В.В.Горбачев

СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

УЧЕБНИК ДЛЯ ВУЗОВ

В. В. Горбачев концепции современного естествознания

э

Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений

2-е издание, исправленное и дополненное

Москва «ОНИКС 21 век» «Мир и Образование» 2005УДК 50(075.8) ББК20.1 Г67

Горбачев В. В.

Г67 Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для сту­дентов вузов / В. В. Горбачев. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: ООО «Изда­тельский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Обра­зование», 2005. —672 е.: ил.

ISBN 5-329-01228-7 (ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»)

ISBN 5-94666-176-0 (ООО «Издательство «Мир и Образование»)

В учебном пособии изложены физические принципы, позволяющие объяснить окружающий нас мир живой и неживой природы с позиций современной, в том числе постнеклассической, физики. Рассмотрены общие фундаментальные физические проблемы движения материальных объектов в представлениях классической, квантовой и релятивистской механик, взаи­мосвязи пространства и времени, модели происхождения, эволюции и орга­низации Вселенной. Изложены физические основы экологии и роль био­сферы и ноосферы в жизни человека и синергетические модели в экономике.

Пособие содержит интересные факты и гипотезы из различных областей физики и техники, биологии, химии, социологии и других наук. В книгу включены вопросы для самопроверки, обширный список литературы, темы рефератов, словарь терминов, используемых в современном естествознании.

Предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей вузов. Полезно широкому кругу читателей, интересующихся проблемами совре­менного естествознания.

Автор: ГОРБА ЧЕВ В. В.— академик-секретарь секции физики Российской Академии естественных наук и действительный член Российской академии космонавтики им. Э. К. Циолковского, профессор, доктор физико-математических наук. Автор более 20 монографий и учебников. Заслуженный деятель науки РФ. Лауреат именных медалей РАЕН им. П. Л. Капицы и Петра I. Награжден серебряным крестом РАЕН, орденом Татищева «За пользу Отечеству», медалью Федерации космонавтики РФ им. В. П. Глушко; удостоен почетного звания РАЕН «Рыцарь науки и искусства». Лауреат премии А. Л. Чижевского «За вклад в пропаганду идей Чижевского и разви­тия современного естествознания».

УДК 50(075.8) ББК204

ISBN 5-329-01228-7 (ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век») ISBN 5-94666-176-0 (ООО «Издательство «Мир и Образование»)

© Горбачев В. В., 2005

© ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век». Оформление переплета, 2005

ПРЕДИСЛОВИЕ КО 2-му ИЗДАНИЮ

Курс «Концепции современного естествознания» представляет собой синтез мудрости древних цивилизаций, достижений естественных и гу­манитарных наук, прокладывает путь к пониманию природы, человека и общества. Он охватывает широкий круг вопросов и является осново­полагающим, фундаментальным для всего современного образования.

Одна из основных целей пособия — вовлечь читателя в творческий процесс самопознания, показать, что без привлечения науки невозмож­но понять свое предназначение на Земле, но в то же время еще имеется много непознанных и неподвластных науке явлений. Курс построен та­ким образом, чтобы изучение его было творческим, формирующим взгляды на мир. Более того, он как нельзя лучше отвечает традициям отечественного образования с его школой фундаментальности и широ­ты подхода к объяснению сути вещей.

Данный курс состоит из трех частей.

В первой части «Физические основы строения материального мира» дается представление о физических принципах объяснения природы с позиций современной (в том числе постнеклассической) физики. Сле­дуя терминологии И. Пригожина, это физика необходимого, или су­ществующего. Здесь рассмотрены общие фундаментальные принципы движения материальных тел в рамках классической, квантовой и реля­тивистской механики, взаимосвязь пространства и времени, основы теории относительности, физика Вселенной и современные представле­ния о строении вещества, методы дискретного и вероятностного описа­ния природы, применение синергетических представлений объяснения поведения реальных объектов природы и роль симметрии-асимметрии в различных физических проявлениях. Дана эволюция представлений о природе от механической картины мира через электромагнитную и полевую к современной естественнонаучной.

Во второй части «Физика живого и эволюция природы и общества» рассматриваются вопросы физического понимания принципов биоло­гии, воспроизводства и развития живых систем, физических факторов влияния Космоса на земные процессы, роль внутренних и внешних фи­зических полей в эволюции живых организмов.

В данное издание, в отличие от первого, включена третья часть «Концепции естествознания в гуманитарных науках». В ней рассмотре­ны вопросы использования концепции современного естествознания в гуманитарной деятельности человека на основе синергетических пред­ставлений. Особенное внимание уделено проблемам самоорганизации в экономике и менеджменте.

Книга содержит 19 глав. Каждая глава заканчивается контрольными вопросами для самопроверки и списком литературы по теме главы. В кон­це книги приводится список вопросов, которые могут быть использова­ны для зачета или экзамена, предлагаются темы рефератов. Весьма по­лезен для студентов словарь терминов, используемых в современном естествознании, а также примечания, которые в тексте книги отмечены знаком (звездочка и порядковый номер). Заметим, однако, что мно­гие из терминов и понятий современного естествознания (особенно это касается синергетических представлений) рождаются буквально на гла­зах и вводятся в научный обиход самими авторами оригинальных идей и в дальнейшем могут не только уточняться, но и изменяться.

Пособие содержит оригинальные примеры, позволяющие глубже по­нять проблемы современного естествознания. Оно представляет несом­ненный интерес для студентов-гуманитариев и любознательных читателей.

В «Приложении», включенном во 2-е издание пособия, рассмотрен дополнительный материал, который позволит более глубоко познако­миться с вопросами, изложенными в соответствующем параграфе.

Методологической целью данного курса является получение студен­тами представления о целостной картине Мира в рамках естественнона­учной и гуманитарной парадигм, понимание ими роли человека в объ­единении трех взаимосвязанных подсистем его обитания — естествен­ной природной, искусственной (техносферы) и социальный сред.

Курс «Концепции современного естествознания» соответствует Го­сударственному образовательному стандарту и программе для гумани­тарных специальностей вузов. Он предназначен для студентов, аспиран­тов и преподавателей этих специальностей и полезен читателям, инте­ресующимся проблемами современного естествознания.

АвторЧасть первая

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО МИР

А

Alles war gesagt, dock alles bleibt zu sagen. (Все было сказано, остается лишь все сказать.)

И. Гёте

Две вещи наполняют мою душу все новым и растущим восхищением и благословением по мере того, как задумываемый все глубже и боль­ше: звездное небо надо мной и мо- ральный чакон во мне.

И. Кан

т