы построения Вселенной должны быть таковы, что она непременно когда-нибудь должна породить наблюдателя.
Сверхсильной формулировка. Она постулирует известное равенство между человеком и Богом, но не превосходство Бога над этим миром и человеком. Ни одна из упомянутых сторон не может существовать без другой. Но если положение о зависимости человека от Природы банально, то обратная гипотеза о зависимости Природы от человека пока еще достаточно нетривиальна.
Человек как качественно новая ступень развития биосферы
Современная биосфера является результатом длительной эволюции всего органического мира и неживой природы нашей планеты. В последнее время она больше управляется человеческим разумом, постепенно превращаясь в ноосферу. Термин “ноосфера”, ещё двадцать лет тому назад известный лишь узкому кругу специалистов, за последнее время стал широко распространённым.
О формировании на Земле ноосферы наиболее подробно писал Вернадский. По его мнению, появление и существование человека в биосфере определяет высшую ступень её развития, представляет переход о простого биологического приспособления живых организмов к разумному поведению и целенаправленному изменению окружающей среды разумными существами. Он верил в человеческий разум, гуманизм научной деятельности, торжество добра и красоты, и считал, что завершающим этапом развития биосферы должна стать ноосфера. Ноосфера - сфера взаимодействия общества и природы, в пределах которой разумная деятельность предстает главным, определяющим фактором развития биосферы и человечества, называется ноосферой. Она представляет собой качественно новый этап эволюции биосферы, в котором создаются новые формы ее организованности как новое единство, возникающее в результате взаимодействия природы и общества. Ноосфера - это современный этап развития биосферы, который сформировался в результате созидательной деятельности человечества, изменяющей и биосферу, и весь ход геологической истории планеты Земля.
Социальная экология — радикальный взгляд на научную экологию и на общественно-политические системы. Дисциплина, изучающая взаимосвязи человеческого общества и биосферы, законы их сосуществования. Социальная экология пытается показать то, как природа мед ленно, по фазам трансформировалась в общество, не игнорируя различия между ними, с одной стороны, и степень их взаимопроникновения, с другой. Каждодневная социализация молодежи семьей не в меньшей степени основана на биологии, чем постоянная забота медицины о стариках - на устоявшихся социальных факторах. Мы никогда не престанем быть млекопитающими со своими первичными ннстинктами, но мы институциализировали их и следовали им с помощью разнообразных общественных форм. Итак, социальное и природное постоянно проникают друг в друга, не теряя своей особенности в этом процессе взаимодействия.
Этология - это наука, исследующая все виды врождённого поведения, проще говоря - инстинкты. Причём этологи изучают не только инстинкты животных, но и человека. В силу большой значимости и сложности, в этологии выделен специальный раздел, изучающий человеческие инстинкты - этология человека. К настоящему времени на базе этологии возникли такие направления как социобиология, эволюционная психология, и ряд других.
Социобиология — научное направление, изучающее биологические основы социального поведения и социальной организации у животных и человека на базе теоретических представлений и методов популяционной биологии (экологии и генетики популяций) и синтетической теории эволюции (современного дарвинизма). Основатель С. — американский биолог Э. Уилсон. С. изучает биологические функции поведения и социальной организации с точки зрения генетической приспособленности. В синтетической теории эволюции под приспособленностью понимается способность особи производить потомство и тем самым передавать ему свои гены.
