Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные концепции естествознания. Учебное пособие
.pdf
А.Д. Димитриев, Д.А. Димитриев
СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ
ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Учебное пособие
Москва
Ай Пи Ар Медиа
2025
УДК 5
ББК 20
Д46
Димитриев, Алексей Димитриевич.
Д46
Современные концепции естествознания : учебное пособие / А.Д. Димитриев, Д.А. Димитриев. — Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2025. — 154 с. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-4497-3952-0
В учебном пособии рассмотрены современные базисные знания в об-
ласти естествознания. Издание охватывает широкий круг вопросов формирования у студентов естественнонаучного мировоззрения.
Подготовлено в соответствии с требованиями Федерального государ-
ственного образовательного стандарта высшего образования.
Предназначено для студентов всех специальностей и направлений
подготовки высшего образования, учебными планами которых предусмотрено изучение дисциплины «Современные концепции естествознания».
Учебное электронное издание
ISBN 978-5-4497-3952-0 © Димитриев А.Д., Димитриев Д.А., 2018
© ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2025
Учебное издание
Димитриев Алексей Димитриевич
Редактор А.В. Неверова
Технический редактор А.Д. Матлахова
Корректор Н.О. Пичугина
Компьютерная верстка, обложка С.С. Сизиумовой
Подписано к использованию 21.11.2024. Объем данных 6,5 Мб.
ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа»
8 800 555 22 35 (бесплатный звонок по России)
E-mail: sales@iprmedia.ru
4
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .................................................................................................................. 6
Глава 1. Место и роль концепций современного естествознания
в системном образовании ..................................................................................... 8
1.1. Наука: определение, научный метод, информация,
гипотеза и теория ..................................................................................................... 8
1.2. Зарождение естественных наук .................................................................... 11
1.3. Наука и научно-технические революции ..................................................... 13
1.4. Наука и развитие культуры ........................................................................... 17
1.5. Общество: наука и техника ........................................................................... 22
Глава 2. Космическая эволюция ...................................................................... 30
2.1. Космос: пространство и время ...................................................................... 30
2.2. Пространство и время .................................................................................... 33
2.3. Порядок и беспорядок в природе.................................................................. 38
Глава 3. Структурные уровни организации природы ................................. 41
Глава 4. Динамические и статические закономерности в природе .......... 45
Глава 5. Закон сохранения энергии ................................................................. 50
Глава 6. Классическая и современная физика .............................................. 54
Глава 7. Физика элементарных частиц и космология ................................ 69
Глава 8. Симметрия Вселенной ........................................................................ 75
Глава 9. Эволюция живой материи ................................................................. 78
9.1. Эволюция жизни на Земле ............................................................................. 78
9.2. Эволюция человека ........................................................................................ 80
9.3. Эволюция человека и паразиты .................................................................... 84
Глава 10. Генетика и человек ........................................................................... 93
10.1. Наследственность и ее изменчивость......................................................... 93
10.2. Общая характеристика нуклеиновых кислот ............................................ 97
10.3. Наследственность и пол человека ............................................................ 103
10.4. Нарушения равновесия генов .................................................................... 103
10.5. Генетика и практика ................................................................................... 106
10.6. Биологическое будущее человечества ..................................................... 112
5
Глава 11. Система живой природы ................................................................ 114
11.1. Уровни организации живых систем ......................................................... 114
11.2. Биосфера ...................................................................................................... 117
11.3. Научно-технический прогресс и его влияние на природу ..................... 121
11.4. Природопользование в энергетике и экологические последствия ........ 123
11.5. Научно-технический прогресс: сверхинтенсивная эксплуатация
природных ресурсов и экологические последствия ........................................ 130
Глава 12. Окружающая среда и развитие организма ................................ 132
12.1. Онтогенез и роль генотипа в формировании фенотипа ......................... 132
12.2. Онтогенетические периоды и окружающая среда .................................. 133
12.3. Онтогенез, иммунитет и окружающая среда ........................................... 135
12.4. Онтогенез, мозг и окружающая среда ...................................................... 137
Заключение ......................................................................................................... 141
Словарь терминов ............................................................................................. 144
6
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемое учебное пособие подготовлено в соответствии с Федераль-
ным государственным образовательным стандартом высшего образования и
предназначено для студентов бакалавриата. При подготовке текста были усилены некоторые акценты на отдельные положения и вопросы современного естествознания, имеющие базисное значение для формирования научного мировоззрения, составляющего часть общей культуры человека.
Дисциплина «Современные концепции естествознания» для студентов-
гуманитариев представляет совокупность сведений из различных дисциплин,
которые непосредственно не изучаются. В то же время было бы ошибочным,
если содержание данной дисциплины ограничивалось лишь научными фактами.
Главная цель работы — это не просто сообщение студентам новых научных фактов, а формирование у студентов-гуманитариев естественнонаучного
способа мышления, принципиально важного для овладения собственной
профессией.
Студенту, как и любому члену общества, нелегко изменить устоявшиеся
взгляды. Люди пропитаны многими идеями, которых придерживались столь
долго, что кажется очевидным их справедливость. Кроме того, люди также
быстро усваивают новые идеи, принимаемые также за нечто самое объективное
и достоверное. По этой причине будущих специалистов подстерегают трудности, связанные с формированием естественнонаучного мировоззрения.
Эти трудности сегодня еще усложняются тем, что в последние годы прослеживается устойчивая тенденция вытеснения из общественного сознания
естественнонаучной картины мира. Многие информационные средства чуть ли
не своей главной целью ставят (сознательно или несознательно) задачу вытеснения научного мировоззрения на обочину духовной жизни и культуры современного общества.
Нередко значение научного миропонимания столь сильно принижают и
разрушают, что ненаучные виды знаний и сведений стали определять основу
мировоззрения значительной части наших современников. Игнорирование
научных знаний — это не просто утверждение духа плюрализма, и оно может
иметь не только личностные (индивидуальные), но и общественные (социальные) последствия.
Критический анализ современного состояния науки в обществе и научного мировоззрения студентов и специалистов позволяет отметить, что гуманитарные науки объективно нуждаются в естественнонаучных знаниях. Это обу-
7
словлено, прежде всего, тем, что гуманитарные знания могут сами по себе существовать и развиваться, не осуществляя поиска выхода из своей замкнутости
в мир действительности, в мир природы.
Именно современное осознание экологических проблем стало одной из
причин стимулирования и развития новых общенаучных методов исследования,
формирования системных знаний, опирающихся на убедительные научные
факты, концепции, законы и теоретические объяснения.
К сказанному следует добавить, что сложность задачи данной дисциплины авторы стремились решить посредством формирования системы рассуждений, логических схем и последовательности логических аргументов.
Еще один момент, на который хотелось бы обратить внимание студентов.
В современном мировоззрении человек представлен в контексте взаимодействия природных и социальных факторов. В этом аспекте человек предстает во
всей сложности и многомерности. Естественнонаучные знания о человеке
определяют высокую степень их возможностей для гуманизации самих гуманитарных наук.
8
ГЛАВА 1. МЕСТО И РОЛЬ КОНЦЕПЦИИ
СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ
1.1. Наука: определение, научный метод,
информация, гипотеза и теории
Каждый человек участвует в формировании того, что принято называть
«общественным мнением». Иначе говоря, люди, находящиеся в информационном поле, сталкивающиеся с самыми разными и противоречивыми суждениями
о том или ином природном явлении и свойствах природных объектов, выбирают более или менее сознательно часть информации, оценивают ее и руководствуются ею.
Качество этой индивидуальной или групповой оценки зависит, прежде
всего, от понимания характера информации. Как известно, основу современной
человеческой культуры составляют два взаимосвязанных в чем-то, но абсолютно не равнозначных между собой вида знаний — жизненных и научных. Человеческая мысль давно установила, что человек нуждается в особой форме знаний — научной. Поэтому пора обратиться к обсуждению понятия «наука».
Обратимся к определениям. В самом общем понимании наука — это си-
стема сознания в деятельности людей, направленная на достижение объективно-истинных знаний и систематизацию доступной человеку и обществу инфор-
мации.
Студент, еще будучи школьником, усвоил более простое определение
науки и привык рассматривать конкретную науку как совокупность фактов,
теорий и методов исследования. Соответственно, химия вносит свою лепту в
создание химической картины о природе, физика — о физической картине мира, биология — о биологической картине мира и т. п. Наука, таким образом,
выступает как система знаний, соответствующая по своей внутренней согласованности природе изучаемого объекта.
Поиск определений науки может быть осуществлен каждым из вас самостоятельно в разных справочниках и учебниках. Мы же здесь ограничимся следующим определением наука — это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве.
9
Такое определение науки ставит вопрос о соотношении науки и религии,
науки и философии. Данный вопрос весьма своеобразно и для многих совершенно неожиданно и нетрадиционно описан А.А. Гореловым в курсе лекций
по «Концепциям современного естествознания» (1997 г.). Не приводя в данном
разделе основные положения, приводимые этим автором, мы адресуем к указанному выше источнику, в котором между наукой и философией проведена
разделительная линия.
В то же время мы хотели бы процитировать мысль Б. Рассела (1994 г.) о
том, что все определенное знание принадлежит науке, а все догмы, выходящие
за пределы определенного знания, принадлежат теологии. Но между теологией
и наукой имеется «ничейная земля». Эта «ничейная земля» есть «философия».
Такое суждение может показаться чересчур определенным, но оно согласуется и с определениями А.А. Горелова. Тем не менее, любые демаркационные линии могут сузить или искусственно обострить спекулятивные суждения
о месте и роли науки и философии.
Мы же здесь укажем на то, что наука — это ступень развития человеческой культуры, человеческих знаний о природе. По широте и глубине перемен в
жизни общества в XIX и XX вв. науке принадлежит решающее значение. Наука
принципиально изменила понимание природы. К. Ясперс подчеркивает суть
вклада эмпирических знаний в понимание природы: «Библейское ограничение
во времени — 6 000-летие существования мира — устранено».
Наука преодолевает все предубеждения, утверждая логичные принципы
понимания природы. И это осуществляется на проведенных наблюдениях и логических выводах исследователя. Здесь уместно еще раз подчеркнуть, что вся
научная информация основана на наблюдениях и логических выводах, из них
вытекающих.
В науке ценность информации определяется научным методом.
Итак, мы приходим к очень существенному выводу:
1. Посредством научного метода формируются научные знания.
2. Конкретный научный метод определяет границы научного знания.
3. Знания являются существенными, если метод исследования обеспечи-
вает достоверность знаний о природе.
Научные знания общезначимы. Соответственно, любые научные знания
выходят за пределы узких рамок. Открытия кислорода или рентгеновских лучей
не просто добавили еще какое-то количество знаний о природе. Например, открытие кислорода позволило понять природу горения, сущность дыхания и
энергетические основы жизни. А открытие рентгеновских лучей стало отправ-
10
ной точкой для фундаментальных исследований не только атома, но и для понимания через исследование атома процессов возникновения Вселенной. Конкретный научный факт, как видим из вышеприведенного, не просто означает
количественное увеличение суммы знаний, а существенное, возможно, революционное изменение научной картины мира.
Конечно, не каждый новый научный факт вызывает такое следствие.
Здесь уместно вспомнить слова Винера (1981 г.), который писал: «Вполне вероятно, что 95 % фактических научных работ принадлежит меньше чем 5 % профессиональных ученых, но большая часть из них вообще не соответствовали
созданию общего достаточно высокого уровня науки».
В рамках тезиса «Научные знания общезначимы» необходимо отметить,
что общезначимость должна утвердиться в самой научной системе (или в системе наук). Мы почти инстинктивно утверждаем, что природа — это единое и
целостное образование. Однако в действительности конкретные знания не всегда реально могут быть общезначимыми. Это объясняется, прежде всего, диалектическим процессом развития научной мысли.
Важной закономерностью развития науки является дифференциация и
интеграция научного знания.
Рост научного знания сопровождается непрерывной дифференциацией,
т. е. дроблением на все более мелкие разделы и подразделы.
По мере дифференциации научных знаний ученые сталкиваются с парадоксальной ситуацией. Важные результаты исследований в одной области знаний остаются неизвестными в других смежных областях. Смежные специалисты оказались оторванными друг от друга. В этих условиях в рамках разветвленности научных знаний постепенно стала утверждаться точка зрения о
необходимости интеграции научных знаний. Именно в результате интеграции
различных отраслей знаний возникли новые науки.
Интеграция и дифференциация наук продолжается, и эти взаимодополняющие процессы отражает общую логику развития науки, в целом.
Выводы:
1. Объективные знания формирует только наука.
2. Наука — это система знаний, соответствующая по своей внутренней
согласованности природе изучаемого объекта.
3. Наука — это важнейшая ступень развития человеческой культуры.
4. Важнейшей закономерностью развития науки является дифференциа-
ция и интеграция научного знания.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]