
- •Isbn 5-329-00647-3 (ооо «Издательский дом «оникс 21 век») isbn 5-94666-055-1
- •Часть I. Физические основы строения материального мира
- •Глава 1. Общие представления об естествознании ........................................... 12
- •Глава 2. Механика дискретных объектов.................................................................. 32
- •Глава 3. Физика полей .............................................................................................................. 49
- •Глава 4. Теория относительности эйнштейна — мост между
- •Глава 5. Основы квантовой механики и квантовой электродинамики
- •Глава 6. Физика вселенной................................................................................................... 77
- •Глава 7. Проблема «порядок—беспорядок» в природе и обществе.
- •Глава 8. Симметрия и асимметрия в различных физических
- •Глава 9. Современная естественно-научная картина мира с позиции
- •Часть II. Физика живого и эволюция природы и общества 145
- •Глава 10. Общие проблемы физики живого ............................................................ 145
- •Глава 11. От физики существующего к физике возникающего ............. 146
- •Глава 12. Физические аспекты и принципы биологии .................................. 172
- •Глава 13. Физические принципы воспроизводства и развития живых
- •Глава 14. Физическое понимание эволюционного и
- •Глава 15. Физические и информационные поля биологических
- •Глава 16ю физические аспекты биосферы и основы экологии.............. 265
- •Глава 17. Физические модели самоорганизации в экономике............... 285
- •Часть I. Физические основы строения
- •Глава 1. Общие представления об естествознании
- •1.1. Этапы развития и становления естествознания
- •1.1.1. Программа Платона
- •1.1.2. Представления Аристотеля
- •1.1.3. Модель Демокрита
- •1.2. Проблемы естествознания на пути познания мира
- •1.2.1. Физический рационализм
- •1.2.2. Методы познания
- •1.2.3. Целостное восприятие мира
- •1.2.4. Физика и восточный мистицизм
- •1.2.5. Взаимосвязь естественных и гуманитарных наук
- •1.2.6. Синергетическая парадигма
- •1.2.7. Универсальный принцип естествознания — принцип
- •Глава 2. Механика дискретных объектов
- •2.1. Трехмерность пространства
- •2.2. Пространство и время
- •2.3. Особенности механики Ньютона
- •2.4. Движение в механике
- •2.5. Законы Ньютона — Галилея
- •2.6. Законы сохранения
- •2.7. Принципы оптимальности
- •2.8. Механическая картина мира
- •Глава 3. Физика полей
- •3.1. Определение понятия поля
- •3.2. Законы Фарадея — Максвелла для электромагнетизма
- •3.3. Электромагнитное поле
- •3.4. Гравитационное поле
- •3.5. Электромагнитная картина мира
- •Глава 4. Теория относительности эйнштейна —
- •4.1. Физические начала специальной теории относительности (сто)
- •4.1.1. Постулаты а. Эйнштейна в сто
- •4.1.2. Принцип относительности г. Галилея
- •4.1.3. Теория относительности и инвариантность времени
- •4.1.4. Постоянство скорости света
- •4.1.5. Преобразования г. Лоренца
- •4.1.6. Изменение длины и длительности времени в сто
- •4.1.7. «Парадокс близнецов»
- •4.1.8. Изменение массы в сто
- •4.2. Общая теория относительности (ото)
- •4.2.1. Постулаты ото
- •4.2.2. Экспериментальная проверка ото
- •4.2.3. Гравитация и искривление пространства
- •4.2.4. Основные итоги основ теории относительности
- •Глава 5. Основы квантовой механики и квантовой
- •5.1. Описание процессов в микромире
- •5.2. Необходимость введения квантовой механики
- •5.3. Гипотеза Планка
- •5.4. Измерения в квантовой механике
- •5.5. Волновая функция и принцип неопределенности в. Гейзенберга
- •5.6. Квантовая механика и обратимость времени
- •5.7. Квантовая электродинамика
- •Глава 6. Физика вселенной
- •6.1. Космологическая модель а. Эйнштейна — a.A. Фридмана
- •6.2. Другие модели происхождения Вселенной
- •6.2.1. Модель Большого Взрыва
- •6.2.2. Реликтовое излучение
- •6.2.3. Расширяется или сжимается Вселенная?
- •6.2.4. Сценарий развития Вселенной после Большого Взрыва
- •6.2.5. Модель раздувающейся Вселенной
- •6.3. Современные представления об элементарных частицах как
- •6.3.1. Классификация элементарных частиц
- •6.3.2. Кварковая модель
- •6.4. Фундаментальные взаимодействия и мировые константы
- •6.4.1. Мировые константы
- •6.4.2. Фундаментальные взаимодействия и их роль в природе
- •6.4.3. Из чего же состоит вещество Вселенной?
- •6.4.4. Черные дыры
- •6.5. Модель единого физического поля и многомерность
- •6.5.1. Возможность многомерности пространства
- •6.6. Устойчивость Вселенной и антропный принцип
- •6.6.1. Множественность миров
- •6.6.2. Иерархичность структуры Вселенной
- •6.7. Антивещество во Вселенной и антигалактики
- •6.8. Механизм образования и эволюции звезд
- •6.8.1. Протон-протонный цикл
- •6.8.2. Углеродо-азотный цикл
- •6.8.3. Эволюция звезд
- •6.8.4. Пульсары
- •6.8.5. Квазары
- •Глава 7. Проблема «порядок—беспорядок» в
- •7.1. Неравновесная термодинамика и синергетика
- •7.2. Динамика хаоса и порядка
- •7.3. Модель э. Лоренца
- •7.4. Диссипативные структуры
- •7.6. Реакции Белоусова — Жаботинского
- •7.7. Динамический хаос
- •7.8. Фазовое пространство
- •7.9. Аттракторы
- •7.10. Режим с обострением
- •7.11. Модель Пуанкаре описания изменения состояния системы
- •7.12. Динамические неустойчивости
- •7.13. Изменение энергии при эволюции системы
- •7.14. Гармония хаоса и порядка и «золотое сечение»
- •7.15. Открытые системы
- •7.16. Принцип производства минимума энтропии
- •Глава 8. Симметрия и асимметрия в различных
- •8.1. Симметрия и законы сохранения
- •8.2. Симметрия—асимметрия
- •8.3. Закон сохранения электрического заряда
- •8.4. Зеркальная симметрия
- •8.5. Другие виды симметрии
- •8.6. Хиральность живой и неживой природы
- •8.7. Симметрия и энтропия
- •Глава 9. Современная естественно-научная
- •9.1. Классификация механик
- •9.2. Современная физическая картина мира
- •Часть II. Физика живого и эволюция природы
- •Глава 10. Общие проблемы физики живого
- •Глава 11. От физики существующего к физике
- •11.1. Термодинамические особенности развития живых систем
- •11.1.1. Роль энтропии для живых организмов
- •11.1.2. Неустойчивость как фактор развития живого
- •11.2. Энергетический подход к описанию живого
- •11.2.1. Устойчивое неравновесие
- •11.3. Уровни организации живых систем и системный подход к
- •11.3.1. Иерархия уровней организации живого
- •11.3.2. Метод Фибоначчи как фактор гармонической
- •11.3.3. Физический и биологический методы изучения природы
- •11.3.4. Антропный принцип в физике живого
- •11.3.5. Физическая эволюция л. Больцмана и биологическая
- •11.4. Физическая интерпретация биологических законов
- •11.4.1. Физические модели в биологии
- •11.4.2. Физические факторы развития живого
- •11.5. Пространство и время для живых организмов
- •11.5.1. Связь пространства и энергии для живого
- •11.5.2. Биологическое время живой системы
- •11.5.3. Психологическое время живых организмов
- •11.6. Энтропия и информация в живых системах
- •11.6.1. Ценность информации
- •11.6.2. Кибернетический подход к описанию живого
- •11.6.3. Роль физических законов в понимании живого
- •Глава 12. Физические аспекты и принципы
- •12.1. От атомов к протожизни
- •12.1.1. Гипотезы происхождения жизни
- •12.1.2. Необходимые факторы возникновения жизни
- •12.1.3. Теория абиогенного происхождения жизни а.И. Опарина
- •12.1.4. Гетеротрофы и автотрофы
- •12.2. Химические процессы и молекулярная самоорганизация
- •12.2.1. Химические понятия и определения
- •12.2.2. Аминокислоты
- •12.2.3. Теория химической эволюции в биогенезе
- •12.2.4. Теория молекулярной самоорганизации м. Эйгена
- •12.2.5. Циклическая организация химических реакций и гиперциклы
- •12.3. Биохимические составляющие живого вещества
- •12.3.1. Молекулы живой природы
- •12.3.2. Мономеры и макромолекулы
- •12.3.3. Белки
- •12.3.4. Нуклеиновые кислоты
- •12.3.5. Углеводы
- •12.3.6. Липиды
- •12.3.7. Роль воды для живых организмов
- •12.4. Клетка как элементарная частица молекулярной биологии
- •12.4.1. Строение клетки
- •12.4.2. Процессы в клетке
- •12.4.3. Клеточные мембраны
- •12.4.4. Фотосинтез
- •12.4.5. Деление клеток и образование организма
- •12.5. Роль асимметрии в возникновении живого
- •12.5.1. Оптическая активность вещества и хиральность
- •12.5.2. Гомохиральность и самоорганизация в живых организмах
- •Глава 13. Физические принципы воспроизводства и
- •13.1. Информационные молекулы наследственности
- •13.1.1. Генетический код
- •13.1.2. Гены и квантовый мир
- •13.2. Воспроизводство и наследование признаков
- •13.2.1. Генотип и фенотип
- •13.2.2. Законы генетики г. Менделя
- •13.2.3. Хромосомная теория наследственности
- •13.3. Процессы мутагенеза и передача наследственной информации
- •13.3.1. Мутации и радиационный мутагенез
- •13.3.2. Мутации и развитие организма
- •13.4. Матричный принцип синтеза информационных макромолекул и
- •13.4.1. Передача наследственной информации через репликации
- •13.4.2. Матричный синтез путем конвариантной редупликации
- •13.4.3. Транскрипция
- •13.4.4. Трансляция
- •13.4.5. Отличия белков и нуклеиновых кислот
- •13.4.6. Новый механизм передачи наследственной информации и
- •Глава 14. Физическое понимание эволюционного и
- •14.1. Онтогенез и филогенез. Онтогенетический и популяционный
- •14.1.1. Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза
- •14.1.2. Онтогенетический уровень жизни
- •14.1.3. Популяции и популяционно-видовой уровень живого
- •14.2. Физическое представление эволюции
- •14.2.1. Синтетическая теория эволюции
- •14.2.2. Эволюция популяций
- •14.2.3. Элементарные факторы эволюции
- •14.2.4. Живой организм в индивидуальном и историческом
- •14.2.5. Геологическая эволюция и общая схема эволюции Земли
- •14.3. Аксиомы биологии
- •14.3.1. Первая аксиома
- •14.3.2. Вторая аксиома
- •14.3.3. Третья аксиома
- •14.3.4. Четвертая аксиома
- •14.3.5. Физические представления аксиом биологии
- •14.4. Признаки живого и определения жизни
- •14.4.1. Совокупность признаков живого
- •14.4.2. Определения жизни
- •14.5. Физическая модель демографического развития сп. Капицы
- •Глава 15. Физические и информационные поля
- •15.1. Физические поля и излучения функционирующего организма
- •15.1.1. Электромагнитные поля и излучения живого организма
- •15.1.2. Тепловое и другие виды излучений
- •15.2. Механизм взаимодействия излучений человека с окружающей
- •15.2.1. Электромагнитное и ионизирующее излучения
- •15.2.2. Возможности медицинской диагностики и лечения на
- •15.3. Устройство памяти. Воспроизводство и передача информации в
- •15.3.1. Физические процессы передачи информационного сигнала
- •15.3.2. Физическая основа памяти
- •15.3.3. Человеческий мозг и компьютер
- •Глава 16ю физические аспекты биосферы и основы
- •16.1. Структурная организованность биосферы
- •16.1.1. Биоценозы
- •16.1.2. Геоценозы и биогеоценозы. Экосистемы
- •16.1.3. Понятие биосферы
- •16.1.4. Биологический круговорот веществ в природе
- •16.1.5. Роль энергии в эволюции
- •16.2. Биогеохимические принципы в.И. Вернадского и живое вещество
- •16.2.1. Живое вещество
- •16.2.2. Биогеохимические принципы в.И. Вернадского
- •16.3. Физические представления эволюции биосферы и переход к
- •16.3.1. Основные этапы эволюции биосферы
- •16.3.2. Ноосфера
- •16.3.3. Преобразование биосферы в ноосферу
- •16.4. Физические факторы влияния Космоса на земные процессы
- •16.4.1. Связь Космоса с Землей по концепции а.Л. Чижевского
- •16.5. Физические основы экологии
- •16.5.1. Увеличение антропогенной нагрузки на окружающую
- •16.5.2. Физические принципы ухудшения экологии
- •16.6. Принципы устойчивого развития
- •16.6.1. Оценки устойчивости биосферы
- •16.6.2. Концепция устойчивого развития и необходимость
- •Глава 17. Физические модели самоорганизации в
- •17.1. Экономическая модель длинных волн н. Д. Кондратьева
- •17.2. Обратимость и необратимость процессов в экономике
- •17.3. Синергетические представления устойчивости в экономике
- •17.4. Физическое моделирование рынка
- •17.5. Циклический характер экономических процессов в модели н.Д.
- •17.6. Модель колебательных процессов в экономике
- •Глава 1. Общие представления об естествознании..........5
- •Глава 2. Механика дискретных объектов.....................42
- •Глава 3. Физика полей.......................................73
- •Глава 4. Теория относительности эйнштейна - мост между
- •Глава 5. Основы
- •Глава 6. Физика вселенной.................................122
- •Глава 7. Проблема «порядок-беспорядок» в природе
- •Глава 8. Симметрия и асимметрия в различных физических
- •Глава 9. Современная естественно-научная картина мира с
- •Глава 10. Общие проблемы физики живого.................. 239
- •Глава 11. От
- •Глава 12. Физические аспекты и принципы биологии.......289
- •Глава 13. Физические принципы воспроизводства и развития
- •Глава 14. Физическое понимание эволюционного
- •Глава 15. Физические и информационные поля биологических
- •Глава 16. Физические
- •Глава 17. Физические
1.1. Этапы развития и становления естествознания
Ёсли вы хотите узнать природу и оценить ее красоту, то нужно понимать ее язык, на
котором она разговаривает. 0на дает информацию лишь в одной форме, и мы не вправе
требовать от нее. чтобы она изменила свой язык, чтобы привлечь наше внимание. Ρ.
Фейнман
Обучение редко приносит плоды кому-либо, кроме тех. кто к этому предрасположен,
но оно им почти не нужно.
Высказывание Гиббонса, приведенное Р. Фейманом в своих лекциях по
физике
Наука о природе зародилась в Древней Греции более 2500 лет назад как единая
натуральная философия. Естественной базой ее возникновения и развития явились
наблюдения пытливых людей над окружающим их миром. Из этих наблюдений делались
заключения и обобщения и строились теории. Поскольку в начальный период
становления единой науки не было измерений, а были лишь наблюдения и рассуждения,
то первые наблюдатели облекали свои выводы в некие философские категории.
Все естественно-научные знания и представления о природе в то время не разделялись
на отдельные области знания и тем самым составляли единую науку, основой которой
были логические рассуждения и умозаключения о том, что наблюдалось. Отсюда и
произошло название натурфилософия, т. е. мудрые рассуждения о природе (натура —
природа, философия — любовь к мудрости). Эти теоретические представления были
наивными и часто ошибочными. Но наряду с накоплением знаний шел их анализ и в виде
пророческих догадок формировались многие идеи, которые сейчас подтверждаются в
современной естественно-научной картине мира.
Приходится удивляться гениальности догадок греческих философов, если учесть
уровень развития науки тех времен. Так, основатель ионийской философской школы
Фалес (625—547 до н.э.)
11 учил, что звезды состоят из такого же вещества, что и Земля. Анаксимандр (610—547
до н.э.) утверждал, что миры возникают и разрушаются.
В материалистической философской школе Эпикура (341— 270 до н.э.) учили
множественности обитаемых миров, причем считали эти миры подобными нашей Земле.
Например, эпикуреец Митродор утверждал, что «считать Землю единственным
населенным миром в беспредельном пространстве было бы такой же вопиющей
нелепостью, как утверждать, что на громадном засеянном поле мог бы вырасти
Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21
век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.
Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru
16
только один пшеничный колос».
Представителей натуральной философии Древней Греции считают первыми
естествоиспытателями в понимании единства мира в целом.
В античном естествознании укрепилось представление о материальной первооснове
всех вещей и вечного движения. В качестве первоосновы того, из чего состоит мир и все
сущее, предлагались: огонь, вода, воздух и некое начало «айперон». Так, Гераклит
Эфесский (V в. до н.э.), считавший началом всего, что есть на свете, огонь,
сформулировал идею о единстве мира и его изменчивости ( «все течет, все меняется,
ничто не вечно, кроме перемен»). Идея о непрерывности движения ( «мир един, был, есть
и будет вечно новым») в целом хорошо согласуется с современными представлениями о
движущейся материи.