- •Восточный институт экономики, гуманитарных наук, управления и права
- •Концепции современного естествознания
- •Оглавление
- •Глава 1. Особенности естественнонаучного познания…………………..
- •Глава 2. История естествознания. Основные идеи классического естествознания………………………………………………………………
- •Глава 3. Современные физические представления о мире………….
- •Глава 4. Современные взгляды на происхождение и устройство Вселенной………………………………………………………………………
- •Глава 5. Современные концепции в химии……………………………..
- •Глава 6. Биологические концепции естествознания………………………
- •Введение
- •Глава 1. Особенности естественнонаучного познания
- •1.1. Естественнонаучная и гуманитарная культура
- •1.2. Наука. Структура науки
- •1.3. Познание и наука. Критерии научности
- •1.4. Научный метод
- •1.4.1. Понятия метода и методологии. Классификация методов научного познания
- •1.4.2. Всеобщие методы
- •1.4.3. Частнонаучные методы
- •1.4.4. Общенаучные методы
- •1.5. Развитие науки. Понятие научной революции
- •1.6. Картина мира. Особенности современной естественнонаучной картины мира
- •Глава 2. История естествознания. Основные идеи классического естествознания
- •2.1. Естествознание эпохи античности
- •2.2. Естествознание эпохи средневековья
- •2.3. Естествознание эпохи Возрождения и Нового времени
- •2.3.1. Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира. Учение о множественности миров
- •2.3.2. Вторая научная революция. Создание классической механики и экспериментального естествознания. Механистическая картина мира
- •2.3.3. Химия в механистическом мире
- •2.3.4. Третья научная революция
- •2.3.5. Диалектизация естествознания
- •2.3.6. Исследования в области электромагнитного поля и начало крушения механистической картины мира
- •2.4. Естествознание XX века
- •2.4.1. Четвертая научная революция. Рождение и развитие атомной физики
- •2.4.2. Исторические этапы познания природы (естествознания) и их особенности
- •2.4.3. Панорама современного естествознания. Тенденции развития науки
- •Глава 3. Современные физические представления о мире
- •3.1. Общие принципы неклассической (релятивистской и квантовой) физики
- •3.2. Современные представления о материи, пространстве и времени. Общая и специальная теории относительности
- •3.3. Законы сохранения как следствие симметрии пространства и времени
- •3.4. Дальнедействие и близкодействие. Развитие понятия «поле»
- •3.5. Основные идеи и принципы квантовой физики. Дуализм природы света. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы
- •3.6. Современные представления об элементарных частицах. Структура микромира
- •3.7. Фундаментальные физические взаимодействия
- •3.8. Термодинамика и концепции необратимости. Понятие об энтропии
- •Глава 4. Современные взгляды на происхождение и устройство вселенной
- •4.1. Общие принципы современной астрономии
- •4.2. Основные космологические гипотезы. Происхождение Вселенной
- •4.3. Устройство Вселенной
- •4.3.1. Звезды
- •4.3.2. Галактики
- •4.3.3. Метагалактика
- •4.4. Происхождение и устройство Солнечной системы
- •4.5. Будущее Вселенной
- •Глава 5. Современные концепции в химии
- •5.1. Предмет познания химической науки и ее проблемы. Химическая связь
- •5.2. Развитие химических знаний
- •5.3. Концептуальные системы химических знаний
- •5.3.1. Проблемы элементного и молекулярного состава и их решение
- •5.3.2. Проблемы и решения на уровне структурной химии
- •5.3.3. Проблемы и решения на уровне учения о химических процессах
- •5.3.4. Эволюционная химия как высший уровень развития химических знаний
- •Глава 6. Биологические концепции естествознания
- •6.1. Предмет биологии. Ее структура и этапы развития
- •6.2. Общие принципы современной биологии
- •6.3. Сущность и основные признаки живого
- •Понятие о живых системах
- •6.3.2. Признаки живого
- •6.4. Структурные уровни живого
- •6.5. Становление и основные положения клеточной теории
- •6.6. Гипотезы происхождения жизни
- •6.7. Принципы биологической эволюции
- •6.7.1. Эволюционное учение ж.-б. Ламарка
- •6.7.2.Теории естественного отбора Чарльза Дарвина
- •6.7.3. Современная синтетическая теория эволюции
- •6.7.4. Доказательства эволюции органическогг мира
- •6.7.5. Основные этапы развития органического мира
- •6.8. Генетика и молекулярная биология
- •6.8.1. Законы и теории наследственности. Механизм воспроизводства живого
- •6.8.2. Задачи и возможности генной инженерии
- •6.8.3. Клонирование организмов. Проблемы клонирования человека
- •6.9. Биоэтика
- •Глава 7. Биосфера. Ноосфера. Современные представления
- •7.1. Строение, состав и границы биосферы
- •5. Радиоактивное вещество.
- •6. Рассеянные атомы.
- •7.2. Свойства и функции живого вещества
- •7.3. Свойства биосферы
- •6. Горизонтальная зональность и высотная поясность.
- •7.4. Ноосфера как стадия эволюции биосферы
- •7.5. Глобальные последствия влияния человека на природу
- •7.5.1. Становление экологии как науки
- •7.5.2. Глобальный экологический кризис
- •Глава 8. Человек как предмет естественнонаучного познания
- •8.1. Возникновение научной антропологии
- •8.2. Основные этапы антропогенеза
- •8.3. Расы современного человека. Расизм
- •8.4. Возникновение сознания. Структура сознания
- •8.5. Социальное и биологическое в человеке
- •Глава 9. Современный взгляд на физиологию человека
- •9.1. Основные концепции современной физиологии человека
- •9.2. Творчество
- •9.3. Здоровье и работоспособность
- •Глава 10. Основные проблемы кибернетики и синергетики
- •10.1. Задачи кибернетики и основные направления исследования
- •10.2. Возникновение теории самоорганизации - синергетики
- •Словарь терминов
- •Соотношения между некоторыми физическими величинами
- •Список литературы
7.5. Глобальные последствия влияния человека на природу
7.5.1. Становление экологии как науки
Развитие концепции биосферы привело к созданию новой науки экологии. Слово «экология» происходит от греческого oikos – местопребывание, жилище и logos – учение. Буквальный смысл термина «экология» – учение о жилище, учение о доме. Экология – наука, изучающая взаимодействие живых организмов друг с другом и со средой обитания, т.е. всю совокупность связей и взаимодействий в биосфере и способы сохранения равновесия в этой системе. Термин «экология» введен в 1866 г. немецким биологом Э. Геккелем.
В качестве научной дисциплины экология сложилась еще в начале XX в. – в 1913 г. в Швейцарии прошло первое международное совещание по вопросам охраны окружающей среды. Однако всерьез об экологической угрозе задумались только в 1970-е гг. Первыми заговорили об экологической проблеме участники Римского клуба, которые в 1968 г. собрались для обсуждения глобальных проблем, стоящих перед человечеством. В 1972 г. состоялась первая конференция ООН, посвященная проблемам окружающей среды, на которой был признан факт существования глобального экологического кризиса. После этого не только специалисты, но и широкая общественность стали говорить об экологической угрозе, что в свою очередь повлекло изменение статуса экологической науки и ее стремительное развитие. Из несамостоятельной дисциплины в рамках биологии экология превратилась в комплекс междисциплинарных исследований с ярко выраженной мировоззренческой составляющей. Экология вышла за пределы не только биологии, но и в целом естествознания. Внутри экологической науки существует множество разделов, которые могут рассматриваться как вполне самостоятельные направления исследований: глобальная экология, социальная, медицинская, историческая, этическая, промышленная и т.п. Идеи и принципы этой науки имеют мировоззренческий характер, поэтому экология связана не только с науками о человека и культуре, но и с философией. Столь серьезные изменения позволяют говорить о том, что, несмотря на столетнюю историю, экология еще очень молодая наука. Способы решения экологической и вытекающих из нее демографической и медико-биологической проблем являются центральной темой экологии.
7.5.2. Глобальный экологический кризис
В ходе эволюции человек от первоначального потребления природных богатств перешел к активному вмешательству в живую природу и ее преобразованию. Он создал искусственную среду обитания: предметы материальной и духовной культуры, искусственные экологические системы, технику и т.п. На данный момент человечество уже уничтожило около 70% естественных экологических систем. Такая активная деятельность существенно влияет на характер процессов в биосфере: рост искусственной среды приводит к разрушению естественной. Живая природа не остается пассивной. Ответная реакция подчас трудно поддается прогнозированию.
Человек не может отказаться от своей деятельности, которая составляет основу его существования, т.е. он и дальше неизбежно будет влиять на процессы, происходящие в биосфере. Поэтому экологи говорят о необходимости гармонизации отношений био-, ноо- и техносфер. Однако воздействие на природу не может оставаться стихийным и бесконтрольным, иначе человечество погибнет как биологический вид. Освобождаясь от природы, человек парадоксальным образом оказывается все более тесно с ней связанным. Нарастание экологических проблем подталкивает к осознанию этого обстоятельства.
Главными оставляющими глобального экологического кризиса являются:
1). Парниковый эффект. Возникновение этого эффекта связано с использованием ископаемых видов топлива: угля, нефти, газа, которые уже длительное время были исключены из круговорота веществ. Сжигание ископаемого топлива приводит к тому, что ежегодно в атмосферу выбрасывается до 20 млрд. т углекислого газа. Промышленные выбросы углекислоты уже не компенсируются процессами фотосинтеза, в ходе которых вырабатывается кислород. Углекислый газ существенно влияет на тепловой баланс нашей планеты, поскольку углекислота пропускает солнечный свет, идущий к Земле, но поглощает инфракрасное излучение, идущее в обратном направлении. Следствием парникового эффекта становится глобальное потепление климата. Глобальное повышение температуры ведет к таянию полярного и материкового льдов и повышению уровня Мирового океана.
2). Разрушение озонового слоя. Озон выполняет функцию естественного фильтра, поглощающего губительные для жизни ультрафиолетовые лучи. Разрушение озонового слоя является следствием загрязнения атмосферы (транспорт, промышленные предприятия), в которой опасные вещества перемещаются вдоль поверхности Земли, распространяясь на большие расстояния.
3). Кислотные дожди. Значительную экологическую опасность представляют также кислотные соединения, выбрасываемые в атмосферу вместе с газами автомобильного транспорта, дымом теплоэлектростанций и т.п. Результатом кислотного загрязнения атмосферы становятся кислотные осадки, которые в свою очередь загрязняют почву и водоемы
Кислотные дожди – это осадки, в которых растворены азотная и серная кислоты.
Выпадение кислотных дождей приводит к ухудшению состояния и гибели целых лесных массивов, к снижению урожайности многих сельскохозяйственных культур, к закислению пресноводных водоемов.
4). Разрушение литосферы. Причиной разрушения этой оболочки Земли является перемещение твердого вещества на планете. Это происходит в результате:
- добычи полезных ископаемых;
- техногенных землетрясений, вызванных строительством крупных водохранилищ, каналов;
- вулканических выбросов;
- водозабора, т.е. использование водных ресурсов населением.
4). Проблема отходов. По агрегатному состоянию отходы делятся на жидкие, твердые и газообразные. По происхождению отходы делятся на бытовые (коммунальные), промышленные, сельскохозяйственные, строительные и др. Наиболее серьезные экологические проблемы связаны с твердыми бытовыми и радиоактивными отходами.
Твердые бытовые отходы (ТБО) вывозятся за пределы городов на специально отведенные территории, где часто сжигаются. В развитых странах часть ТБО уничтожается в специальных мусоросжигательных установках. При этом в одних случаях вырабатывается электроэнергия, в других – пар, которым отапливаются близлежащие предприятия или жилые кварталы.
Радиоактивные отходы (РАО) – неиспользуемые радиоактивные вещества, образующиеся при работе ядерных реакторов и применении радиоактивных изотопов.
Существуют различные способы утилизации и захоронения радиоактивных отходов. Высокоактивные отходы концентрируются и изолируются, низкоактивные – разбавляются и распыляются, загрязняя окружающую среду. Изоляция осуществляется путем захоронения отходов в специальных емкостях на значительную глубину в земную кору или в глубокие впадины морского дна.Механизмы миграции радиоактивных веществ в почве еще слабо изучены, поэтому надежность захоронения радиоактивных отходов под землей (именно эта технология считается самой «чистой») не абсолютна.
В плане конкретных, относительно быстрых решений для выхода человечества из экологического тупика предлагается форсирование научных исследований по поиску альтернативных источников энергии. В качестве альтернативных видов энергии рассматриваются солнечная, ветровая, термоядерная и атомная.
Другой составляющей решения экологической проблемы является создание безотходных технологий и замкнутых циклов использования веществ. Кроме того, ведутся поиски способов утилизации отходов с помощью биотермического обезвреживания или нейтрализации с участием разнообразных групп живых организмов.
Обострение глобальных проблем вынуждает человечество искать новые способы взаимодействия с миром. Современные философы и футурологи говорят о необходимости изменения путей развития цивилизации. Во всех прогнозах главный враг человечества – он сам. Преодоление глобальных проблем, в том числе и экологической, связано с трансформацией ценностных установок, поиском новых мировоззренческих ориентиров, формированием иного типа массового сознания. В современной философии и науке идет поиск новых принципов взаимодействия человека с окружающей средой.
