- •Тема 1 Естествознание и мировая культура
- •Культура. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •Наука и ее место в мировой культуре
- •Научный метод
- •История естествознания
- •Основные черты современной научной картины мира
- •Тема 2 Концепции пространства и времени в современном естествознании
- •2.1 Структурные уровни организации материи;
- •Микро-, макро- и мегамиры
- •Современное естествознание выделяет три структурных уровня организации материи по критерию масштабности: микромир, макромир и мегамир.
- •2.2 Понятия пространства и времени и их основные свойства
- •2.3 Принципы относительности
- •2.4 Основные положения специальной теории относительности
- •2. 5 Принцип эквивалентности сил инерции и тяготения
- •2. 6 Элементы общей теории относительности и их экспериментальные подтверждения
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3 Принципы симметрии и законы сохранения
- •3.1 Понятие симметрии. Теорема Нетер
- •3.2 Однородность времени и закон сохранения энергии
- •3.3 Однородность пространства и закон сохранения импульса
- •3.4 Изотропность пространства и закон сохранения момента импульса
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4 Корпускулярная и континуальная концепции описания природы
- •4.1 Вещество и поле
- •4.2 Гравитационное поле и его основные характеристики
- •4.3 Электростатическое поле
- •4.4 Магнитное поле
- •4.5 Основы электромагнитной теории Максвелла. Электромагнитные волны
- •4.6 Волновые и корпускулярные свойства электромагнитного излучения
- •Эффектом Комптона называется явление упругого рассеяния фотонов рентгеновского излучения на свободных и слабо связанных электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны излучения
- •4.7 Волновые свойства микрообъектов и их вероятностное описание
- •4.8 Диалектическое единство корпускулярных и волновых свойств материи
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5 Особенности организации материи в микромире
- •5.1 Современные представления о строении атома
- •5.2 Строение атомного ядра
- •5.3 Радиоактивность. Радиоактивное излучение
- •5.4 Основные типы физических взаимодействий и классификация элементарных частиц
- •5.5 Частицы и античастицы. Антивещество
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6 Порядок и беспорядок в природе
- •6.1 Равновесная термодинамика и ее законы
- •6.2 Хаос и порядок. Статистический смысл второго начала термодинамики
- •6.3 Понятие самоорганизации
- •6.4 Изменение энтропии в открытых системах
- •6.6 Самоорганизация в живой и неживой природе
- •1. Самоорганизация в неживой природе
- •2. Самоорганизующийся мир живого
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7 Современные космологические концепции
- •7.1 Космологические модели Вселенной
- •7.2 Большой взрыв и теория Горячей Вселенной
- •7.3 Образование крупномасштабных структур во Вселенной. Эволюция галактик и звезд
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8 Концепции современной химии
- •8.1 Классификация химических соединений
- •8. 2 Типы химических связей
- •8.3 Реакционная способность веществ
- •Контрольные вопросы
- •Тема 9 Биологический уровень организации материи
- •9.1 Сущность живого и его основные признаки
- •9.2 Гипотезы возникновения жизни на Земле
- •9.3 Структурные уровни организации живой материи
- •9.4 Принципы биологической эволюции
- •9.5 Биологическая эволюция человека. Проблема антропогенеза
- •9.6 Основные системы организма человека
- •9.7 Эмоции, творчество, работоспособность
- •1. Эмоции
- •2. Творчество
- •3. Работоспособность
- •Контрольные вопросы
- •Тема 10 Эволюция биосферы
- •Биосфера. Круговорот веществ и энергии
- •Биоценоз как живая часть биогеоценоза
- •Основные проблемы современные экологии
- •10.4 Учение в.И. Вернадского о ноосфере
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Краткий словарь основных понятий и терминов
Краткий словарь основных понятий и терминов
АВТОТРОФЫ – организмы, осуществляющие питание посредством фотосинтеза.
АДАПТАЦИЯ – приспособление организмов к условиям существования.
АДЕНОЗИНТРИФОСФАТ (АТФ) – соединение, в котором запасается энергия живых организмов.
АДЕПТ – ревностный приверженец какого-либо учения.
АДРОНЫ – класс элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии.
АКСИОМА – исходное положение какой-либо теории, лежащее в основе доказательств других положений этой теории, в пределах которой оно принимается без доказательств.
АЛГОРИТМ – система операций, последовательно применяемых по определенным правилам для решения задач или проблем.
АМИНОКИСЛОТЫ – класс органических соединений, служащий основным элементом построения белков.
АНАЛИЗ – метод научного познания, состоящий в мысленном или фактическом расчленении объекта исследования на части, которые и изучаются; т.е. от изучения целого переходят к изучению частей.
АНАЛОГИЯ – метод научного познания, при котором происходит перенос знания, полученного в ходе рассмотрения какого-либо одного объекта, на другой, менее изученный и в данный момент изучаемый.
АНАЭРОБЫ – организмы, способные осуществлять преобразование углеводов с образованием АТФ без кислорода (анаэробное дыхание).
АНИЗОТРОПИЯ – зависимость свойств тел или среды от направления.
АННИГИЛЯЦИЯ – превращение частицы и античастицы при их столкновении в фотоны и мезоны больших энергий.
АНТИЧАСТИЦА – элементарная частица, масса и спин которой равны массе и спину данной частицы, а электрический заряд, магнитный момент и некоторые другие характеристики равны по величине, но противоположны по знаку аналогичным характеристикам частицы; частицу и соответствующую античастицу связывает способность к взаимной аннигиляции.
АНТРОПОГЕНЕЗ – учение о происхождении человека.
АРЕАЛ – область распространения видов растений и животных на земной поверхности.
АФЕЛИЙ – наиболее удаленная от Солнца точка орбиты планеты.
АЭРОБЫ – организмы, осуществляющие преобразование углеводов с образованием АТФ при наличии кислорода (аэробное дыхание).
БАРИОНЫ – элементарные частицы-адроны большой массы.
БИОГЕНЕЗ – концепция, утверждающая, что живое может происходить только от живого.
БИОГЕННЫЙ – происходящий от живого организма.
БИОГЕОЦЕНОЗ – природная система, объединяющая на основе обмена веществ и энергии биоценоз с неживыми компонентами – условиями обитания.
БИОСФЕРА – область распространения жизни на Земле.
БИОТА – исторически сложившаяся совокупность растений и животных на определенной территории.
БИОЦЕНОЗ – совокупность живых организмов, объединенная одним местом проживания.
БИОЭТИКА – комплексная дисциплина, которая находится на стыке философии, этики, биологии, медицины и др. наук; она рассматривает проблемы жизни и смерти: этические проблемы суицида, эвтаназии, пересадок органов, генной инженерии и т.д.
БИФУРКАЦИЯ – разветвление динамической траектории изменения системы в некоторой точке; термин употребляется в широком смысле для обозначения всевозможных качественных перестроек различных параметров системы.
БЛИЗКОДЕЙСТВИЕ – концепция передачи взаимодействия между телами с конечной скоростью.
БОЗОН – элементарная частица с целочисленным спином.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ – взаимное воздействие одного тела на другое.
ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ – элементарные короткоживущие частицы, существование которых предсказано теоретически.
ВИРУСЫ – структуры, состоящие из ДНК и белка, способные размножаться только внутри живых клеток.
ВИТАЛИЗМ – совокупность идеалистических учений, согласно которым жизнь объясняется присутствием в организмах некоего нематериального начала (”жизненной силы”).
ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ – слабая связь между молекулами или внутри одной сложной молекулы, осуществляемая притяжением между атомом водорода, входящим в состав молекулы, и электроотрицательным атомом молекулы.
ВОЛНА – процесс распространения колебаний.
ГРАВИТАЦИЯ – всемирное тяготение, универсальное взаимодействие между любыми видами физической материи.
ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС – процесс неограниченного сжатия массивного тела под действием собственного поля тяготения.
ГЕН – материальный носитель наследственности, расположенный в хромосоме.
ГЕНЕЗИС – процесс образования и становления какого-либо природного или социального явления.
ГЕНЕТИКА – наука о законах наследственности и изменчивости организмов.
ГЕНОТИП – совокупность генов организма, расположенных в его хромосомах.
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ЛИНИИ – линии, вдоль которых расстояние между двумя точками пространства минимально.
ГЕТЕРОТРОФЫ – организмы, питающиеся органическими веществами.
ГОМЕОСТАЗ – сохранение состояния внутренней среды организма.
ГОМОЛОГИЧНЫЙ – соответственный, подобный, родственный.
ДАЛЬНОДЕЙСТВИЕ – представление о передаче взаимодействия мгновенно на любое расстояние без каких-либо посредствующих звеньев.
ДЕДУКЦИЯ – логическое умозаключение от общего к частному, от общих суждений к частным и другим общим выводам.
ДЕТЕРМИНИЗМ – утверждение, что состояние изолированной системы в данный момент времени точно и однозначно определяет ее состояние в любой из предыдущих и последующих моментов времени.
ДИСКРЕТНОСТЬ – прерывность.
ДИНУКЛЕОТИДЫ – органические соединения из двух нуклеотидов.
ДИССИПАЦИЯ – переход энергии упорядоченного движения в энергию хаотического движения (теплоту).
ДИФРАКЦИЯ – интерференция вторичных волн, приводящая к отклонению волн от прямолинейного распространения.
ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА (ДНК) – биополимер, хранящий и передающий наследственную информацию; содержится в генах.
ДОПЛЕРА ЭФФЕКТ – зависимость частоты (длины волны) от относительного движения источника волн и наблюдателя. При удалении источника волн от наблюдателя длина волны увеличивается (частота колебаний уменьшается).
ЗАМКНУТЫЕ СИСТЕМЫ – системы, на которые не действуют внешние силы.
ЗИНДЖАНТРОП – ископаемая человекообразная обезьяна.
ИЕРАРХИЯ – структурная организация сложных систем, которая упорядочивает взаимодействия между уровнями системы.
ИЗОТРОПНОСТЬ – независимость свойств от направления.
ИНДУКЦИЯ – способ рассуждения или метод получения знаний, при котором общий вывод дается на основе обобщения частных посылок.
ИНЕРЦИЯ – свойство материальных тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий на них.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ – явление перераспределения энергии при сложении когерентных волн.
ИРРАЦИОНАЛИЗМ – направление в философии, отрицающее возможность разумного логического познания действительности и признающее основным видом познания инстинкт, откровение, веру.
КАТАЛИЗАТОР – вещество, изменяющее ход химической реакции, но не расходующееся в ней.
КАТАСТРОФА – скачкообразное изменение, возникающее в виде внезапного сильного ответа системы на плавные изменения внешних условий; для систем это означает потерю устойчивости.
КВАЗАР – квазизвездный внегалактический источник радиоизлучения с длиной волны порядка нескольких сантиметров.
КВАНТ – частица–носитель корпускулярных свойств какого-либо физического поля.
КВАРКИ – элементарные частицы с дробным электрическим зарядом; соединение этих частиц образует адроны.
КИБЕРНЕТИКА – наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе.
КОГЕРЕНТНЫЕ ВОЛНЫ – волны одинаковой частоты, разность фаз которых сохраняется во времени.
КОНТИНУУМ – сплошная материальная среда, свойства которой изменяются непрерывно.
КОНЦЕПЦИЯ – система взглядов.
КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ – концепция, согласно которой материя обладает потенциальной возможностью проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства.
КОСМОЛОГИЯ – наука, изучающая крупномасштабную структуру и эволюцию Вселенной.
КОСМОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП – гипотеза, согласно которой Вселенная однородна и изотропна в самых больших масштабах: в любой точке Вселенной в данный момент времени наблюдатель видит одну и ту же картину крупномасштабного распределения вещества.
КОЭВОЛЮЦИЯ – совместная эволюция человека и природы.
КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ – регистрация наблюдателем волны большей длины, чем излучает источник. Различают доплеровское красное смещение (см. Доплера эффект) и гравитационное красное смещение (при переходе электромагнитной волны из области сильного гравитационного поля в область более слабого поля).
КРЕАЦИОНИЗМ – концепция, согласно которой возникновение мира, жизни, человека есть результат божественного творения.
ЛАБИЛЬНОСТЬ – неустойчивость, изменчивость.
ЛАЗЕР – прибор, генерирующий монохроматическое высококогерентное излучение, в результате вынужденного излучения атомов.
ЛЕПТОНЫ – легкие элементарные частицы, не участвующие в сильном взаимодействии.
ЛИПИДЫ – группа органических веществ, состоящая из жиров и жироподобных веществ.
ЛИТОСФЕРА – верхняя твердая оболочка Земли, располагающаяся на мантии.
МАССА – мера инертности при поступательном движении, мера полной энергии тела и гравитационного взаимодействия тел.
МЕЗОНЫ – неустойчивые элементарные частицы, относящиеся к классу адронов.
МЕТАБОЛИЗМ – обмен веществ.
МЕТАГАЛАКТИКА – вся известная в настоящее время часть Вселенной.
МОДЕЛИРОВАНИЕ – метод научного познания, основанный на изучении объектов посредством их моделей.
МОРФОГЕНЕЗ – процесс образования тканей и органов, создание всей сложной структуры организма в процессе его эмбрионального развития.
МУТАГЕНЫ – физические и химические факторы, вызывающие мутации.
МУТАЦИЯ – внезапное изменение гена.
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ – свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом.
НЕГЭНТРОПИЯ – отрицательная энтропия, мера упорядоченности системы.
НЕЙТРИНО – незаряженная элементарная частица, двигающаяся со скоростью света. Принимает участие в слабых взаимодействиях.
НООСФЕРА – в учении В.И. Вернадского биосфера, преобразованная человеческой мыслью и трудом в качественно новое состояние, в котором разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития общества и природы.
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ – органические соединения, играющие ведущую роль в биосинтезе белка и передаче наследственной информации; к ним относятся ДНК и РНК.
НУКЛОН – общее название протона и нейтрона.
ОДНОРОДНОСТЬ – инвариантность свойств относительно параллельного переноса.
ОНТОГЕНЕЗ – индивидуальное развитие организмов от зарождения до смерти.
ОРГАНОГЕНЫ – химические элементы, входящие в состав органических веществ (углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера).
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ – наука об ископаемых животных и растениях.
ПАНСПЕРМИЯ – гипотеза о появлении жизни на Земле в результате занесения ее из космоса.
ПАРАДИГМА – признанные всеми научные достижения, способ организации научного знания, которые в течение определенного времени дают научному сообществу определенное видение мира, модель постановки проблем и их решения; смена парадигм происходит в ходе научных революций.
ПАРСЕК – единица измерений расстояний в астрономии. 1 пс – расстояние, с которого радиус орбиты Земли имеет угловой размер 1".
ПЕРИГЕЛИЙ – ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты.
ПОЛЕ (физическое) – особая форма материи, связывающая частицы вещества в единые системы и передающая с конечной скоростью действие одних частиц (тел) на другие.
ПОЛЯРИЗАЦИЯ – явление упорядочения направления колебаний поперечных волн.
ПОПУЛЯЦИЯ – совокупность особей одного вида, населяющая некоторую территорию и обладающая определенным генофондом; является элементарной единицей эволюции.
ПОРЯДОК – следствие структуры пространства, определяет закономерность размещения частей материального мира.
ПОСТУЛАТ – положение, предпосылка, принимающаяся в данной науке без доказательства.
ПРОКАРИОТЫ – одноклеточные организмы, лишенные оформленного ядра (вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли).
РАДИОАКТИВНОСТЬ – самопроизвольное превращение нестойких атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием радиоактивного излучения.
РАЦИОНАЛЬНЫЙ – разумный, целесообразный, обоснованный.
РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ – химическая активность отдельных фрагментов молекулы и отдельных химических связей.
РИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА (РНК) – одна из нуклеиновых кислот; участвует в синтезе белка.
САМООРГАНИЗАЦИЯ – скачкообразный процесс, переводящий открытую неравновесную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности по сравнению с исходным.
СВЕТОВОЙ ГОД – единица длины в астрономии; световой год равен расстоянию, которое свет проходит за один год. 1 св. год ≈ 9 ×1012 км.
СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ – один из видов физического взаимодействия, в котором участвуют адроны; в частности, сильное взаимодействие ответственно за связь нуклонов в ядре.
СИМБИОЗ – длительное сожительство организмов разных видов.
СИММЕТРИЯ (в физике) – свойство физических величин оставаться неизменными при определенных преобразованиях.
СИНГУЛЯРНОСТЬ – в теории Горячей Вселенной бесконечно малый объем с бесконечно большой плотностью.
СИНЕРГЕТИКА – наука о самоорганизации простых систем.
СИНТЕЗ – метод научного познания, в основу которого положена процедура соединения различных элементов изучаемого объекта в единое целое.
СЛАБОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ – один из видов физического взаимодействия, в котором могут участвовать адроны и лептоны, в частности, слабое взаимодействие ответственно за все виды -распада.
СОБСТВЕННОЕ время – время, измеренное по часам, покоящимся в данной системе отсчета.
СПЕКТР (колебаний) – совокупность простых гармонических колебаний, на которые может быть разложено данное сложное колебательное движение.
СПЕКТР (излучения или поглощения) – совокупность длин волн или частот, излучаемых или поглощаемых объектом.
СПЕКТР (энергетический) − совокупность значений энергии объекта.
СПИН – собственный механический момент импульса элементарной частицы.
СТОХАСТИЧЕСКИЙ – случайный.
ТЕРМОДИНАМИКА – раздел физики, изучающий наиболее общие свойства систем, находящихся в состоянии теплового равновесия, и процессы перехода между такими состояниями.
ТЕРМОЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ – реакция синтеза более тяжелых атомных ядер из более легких, сопровождающаяся выделением большого количества энергии.
ТРОФИЧЕСКИЕ УРОВНИ − иерархические уровни питания экосистемы.
УГЛЕВОДЫ – органические молекулы, состоящие только из атомов углерода, водорода и кислорода; основная функция в организме – источник энергии.
УРБАНИЗАЦИЯ – процесс сосредоточения населения и экономической жизни в крупных городах.
ФАЗА – отдельная стадия в развитии какого-либо явления или процесса в природе или обществе.
ФЕНОТИП – совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития.
ФЕРМЕНТ – биокатализаторы, вещества белковой природы, направляющие, регулирующие и ускоряющие биохимические процессы в организмах.
ФЕРМИОН – элементарная частица с полуцелым спином.
ФИЛОГЕНЕЗ – историческое развитие организмов, эволюция органического мира.
ФЛУКТУАЦИЯ – случайное отклонение системы от равновесного состояния.
ФОТОН – частица света, квант электромагнитного поля.
ФОТОСИНТЕЗ – процесс образования в клетках растений углеводов из воды и углекислого газа под действием света.
ФОТОЭФФЕКТ (внешний) – явление выбивания электронов из вещества под действием электромагнитного излучения.
ХАОС – бесструктурная неупорядоченная форма существования вырожденной материи.
ХЕМОСИНТЕЗ – тип питания некоторых микроорганизмов, способных создавать органические вещества из неорганических за счет энергии, получаемой при окислении ими других неорганических соединений (например, аммиака, сероводорода).
ХИРАЛЬНОСТЬ МОЛЕКУЛЯРНАЯ – отсутствие зеркальной симметрии у молекул живой материи, дисимметрия. Хиральность молекул приводит к отклонению ими поляризованного света.
ХРОМОСОМЫ – самовоспроизводящиеся структуры, состоящие из генов и белков.
ЧЕРНАЯ ДЫРА – стадия эволюции звезды, для которой вторая космическая скорость превышает скорость света в вакууме, вследствие чего излучение всех длин волн не наблюдается сторонним наблюдателем.
ЭВОЛЮЦИЯ – процесс непрерывных, постепенных количественных изменений.
ЭКОЛОГИЯ – наука, изучающая проблемы взаимоотношений человека и окружающей среды.
ЭКОСИСТЕМА – система (природная или искусственная), объединяющая живые организмы и неживые компоненты – условия обитания.
ЭКОСФЕРА – совокупность всех экосистем.
ЭКСПЕРИМЕНТ – метод научного познания, при котором явления и процессы исследуются в управляемых условиях.
ЭНЕРГИЯ – единая количественная мера различных форм движения и взаимодействия всех видов материи; различным формам движения соответствуют разные виды энергии: механическая, тепловая, электромагнитная, ядерная и т.д.
ЭНТРОПИЯ – мера хаоса (беспорядка) в системе.
ЭУКАРИОТЫ – организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделенное оболочкой от цитоплазмы.
