- •Оглавление
- •Естествознание в системе науки и культуры
- •Принципы, формы и методы научного познания
- •Общие принципы научного познания
- •Формы научного познания
- •Методы научного исследования
- •Особая роль математики в естествознании
- •Естествознание и научная картина мира
- •Понятие научной картины мира
- •Историческая смена физических картин мира
- •Панорама современного естествознания
- •Естествознание в аспекте научно-технической революции
- •Тенденции развития естествознания
- •Проблема классификации наук
- •История естествознания
- •Зарождение эмпирического научного знания
- •Античная наука
- •Александрийский период развития науки
- •Развитие науки арабских и среднеазиатских народов в средние века
- •Период схоластики
- •Научная революция XVI–XVII вв.
- •Революция в астрономии
- •Экспериментальный метод Галилея
- •Становление физики как самостоятельной науки
- •Революция в математике
- •Развитие научных методов в естествознании
- •Развитие естествознания в хviii в.
- •Физические концепции естествознания
- •Механистическая картина мира
- •Принцип относительности Галилея
- •Механика Ньютона
- •Характерные особенности механистической картины мира
- •Развитие концепций термодинамики и статистической физики
- •Вещественная и корпускулярная теории теплоты
- •Необратимость времени в термодинамике
- •Первое и второе начала термодинамики
- •Принцип возрастания энтропии, хаос и порядок
- •Статистический подход к описанию макросистем
- •Развитие концепций электромагнитного поля
- •"Экспериментальные исследования по электричеству" Фарадея
- •Теория электромагнетизма Максвелла
- •Корпускулярная и континуальная концепция описания природы
- •Развитие представлений о свете
- •Концепция дальнодействия и близкодействия
- •Развитие концепций пространства и времени в специальной теории относительности
- •Принцип относительности
- •Преобразование Лоренца
- •Релятивистская механика
- •Четырехмерное пространство-время в специальной теории относительности
- •Экспериментальное подтверждение специальной теории относительности
- •Общая теория относительности
- •Принцип эквивалентности
- •Экспериментальное подтверждение общей теории относительности
- •Философские выводы из теории относительности
- •Симметрия пространства и времени и законы сохранения
- •Мегамир в его многообразии и единстве
- •Галактики и структура Вселенной
- •Солнечная система
- •Концепция расширения Вселенной
- •Эволюция Вселенной
- •Концепция большого взрыва
- •Принципы организации микромира
- •Развитие концепции атомизма
- •Теория атома Бора – мост от классики к современности
- •Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц
- •Принцип неопределенности
- •Принцип дополнительности
- •Описание микрообъектов в квантовой механике
- •Принцип суперпозиции
- •Принцип тождественности
- •Принципы причинности и соответствия в квантовой механике
- •Фундаментальные взаимодействия в природе
- •Гравитационное взаимодействие
- •Электромагнитное взаимодействие
- •Сильное взаимодействие
- •Слабое взаимодействие
- •Элементарные частицы
- •Характеристики элементарных частиц
- •Классификация элементарных частиц
- •Структурные уровни организации материи
- •Развитие химических концепций
- •Учение о составе вещества
- •Первые представления о химическом элементе
- •Закон постоянства состава
- •Закон простых кратных отношений
- •Гипотеза Авогадро
- •Атомно-молекулярное учение
- •Закон сохранения массы и энергии
- •Периодический закон Менделеева
- •Электронное строение атома
- •Структура химических систем
- •Теория химического строения Бутлерова
- •Химическая связь
- •Физико-химические закономерности протекания химических процессов
- •Энергетика химических процессов
- •Химическая кинетика
- •Понятие о катализе и катализаторах
- •Реакционная способность веществ
- •Обратимые реакции и состояние химического равновесия
- •Развитие химии экстремальных состояний
- •Особенности биологического уровня организации материи
- •Свойства живых систем
- •Уровни организации живой природы
- •Молекулярный уровень
- •Клеточный уровень
- •Органно-тканевый уровень
- •Организменный уровень
- •Популяционно-видовой уровень
- •Биогеоценотический и биосферный уровни
- •Клетка – структурная и функциональная единица живых организмов
- •Клеточная теория
- •Химический состав клеток
- •Клеточные и неклеточные формы жизни
- •Систематика живой природы
- •Генетика
- •Законы Менделя
- •Хромосомная теория наследственности
- •Изменчивость
- •Генетика человека
- •Генная инженерия и биоэтика
- •Принципы эволюции живых систем
- •Общее понятие прогресса и его проявление в живой природе
- •Ламаркизм
- •Дарвинизм. Эволюция путем естественного отбора
- •Развитие дарвинизма. Основные факторы и движущие силы эволюции
- •Доказательства эволюции живой природы
- •Биохимическая эволюция
- •Основные подходы к проблеме происхождения жизни
- •Химическая эволюция
- •Коацерватная стадия в процессе возникновения жизни
- •Начальные этапы развития жизни на Земле
- •Происхождение и эволюция человека
- •Положение человека в системе животного мира
- •Отряд приматов
- •Происхождение человека
- •Этапы эволюции человека
- •Биосфера и человек
- •Концептуальные подходы к изучению биосферы
- •Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы
- •Биогеохимические циклы в биосфере
- •Эволюция биосферы
- •Ноосфера. Путь к единой культуре.
- •Охрана биосферы
- •Влияние космоса на земные процессы
- •Современная наука о человеке
- •Здоровье и работоспособность человека
- •Физиология человека
- •Мозг и сознание
- •Сознание – функция мозга
- •Смерть мозга и морально-этические и правовые проблемы
- •Структура субъективного мира человека
- •Эмоции, чувства и интеллект
- •Сознание и самосознание
- •Сознательное и бессознательное
- •Творчество
- •Системный подход в естествознании
- •Принципы эволюции систем
- •Самоорганизация в живой и неживой природе
- •Заключение
- •Литература
Естествознание в аспекте научно-технической революции
Под научно-технической революцией (НТР) понимается качественное преобразование производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. Начало НТР относится к середине 40-х годов XX в., когда наука подошла к овладению атомной энергией, к созданию и широкому применению электронно-вычислительных машин, к развитию практической космонавтики. На стадии НТР наука становится непосредственной производительной силой, ее взаимодействие с техникой и производством резко усиливается, качественно ускоряется внедрение новых научных идей в производство, которое, воспринимая эти идеи, может развиваться лишь на основе научных открытий. НТР приводит к усилению взаимодействия самих наук в комплексных исследованиях сложных проблем. Вместе с этим усиливается воздействие науки на общество и природу, что становится не только фактором прогресса, но и причиной ряда трудно решаемых глобальных проблем. Усиление роли науки сопровождается усложнением ее структуры, возникновением организаций, связывающих фундаментальные, теоретические исследования с прикладными исследованиями, и далее с самим производством. Все более тесным становится взаимодействие естественных, технических, общественных и гуманитарных наук.
Тенденции развития естествознания
С точки зрения истории науки человечество в своем познании прошло несколько стадий, представляющих различные тенденции развития науки вообще и естествознания – в частности. На первой из этих стадий сформировались общие представления об окружающем нас мире как о чем целом, едином, выразившиеся в натурфилософии. С XV–XVI вв. последовала аналитическая стадия познания природы, характеризуемая расчленением единой науки древности, приведшим к появлению отдельных самостоятельных естественных наук: астрономии, физики, химии, биологии а также целого ряда других, более частных естественных наук. Переход науки к аналитической стадии был связан с разработкой экспериментального метода исследования природы, введенного в науку Галилео Галилеем (1564–1642). Занявшись изучением свободно падающих тел, Галилей сформулировал управляющие ими законы, и заложил основы механики, которую превратил в научную дисциплину знаменитый английский ученый И. Ньютон (1643–1727). Вслед за этим постепенно формируются физика, химия, биология и другие фундаментальные науки о природе.
Дифференциация знания, осуществляемая по принципу ”одна наука – один предмет”, определяла главную тенденцию в развитии науки XIX в. Дифференциация научного знания служит необходимым этапом в развитии науки и направлена на более тщательное и глубокое изучение отдельных явлений и процессов определенной области действительности. Узко дисциплинарный подход, однако, таит опасность превращения науки в совокупность узких обособленных областей исследования, а ученых – в узких специалистов, перестающих видеть место своих работ в общей картине целостного объективного мира.
К счастью, сама наука выработала средства и методы для преодоления ограниченности дисциплинарного подхода к изучению мира.
В XX в. появилась тенденция к объединению методов исследования различных наук, – интеграции знания.
Интеграционные процессы в современном естествознании характеризуются образованием комплексов взаимодействующих наук на основе изучения единого объекта с привлечением методов исследования многих наук, созданием общенаучных теорий (теория электромагнетизма, квантовая механика, теория строения атома), выработкой общенаучных понятий (энтропия, симметрия, информация, система и т.д.).
Интеграция знания способствовала образованию междисциплинарных наук– новых наук, находящихся на стыке нескольких традиционных наук, возникающих в результате объединения их методов исследования в рамках новой самостоятельной научной дисциплины. Так возникли биофизика, биохимия, астрофизика, геофизика, геохимия и т.д. (рис.1.1).
Рис.1.1. Схема взаимосвязи основных естественных наук.
Интегрирующую, синтезирующую функцию выполняют такие общие науки, как термодинамика,кибернетикаисинергетика, изучающие определенные аспекты многих форм движения (процессы управления, самоорганизации систем и др.), или предельно общие науки, объединяющие фактически все другие отрасли знания, – математика и философия. Синтезирующую роль играют и проблемные науки (типа онкологии), решающие комплексные проблемы с использованием данных и методов целого ряда других наук. В последнее время тенденция к интеграции наук становится ведущей, доминирующей.
Особое значение в наше время приобретает системный метод, который дает возможность рассматривать предметы и явления в их взаимосвязи и целостности. Именно поэтому системный метод, является наиболее эффективным средством интегративных исследований.
Усиливается связь, как отдельных наук, так и науки в целом с материальным производством, духовной культурой, со всеми сторонами жизни общества. Более того, возникли комплексные отрасли научно-технической деятельности, в которых наука, производство слиты нераздельно. Такова системотехника,биотехнологияи т.п.