Современное естествознание. Ключевые понятия

вплотную прижаты друг к другу. Сжать вещество до такой степени может только гигантская сила тяготения, которой обладают лишь очень массивные тела, такие, как звезды. При огромной плотности ядерные реакции превращают большинство частиц в нейтроны, поэтому такие тела называют нейтронными.

Редукционизм – сведение сложного к простому, составного к элементарному, упрощение.

Редуценты - организмы, осуществляющие разложение органического вещества. Они питаются трупами или экскрементами и разлагают их, осуществляя тем самым постепенную минерализацию органической материи и ее возврат в неорганический мир. Сюда относится огромное количество сапрофагов: всевозможные бактерии, грибы, животные, принадлежащие к самым разнообразным систематическим группам.

Резонансы – неустойчивые элементарные частицы, характеризующиеся крайне малым временем жизни.

Сальтация - скачок, спонтанное качественное изменение системы (например, генов).

Самоорганизация – природный скачкообразный процесс, приводящий 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 расстояния, равная пути, проходимому светом за один год. Световой год равен 0,3 пк.

Симметрия - пропорциональность и соразмерность между элементами какой-либо системы или объекта природы, упорядоченность, равновесие системы, устойчивость, некий элемент гармонии.

Сингулярность - начальное сверхплотное состояние Вселенной.

Синергетика - междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является познание принципов самоорганизации различных систем. Синергетика вводит понятие динамического хаоса как некой сверхсложной упорядоченности.

Синтез (от греч. synthesis - соединение) - соединение (мысленное или реальное) различных элементов объекта в единое целое (систему); синтез неразрывно связан с анализом (расчленением объекта на элементы).

Система – упорядоченное множество взаимосвязанных элементов, целостность, проявляющаяся как нечто единое по отношению к другим объектам или внешним условиям.

31

Стресс - состояние сильного и длительного психологического напряжения, которое возникает у человека, когда его нервная система получает эмоциональную перегрузку.

Таксон - подразделение биологической систематики, например, в животном царстве выделяются такие таксоны, как вид, род, семейство, отряд, класс, тип.

Телеология – воззрение, считающее, что всякое развитие в мире служит осуществлением заранее предопределенных целей.

Термодинамика – раздел физики, в котором изучаются наиболее общие свойства систем, находящихся в состоянии теплового равновесия, процессы перехода между такими состояниями, сопровождаемые превращением теплоты в другие виды энергии и наоборот.

Универсум - вся объективная реальность во времени и пространстве; в зависимости от трактовок реальности может не совпадать с понятиями «мир» и «Вселенная».

Фальсификация – принцип, отграничивающий научное знание от ненаучного, предложен К.Поппером. Критерием научности теории является еѐ фальсифицируемость, или опровержимость. Если какое-либо учение построено так, что в состоянии истолковать любые факты (астрология, теология и др.), т.е. неопровержимо в принципе, то оно не может претендовать на статус научного.

Фенотип (от греч. фен и тип) - в биологии - совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития. Складывается в результате взаимодействия наследственных свойств организма - генотипа и условий среды обитания.

Ферменты (от лат. fermentum - закваска), (энзимы) - биологические катализаторы, присутствующие во всех живых клетках. Осуществляют превращения веществ в организме, направляя и регулируя тем самым его обмен веществ. По химической природе – белки.

Физика - наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы еѐ движения. Поэтому понятия Ф. и сѐ законы лежат в основе всего естествознания. Ф. относится к точным наукам и изучает количественные закономерности явлений.

Слово "Ф." происходит от греч. phýsis - природа. Первоначально, в эпоху античной культуры наука не была расчленѐнной и охватывала всю совокупность знаний о природных явлениях. По мере дифференциации знаний и методов исследования из общей науки о природе выделились отдельные науки, в том числе и Ф. Границы, отделяющие Ф. от др.

32

естественных наук, в значительной мере условны и меняются с течением времени.

Всвоей основе Ф. - экспериментальная наука: еѐ законы базируются на фактах, установленных опытным путѐм. Эти законы представляют собой количественные соотношения и формулируются на математическом языке. Различают экспериментальную Ф. - опыты, проводимые для обнаружения новых фактов и для проверки известных физических законов, и теоретическую Ф., цель которой состоит в формулировке законов природы и

вобъяснении конкретных явлений на основе этих законов, а также в предсказании новых явлений. При изучении любого явления опыт и теория в равной мере необходимы и взаимосвязаны.

Всоответствии с многообразием исследуемых объектов и форм движения физической материи Ф. подразделяется на ряд дисциплин (разделов), в той или иной мере связанных друг с другом. Деление Ф. на отдельные дисциплины не однозначно, и его можно проводить, руководствуясь различными критериями. По изучаемым объектам Ф. делится на Ф. элементарных частиц, Ф. ядра, Ф. атомов и молекул, Ф. газов и жидкостей, Ф. твѐрдого тела, Ф. плазмы. Другой критерий - изучаемые процессы или формы движения материи. Различают: механическое движение, тепловые процессы, электромагнитные явления, гравитационные, сильные, слабые взаимодействия; соответственно в Ф. выделяют механику материальных точек и твѐрдых тел, механику сплошных сред (включая акустику), термодинамику и статистическую механику, электродинамику (включая оптику), теорию тяготения, квантовую механику и квантовую теорию поля. Указанные подразделения Ф. частично перекрываются вследствие глубокой внутренней взаимосвязи между объектами материального мира и процессами, в которых они участвуют. По целям исследования выделяют иногда также прикладную Ф. (например, прикладная оптика).

Особо выделяют в Ф. учение о колебаниях и волнах, что обусловлено общностью закономерностей колебательных процессов различной физической природы и методов их исследования. Здесь рассматриваются механические, акустические, электрические и электромагнитные колебания и волны с единой точки зрения.

Современная Ф. содержит небольшое число фундаментальных физических теорий, охватывающих все разделы Ф. Эти теории представляют собой квинтэссенцию знаний о характере физических процессов и явлений, приближѐнное, но наиболее полное отображение различных форм движения материи в природе.

Флуктуация - случайное отклонение системы от ее закономерного состояния.

33

Формализация - метод познания, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений, и позволяющий оперировать вместо этого некоторым множеством символов.

Фотон - квант электромагнитного излучения, нейтральная элементарная частица с нулевой массой покоя и спином 1; переносчик электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами.

Фотоэффект - освобождение электронов вещества при поглощении веществом электромагнитного излучения (фотонов).

Хемосинтез – тип питания, свойственный некоторым микроорганизмам, способным создавать органические вещества из неорганических за счет энергии, получаемой ими при окислении ими других неорганических соединений.

Химия - одна из отраслей естествознания, предметом изучения которой являются химические элементы (атомы), образуемые ими простые и сложные вещества (молекулы), их превращения и законы, которым подчиняются эти превращения. По определению Д. И. Менделеева (1871), "химию в современном ее состоянии можно... назвать учением об элементах". [Происхождение слова "химия" выяснено не окончательно. Многие исследователи полагают, что оно происходит от старинного наименования Египта - Хемия (греч. Chemía, встречается у Плутарха), которое производится от "хем" или "хаме" - чѐрный и означает "наука чѐрной земли" (Египта), "египетская наука".]

В иерархическую систему современной химии входят учение о составе, структурная химия, эволюционная химия и учение о закономерностях химических процессов.

Современная Х. тесно связана как с др. науками, так и со всеми отраслями народного хозяйства. Качественная особенность химической формы движения материи и еѐ переходов в др. формы движения обусловливает разносторонность химической науки и еѐ связей с областями знания, изучающими и более низшие, и более высшие формы движения. Познание химической формы движения материи обогащает общее учение о развитии природы, эволюции вещества во Вселенной, содействует становлению целостной материалистической картины мира. Соприкосновение Х. с др. науками порождает специфические области взаимного их проникновения. Так, области перехода между Х. и физикой представлены физической химией и химической физикой. Между Х. и биологией, Х. и геологией возникли особые пограничные области - геохимия, биохимия, биогеохимия, молекулярная биология. Важнейшие законы Х. формулируются на математическом языке, и теоретическая Х. не может

34

развиваться без математики. Х. оказывала и оказывает влияние на развитие философии и сама испытывала и испытывает еѐ влияние.

Исторически сложились два основных раздела Х.: неорганическая химия, изучающая в первую очередь химические элементы и образуемые ими простые и сложные вещества (кроме некоторых соединений углерода), и органическая химия, предметом изучения которой являются соединения углерода с др. элементами (органические вещества). До конца 18 в. термины "неорганическая Х." и "органическая Х." указывали лишь на то, из какого "царства" природы (минерального, растительного или животного) получались те или иные соединения. Начиная с 19 в. эти термины стали указывать на присутствие или отсутствие углерода в данном веществе.

Затем они приобрели новое, более широкое значение. Неорганическая Х. соприкасается прежде всего с геохимией и далее с минералогией и геологией, т. е. с науками о неорганической природе. Органическая Х. представляет отрасль Х., которая изучает разнообразные соединения углерода вплоть до сложнейших биополимерных веществ; через органическую и биоорганическую химию Х. граничит с биохимией и далее с биологией, т. е. с совокупностью наук о живой природе. На стыке между неорганической и органической химией находится область элементоорганических соединений.

Хиральность молекулярная – диссимметрия, отсутствие зеркальной симметрии у молекул живой материи, приводящее к отклонению им поляризованного света.

Хромосомы (греч. soma - тело) - структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК, в которой заключена наследственная информация организма. В хромосомах в линейном порядке расположены гены. Самоудвоение и закономерное распределение хромосом по дочерним клеткам при клеточном делении обеспечивает передачу наследственных свойств организма от поколения к поколению. В виде четких структур хромосомы различимы (при микроскопии) только во время деления клеток. Каждая хромосома имеет специфическую форму, размер. В клетках организмов с недифференцированным ядром (бактерии) имеется одиночная двухспиральная молекула ДНК, нередко называемая хромосомой.

Черная дыра - космический объект, образованный при неограниченном гравитационном сжатии небесных массивных тел. Излучение черной дыры "заперто" гравитаций, в данной области пространства гравитационное притяжение настолько сильно, что ни вещество, ни излучение не могут эту область покинуть, в результате звезда становится невидимой. Считается, что черная дыра есть конечная стадия эволюции массивных звезд.

Эволюция (в биологии) - необратимое историческое развитие живой природы. Определяется изменчивостью, наследственностью и естественным отбором организмов. Сопровождается приспособлением их к условиям

35

существования, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом. Эволюция - развитие явления или процесса в результате постепенных непрерывных изменений, переходящих одно в другое без скачков и перерывов при сохранении качественной определенности в ходе качественно-количественных изменений.

Понятие Э., прилагавшееся первоначально в более узкой области биологии растений и животных (развитие взрослого живого организма из клетки; происхождение видов путем векового накопления изменений) было перенесено из органического мира в неорганический, и получило значение всеобъемлющего философского принципа. Под эволюционной теорией разумеется мировоззрение, признающее, что во всей вселенной совершается единый, неудержимо шествующий вперед процесс преобразования простых форм в более сложные, которому подчинены все состояния и формы явлений: возникновение и движения небесных тел, образование земной коры и горных пород, растительного и животного мира на земле, жизнь человеческих обществ, все произведения человеческого духа: язык, литература, религия, мораль, право, искусство.

Эклиптика - большой круг небесной сферы, по которому проходит видимое годичное движение центра Солнца. Плоскость эклиптики образует с плоскостью небесного экватора угол 23°27'.

Экология (от греч. óikos - жилище, местопребывание и logos – учение) – наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой.

Экосистема - природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной - почва, водоѐм и т.п.), связанными между собой обменом веществ и энергии. Одно из основных понятий экологии, приложимое к объектам разной сложности и размеров. Примеры Э.: пруд с обитающими в нѐм растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, донными отложениями, с характерными для него изменениями температуры, количества растворѐнного в воде кислорода, состава воды и т.п., с определѐнной биологической продуктивностью; лес с лесной подстилкой, почвой, микроорганизмами, с населяющими его птицами, травоядными и хищными млекопитающими, с характерным для него распределением температуры и влажности воздуха, света, почвенных вод и др. факторов среды, с присущим ему обменом веществ и энергии. Гниющий пень в лесу, с живущими на нѐм и в нѐм организмами и условиями их обитания, тоже можно рассматривать как Э.

В идеальном случае Э. со сбалансированной жизнедеятельностью автотрофных и гетеротрофных организмов могут приближаться к замкнутой системе, обменивающейся с окружающей средой только энергией. Однако в естественных условиях длительное существование Э. возможно только при

36

притоке из окружающей среды не только энергии, но и большего или меньшего количества вещества. Все реальные Э., в совокупности слагающие биосферу Земли, принадлежат к открытым системам, обменивающимся с окружающей их средой веществом и энергией.

Термин "Э." приложим как к природным, так и к искусственным Э., таким, например, как сельскохозяйственные угодья, сады, парки.

Эксперимент (от лат. experimentum - проба, опыт) - метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Отличаясь от наблюдения активным оперированием изучаемым объектом, Э. осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов. Нередко главной задачей Э. служит проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих принципиальное значение (так называемый, решающий Э.). В связи с этим Э., как одна из форм практики, выполняет функцию критерия истинности научного познания в целом.

Электрическое поле - частная форма проявления (наряду с магнитным полем) электромагнитного поля, определяющая действие на электрический заряд силы, не зависящей от скорости его движения. Представление об Э. п. было введено в науку М. Фарадеем в 30-х гг. 19 в. Согласно Фарадею, каждый покоящийся заряд создаѐт в окружающем пространстве Э. п. Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот; так осуществляется взаимодействие зарядов (концепция близкодействия).

Элемент химический - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Известно 114 элементов химических (2007 г.). На Земле наиболее распространены O, Si, Al, Fe, Cu, Na, K, Н, С, Mg, Ti, Mn. Эти химические элементы составляют 99,92% массы Земли.

Элементарные частицы - простейшие структурные элементы материи, которые на современном уровне развития физики нельзя считать соединением других частиц. Всего вместе с античастицами открыто более 350 элементарных частиц. Элементарные частицы различаются: по массам покоя - на лептоны, мезоны и барионы; по наличию электрического заряда - на положительные, отрицательные и нейтральные; по времени жизни - на стабильные и нестабильные. Стабильны фотон, электронное и мюонное нейтрино, электрон, протон и их античастицы, за исключением позитрона. Между элементарными частицами осуществляются сильные, электромагнитные и слабые взаимодействия.

Эмоции - реакции человека на воздействие внутренних или внешних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную оценку и охватывающие все виды чувственности и переживаний.

Энтропия – мера хаоса (беспорядка) в изолированной системе.

37

Принимает только положительные значения. В термодинамике известен принцип возрастании энтропии: стремление любой системы к состоянию термодинамического равновесия – состоянию с наименьшей упорядоченностью движения частиц (хаос).

Эукариоты (греч. eu- хорошо, красиво и karion –ядро) – все организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделенное оболочкой от цитоплазмы.

Ядерные силы - силы, действующие между нуклонами; представляют собой проявление сильного взаимодействия - одного из фундаментальных физических взаимодействий.

38

Литература

1.Горелов, А. А. Концепции современного естествознания / А.А. Горелов.— М.: Центр, 2005.- 336 с.

2.Гусейханов, М. К. Концепции современного естествознания: учебник / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов.- М.: ИТК «Дашков и К°», 2007. - 540 с.

3.Дубнищева, Т. Я. Концепции современного естествознания: учебное пособие для студентов вузов / Т.Я. Дубнищева. — М.: Издательский центр

«Академия», 2006. - 608 с.

4.Карпенков, С. X. Концепции современного естествознания / С.Х. Карпенков. — М: ЮНИТИ, 1997.- 333 с.

5.Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов / под рук. С. А. Самыгина. — Ростов н/Д.: Феникс, 1997.

6.Лавриненко, В.Н. Концепции современного естествознания / В. Н. Лавриненко, В. П. Ратников, В.Ф. Голубь. — М.: ЮНИТИ, 1997.- 318 с.

7.Мотылева, Л.С. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / Л.С.Мотылева, В.А. Скоробогатов. А.М. Судариков. – СПб.: Издательство Союз, 2000.- 320 с.

8.Найдыш, В.М. Концепции современного естествознания: учебник. / В.М. Найдыш. - М.: Инфра-М., 2004.- 635с.

9.Рузавин, Г. И. Концепции современного естествознания / Г.И. Рузавин. -М.:ЮНИТИ, 1999. -288 с.

10.Савченко, В.Н. Начала современного естествознания: концепции и принципы: учебное пособие / В.Н. Савченко, В.П. Смагин. — Ростов н/Д.:

Феникс, 2006.- 208 с.

11.Свиридов, В.В. Концепции современного естествознания /В.В. Свиридов. - СПб.: Питер, 2005. -348 с

39

Содержание

Предисловие ……………………………………………4

Основные понятия и термины …………………………5

Литература ………………………………………………37

40