Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Современные теории естествознания в вопросах и ответах. Учебное пособие.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
(СИБСТРИН)
П.В. Мокрушников, Л.В. Глазкова
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕОРИИ
В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ
Учебное пособие
НОВОСИБИРСК 2019
УДК 501(075)
Рецензенты:
Е.А. Чиннов, д-р физ.-мат. наук, гл. науч. сотр.
Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН;
Е.П. Матус, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой
физики и химии НГАСУ (Сибстрин)
ББК 20Я73
М 749
Мокрушников, П. В.
Современные теории естествознания в вопросах и ответах [Элек­тронный ресурс] : учеб. пособие / П. В. Мокрушников, Л. В. Глаз­кова ; Новосиб. гос. архитектур.-строит. ун-т (Сибстрин). – Элек­трон. текстовые данные (3,05 Мб). – Новосибирск : НГАСУ (Сиб­стрин), 2019. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – Систем. требо­вания : PC не ниже Pentium ; Windows XP и выше ; дисковод CD-
ROM 52x ; мышь. – Загл. с титул. экрана.
ISBN 978-5-7795-0868-1
В учебном пособии рассматриваются основные темы курса
«Современные теории естествознания», читаемого для студентов дневной формы обучения направлений подготовки 07.03.01 «Ар­хитектура», 07.03.02 «Реконструкция и реставрация архитектур­ного наследия», 39.03.01 «Социология». Материал излагается в виде вопросов и ответов. Пособие предназначено для самостоя­тельной работы студентов, и также может быть использовано для подготовки к интернет-экзамену по данной дисциплине.
ISBN 978-5-7795-0868-1 Мокрушников П.В., Глазкова Л.В.,
2019
Новосибирский государственный
архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 2019
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................... 5
1. ЭВОЛЮЦИЯ НАУЧНОГО МЕТОДА
И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА ................... 6
1.1. Научный метод познания ...................................................... 6
1.2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры .................. 9
1.3. Развитие научных исследовательских программ
и картин мира (история естествознания,
тенденции развития) ............................................................ 11
1.4. Развитие представлений о материи .................................... 13
1.5. Развитие представлений о движении ................................. 16
1.6. Развитие представлений о взаимодействии ...................... 20
2. ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ, СИММЕТРИЯ ............................ 24
2.1. Принципы симметрии, законы сохранения ....................... 24
2.2. Эволюция представлений о пространстве и времени ...... 25
2.3. Специальная теория относительности ............................... 28
2.4. Общая теория относительности ......................................... 30
3. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ И СИСТЕМНАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ МАТЕРИИ ..................................................... 33
3.1. Микро-, макро-, мегамир .................................................... 33
3.2. Системные уровни организации материи ......................... 35
3.3. Структуры микромира ........................................................ 38
3.4. Процессы в микромире ....................................................... 40
3.5. Химические системы ........................................................... 42
3.6. Реакционная способность веществ .................................... 44
3.7. Особенности биологического уровня
организации материи ........................................................... 45
3.8. Принципы воспроизводства живых систем ...................... 48
4
4. ПОРЯДОК И БЕСПОРЯДОК В ПРИРОДЕ .............................. 51
4.1. Динамические и статистические закономерности
в природе .............................................................................. 51
4.2. Концепции квантовой механики ........................................ 53
4.3. Принцип возрастания энтропии ......................................... 55
4.4. Закономерности самоорганизации.
Принципы универсального эволюционизма ..................... 57
5. ПАНОРАМА СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ........ 60
5.1. Космология ........................................................................... 60
5.2. Геологическая эволюция ..................................................... 62
5.3. Происхождение жизни ........................................................ 64
5.4. Эволюция живых систем .................................................... 66
5.5. История жизни на Земле и методы
исследования эволюции ...................................................... 69
5.6. Генетика и эволюция ........................................................... 71
6. БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК .......................................................... 73
6.1. Экосистемы (многообразие живых организмов –
основа организации и устойчивости живых систем) ....... 73
6.2. Биосфера ............................................................................... 74
6.3. Человек в биосфере ............................................................. 76
6.4. Глобальный экологический кризис (экологические
функции литосферы, экология и здоровье) ....................... 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................. 79
5

ВВЕДЕНИЕ

Большой объем информации и высокие темпы развития нау­ки и техники предъявляют повышенные требования к профессио­нальным качествам выпускников вуза. От молодого специалиста требуется быстрая ориентация в достижениях и открытиях в сво­ей области, умение решать сложные проблемы, используя, в том числе, методы смежных наук.
Учебная дисциплина «Современные теории естествознания» (СТЕ), являющаяся компонентом цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин, включена в образовательные стандарты специальностей гуманитарного профиля. Знание основ естественных наук может понадобиться человеку любой специ­альности. Изучение естественных наук особенно необходимо в наши дни, когда возрос интерес к мистицизму, магии, астроло­гии. Человек любой профессии, в том числе гуманитарий, должен обладать знаниями, чтобы делать правильные выводы и прини­мать верные решения. Цель курса СТЕ – облегчить неспециали­стам-гуманитариям понимание проблем и достижений в области физики, космологии, химии, биологии и сформировать у них це­лостную научную картину мира. В отличие от традиционных ес­тественнонаучных дисциплин, основной упор делается не на вы­воде формул и запоминании фактического материала, а на разъ­яснении общих закономерностей и перспектив развития естест­венных наук.
Данное учебное пособие предназначено для помощи студен­там, обучающимся по направлениям подготовки 07.03.01 «Архи­тектура», 07.03.02 «Реконструкция и реставрация архитектурного наследия», 39.03.01 «Социология», в подготовке к зачету. Мате­риал излагается в форме вопросов и ответов, что помогает в ко­роткий срок восстановить в памяти основные понятия, логику и ключевые закономерности курса. Структура вопросов выбрана похожей на вопросы федерального интернет-экзамена в сфере профессионального образования (ФЭПО), предлагавшегося сту­дентам в предыдущие годы. Тестовые задания составлены в соот­ветствии с действующей программой курса СТЕ и соответствуют требованиям ГОС по дисциплине.
6
1. ЭВОЛЮЦИЯ НАУЧНОГО МЕТОДА
2)
строгая структурная организация знания и способов по­знания
3)
степень близости знания к исследуемой реальности, дос­тигаемая путем использования научного языка
независимость знания от личности исследователя и его индивидуальности
1)
проверяемость знания, например, экспериментом или ло­гическим доказательством
И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

1.1. Научный метод познания

Вопрос
Какое соответствие существует между свойством научного знания и его сутью:
1) достоверность – …
2) системность – …
3) точность – …
Укажите в таблице варианты ответов:
Объяснение
Достоверность – это форма существования истины, обосно­ванной каким-либо способом. Истинность знания обязательно обосновывается либо экспериментом, либо логическим доказа­тельством. Системность – свойство научного знания, связанное со структурной организацией самого знания и способов познания. Научные знания выстраиваются в систему посредством логиче­ского выведения одних утверждений из других. Существует от­работанный механизм получения знаний, то есть определенный социальный институт: лаборатории – институты – академии –
7
библиотеки. Точность – свойство научного знания, отражающее
глубокое описание любого объекта требует рассмотрения его с противоположных сторон
2)
научное знание должно быть в принципе опровержимо
1)
научное утверждение должно быть проверено опытным путем
3)
новая теория включает в себя старую при некоторых ог­раничивающих условиях
степень его близости к исследуемой реальности. Точность науч­ного знания связана с использованием особого научного языка терминов, математического аппарата [1].
Вопрос
Какое соответствие существует между принципом научного познания и его содержанием:
1) принцип верификации – …
2) принцип фальсификации – …
3) принцип соответствия – …
Укажите в таблице варианты ответов:
Объяснение
Суть принципа верификации заключается в том, что любая гипотеза должна быть проверена на практике. Принцип отрицает познавательную ценность положений, не проверенных опытным путем. Согласно принципу фальсификации, только то знание может претендовать на звание научного, которое в принципе оп­ровержимо. Фальсификация – это преднамеренное искажение ка­ких-либо данных. Сам ученый и его оппоненты пытаются опро­вергнуть гипотезу, и если это не удается, то она считается верной. Суть принципа соответствия состоит в том, что новая теория не может быть справедливой, если она не содержит в качестве пре-
8
дельного случая старую теорию. Новая теория не отбрасывает
индукция
3)
дедукция
2)
эксперимент
1)
анализ
старую, а включает в себя для описания явлений в определенной ограниченной области [2].
Вопрос
Какое соответствие существует между определением метода научного познания и самим методом:
1) мысленное или реальное разложение объекта на состав-
ляющие части с целью их детального изучения – …
2) активное, целенаправленное изучение объектов в контро-
лируемых и управляемых условиях – …
3) процесс аналитического рассуждения от общего к част-
ному или менее общему – …
Укажите в таблице варианты ответов:
Объяснение
Мысленное или реальное разложение объекта на составляю­щие части – это анализ, который проводится с целью более глу­бокого изучения той или иной стороны объекта. Анализ должен быть дополнен синтезом, когда объединяются данные, получен­ные при анализе, и восстанавливаются взаимосвязи составных частей объекта, нарушенные в процессе анализа. Активное, целе­направленное изучение объектов в контролируемых и управляе­мых условиях – это эксперимент, с помощью которого изучае­мый объект или явление ставятся в заранее определенные усло­вия с тем, чтобы освободить их от посторонних, затемняющих наблюдение влияний. Процесс аналитического рассуждения от
9
общего к частному или менее общему – это метод дедукции, при
органическая химия
эмбриология
медицинская химия
геофизика
котором выводятся логические следствия из сделанных обобще­ний. Метод дедукции обязательно работает во взаимосвязи с до­полняющим его методом индукции, когда познание движется от частного к общему.

1.2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры

Вопрос
Какие науки являются результатом интеграционных процес­сов в познании мира?
Выберите не менее двух вариантов:
Объяснение
Интеграционные процессы в познании связаны с объедине­нием знаний разных наук для исследования того или иного объ­екта. Результатом интеграционных процессов являются геофизи­ка и медицинская химия. Геофизика, возникшая на стыке двух фундаментальных наук – геологии и физики, изучает физические основы развития Земли. Медицинская химия включает в себя, наряду с химией, аспекты биологии, медицины, фармацевтики. Она занимается изучением состава и строения биологически ак­тивных соединений, исследованием их метаболизма, способов действия на молекулярном уровне [3].
10
Вопрос
использование генетически модифицированных пище­вых продуктов
допустимость эвтаназии – добровольной безболезненной смерти безнадежно больного пациента
этика отношений между учеными
повышение биоразнообразия в природных системах
интерес к индивидуальным неповторимым свойствам изучаемого предмета
обязательное эмпирическое обоснование знаний
строгие количественные оценки
нестрогий образный язык изложения
Какими проблемами занимается биоэтика?
Выберите не менее двух вариантов:
Объяснение
Биоэтика – это система этических стандартов в сфере экспе­риментальной и теоретической деятельности в биологии и меди­цине. Бурное развитие названных областей породило целый ком­плекс морально-нравственных проблем. Содержание современ­ной биоэтики составляют, в частности, проблемы, связанные с генной инженерией (использование генетически модифициро­ванных пищевых продуктов), и с эвтаназией [2].
Вопрос
Чем гуманитарная культура отличается от естественнонауч­ного знания?
Выберите не менее двух вариантов:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]