- •В. В. Горбачев концепции современного естествознания
- •Глава 1
- •Владимир Иванович Вернадский
- •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
- •Верп ер Гейзенберг
- •1.2.6. Синергетические представления
- •1.2.7. Универсальный принцип естествознания — принцип дополнительности Бора
- •Нильс Бор
- •Глава 2 механика дискретных объектов я. Смородстнский
- •2.1. Трехмерность пространства
- •2.2. Пространство и время
- •Исаак Ньютон
- •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
- •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
- •Глава 5
- •5.1. Описание процессов в микромире
- •5.2. Необходимость введения квантовой механики
- •5.3. Гипотеза Планка
- •Макс Планк
- •5.4. Измерения в квантовой механике
- •Вольфганг Паули
- •5.6. Квантовая механика и обратимость времени
- •5.7. Квантовая электродинамика
- •Глава 6 физика вселенной с. Вайнберг
- •6.1. Космологическая модель а. Эйнштейна — а.А. Фридмана
- •6.2. Другие модели происхождения Вселенной
- •6.2.1. Модель Большого Взрыва
- •Георгий Антонович Гамое
- •6.2.2. Реликтовое излучение
- •6.2.3. Расширяется или сжимается Вселенная?
- •6.2.4. Сценарий развития Вселенной после Большого Взрыва
- •6.3. Современные представления об элементарных частицах как первооснове строения материи Вселенной
- •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 пространства—времени
- •6.5.1. Возможность многомерности пространства
- •6.6. Устойчивость Вселенной и антропный принцип
- •6.6.1. Множественность миров
- •6.6.2. Иерархичность структуры Вселенной
- •10 Рис. 6.6. Масштабы 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
- •7.1. Неравновесная термодинамика и синергетика
- •7.2. Динамика хаоса и порядка
- •7.3. Модель э. Лоренца
- •7.4. Диссипативные структуры
- •7.5. Ячейки Бенара
- •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»
- •Леонардо да Винчи
- •7.15. Открытые системы
- •7.16. Принцип производства минимума энтропии
- •Глава 8
- •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 картина мира с позиции физики р. Фейнман
- •9.1. Классификация механик
- •9.2. Современная физическая картина мира
- •Часть вторая физика живого и эволюция природы и общества
- •Глава 10
- •Глава 11
- •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
- •11.3.1. Иерархия уровней организации живого
- •11.3.2. Метод Фибоначчи как фактор гармонической самоорганизации
- •11.3.3. Физический и биологический методы изучения природы живого
- •11.3.4. Антропный принцип в физике живого
- •11.3.5. Физическая эволюция л. Больцмана и биологическая эволюция ч. Дарвина
- •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
- •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
- •12.2.2. 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
- •12.4.4. 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 развития живых систем
- •13.1. Информационные молекулы наследственности
- •13.1.2. Гены и квантовый мир
- •13.2. Воспроизводство и наследование признаков
- •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 молекулярная генетик
- •13.4.1. Передача наследственной информации через репликации
- •13.4.2. Матричный синтез путем конвариантной редупликации
- •13.4.3. Транскрипция *
- •13.4.6. Новый механизм передачи наследственной информации и прионные болезни
- •Глава 14 физическое понимание эволюционного и индивидуального развития организмов Отличить живое от неживого легче всего на рынке: за живую и дохлую лошадь дают разную цену.
- •14.1. Онтогенез и филогенез. Онтогенетический и популяционный уровни организации жизни
- •14.1.1. Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза
- •14.1.2. Онтогенетический уровень жизни
- •14.1.3. Популяции и лопуляционно-видовой уровень живого
- •14.2. Физическое представление эволюции
- •14.2.1. Синтетическая теория эволюции
- •14.2.4. Живой организм в индивидуальном и историческом развитии
- •14.2.5. Геологическая эволюция и общая схема эволюции Земли по н.Н. Моисееву
- •14.3. Аксиомы биологии
- •14.3.1. Первая 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 с.П. Капиц
- •Глава 15 физические и информационные поля биологических структур
- •15.1. Физические поля и излучения функционирующего организма человека
- •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 средой
- •15.2.1. Электромагнитное и ионизирующее излучения
- •15.2.2. Возможности медицинской диагностики и лечения на основе излучений из организма человека
- •15.3.1. Физические процессы передачи информационного сигнала в живом организме
- •15.3.2. Физическая основа памяти
- •15.3.3. Человеческий мозг и компьютер
- •Глава 16 физические аспекты биосферы и основы экологии
- •16.1. Структурная организованность биосферы
- •16.1.1. Биоценозы
- •16.1.2. Геоценозы и биогеоценозы. Экосистемы
- •16.1.4. Биологический круговорот веществ в природе
- •16.1.5. Роль энергии в эволюции
- •16.2.1. Живое вещество
- •16.2.2. Биогеохимические принципы в.И. Вернадского
- •16.3.1. Основные этапы эволюции биосферы
- •16.3.3. Преобразование биосферы в ноосферу
- •16.4. Физические факторы влияния Космоса на земные процессы
- •16.4.1. Связь Космоса с Землей
- •Александр Леонидович Чижевский
- •16.5.1. Увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду
- •16.6.1. Оценки устойчивости биосферы
- •16.6.2. Концепция устойчивого развития и необходимость экологического образования
- •Часть третья концепции естествознания в гуманитарных науках
- •Глава 17 общие естественнонаучные принципы и механизмы в эволюционной картине мира
- •17.1. Основные принципы универсального эволюционизма
- •17.2. Универсальный эволюционизм и методология применения дарвиновской триады в эволюции сложных систем любой природы
- •17.3. Универсальный эволюционизм и синергетика
- •17.4. Современный рационализм и универсальный эволюционизм
- •17.5. Физическое понимание теории пассионарности л. Н. Гумилева
- •Глава 18
- •18.1. Возникновение информационного общества
- •18.2. Глобализация и устойчивое развитие
- •18.3. Социосинергетика
- •18.4. Цивилизация и синергетика
- •18.5. Глобализация и синергетический прогноз развития человечества
- •Глава 19
- •19.1. Физические модели самоорганизации в экономике
- •19.2. Экономическая модель длинных волн н. Д. Кондратьева
- •19.3, Обратимость и необратимость процессов в экономике
- •19.4. Синергетические представления устойчивости
- •19.5. Физическое моделирование рынка
- •19.7. Модель колебательных процессов в экономике
- •19.8. Эволюционный менеджмент
- •Заключение эволюционно-синергетическая парадигма: от целостного естествознания к целостной культуре
- •1. Ньютоновские представления о времени и пространстве20-
- •3. Золотая пропорция как критерий гармонии22
- •4. Синергетическая парадигма23
- •5. Роль воды в природе и живых организмах24
- •6. Влияние радиационных воздействий на экологию25
- •Концепции современного естествознания
3.5. Электромагнитная картина мира
Сформированную после механического представления о мире новую электромагнитную картину мира можно рассматривать как промежуточную по отношению к современной естественно-научной. Отметим некоторые общие характеристики этой парадигмы. Она включает не только представления о полях, но и появившиеся к тому времени новые данные об электронах, фотонах, ядерной модели атома, закономерностях химического строения веществ и расположения элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева и ряд других результатов познания природы. В эту же концепцию вошли идеи квантовой механики и теории относительности, о которых речь еще будет идти дальше.
Главным в таком представлении является возможность описать большое количество явлений на основе понятия поля. В отличие от механической картины было установлено, что материя существует в виде вещества и в виде поля. Электромагнитное взаимодействие на основе волновых представлений достаточно уверенно описывает не только электрические и магнитные, но и оптические, химические, тепловые и механические явления. Методология полевого представления материи может быть использована и для понимания полей иной природы. Сделаны попытки увязать корпускулярную природу микрообъектов с волновой природой процессов. Было установлено, что «переносчиком» взаимодействия электромагнитного поля является фотон, который подчиняется уже законам квантовой механики. Делаются попытки найти гравитон как носитель гравитационного поля.
Однако несмотря на существенное продвижение вперед в познании окружающего нас мира, электромагнитная картина мира не свободна от недостатков. Так, в ней не рассматриваются вероятностные подходы; по существу, вероятностные закономерности не признаются фундаментальными, сохранены детерминистский подход Ньютона к описанию отдельных частиц и жесткая однозначность причинно-следственных связей (что сейчас оспаривается синергетикой), ядерные взаимодействия и их поля объясняются не только электромагнитными взаимодействиями между заряженными частицами. В целом такое положение понятно и объяснимо, так как каждое проникновение в природу вещей углубляет наши представления и требует создания новых адекватных физических моделей.
КОНТРОЛЬНЫЕ
ВОПРОСЫ
Что такое поле? Приведите примеры полей в природе.Чем отличаются поля Фарадея — Максвелла от полей Галилея - Ньютона?Как можно представить себе гравитационное и электромагнитное поля?Чем была вызвана необходимость перехода от механической картины мира к электромагнитной?Какую роль в классической физике играет модель эфира?Опишите шкалу длин волн.Дайте определения понятий близкодействия и дальнодействия.Сопоставьте свойства поля и вещества в классической физике.. 9. Откуда следует, что свет является электромагнитной волной?
10. Что представляет собой электромагнитная картина мира? Отметьте ее достоинства и недостатки
.
ЛИТЕРАТУРА
8, 9, 22, 26, 63, 81, 83, 146, 179
.Глава 4
ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА — МОСТ МЕЖДУ МЕХАНИКОЙ И ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМО
М
Господь Бог коварен, но не злонамерен.
А. Эйнштейн:
То, что может понять один глупец, то может понять и другой.
Р. Фейнма
н