- •Серия «Высшее образование»
- •Содержание
- •Раздел I 9
- •Раздел II 227
- •Раздел III. Контрольно-аттестационный 239
- •Предисловие
- •Раздел I Теоретико-концептуальный и естественноисторический
- •1. Принципы, методы и философские концепции науки и естественнонаучного познания
- •1.1. Определение науки и естествознания как отрасли науки
- •1.2. Наука и ненаука. Принципы или критерии научности
- •1.3. Структура, эмпирический и теоретический уровни и цель естественнонаучного познания
- •1.4. Методы научного познания
- •1.5. Философия науки и динамика научного познания в концепциях к. Поппера, т. Куна и и. Лакатоса
- •1.6. Основные этапы развития научной рациональности (науки) - классический, неклассический и постнеклассический
- •Вопросы для обсуждения
- •2. Генезис основных концептуальных понятий современного естествознания античными и средневековыми цивилизациями.
- •2.1. Роль и значение мифов в становлении науки и естествознания
- •2.2. Античные ближневосточные цивилизации
- •2.3. Античная Эллада (Древняя Греция)
- •2.4. Античный Рим
- •2.5. Античный Китай
- •2.6. Античная Индия
- •2.7. Арабское средневековье
- •2.8. Древняя Месоамерика — естествознание народа майя
- •2.9. Древние и средневековые Византия и Русь
- •2.10. Западноевропейское средневековье
- •2.11. Эпоха Возрождения
- •Вопросы для обсуждения
- •3. Концепции и принципы классического физического – механистического и термодинамического естествознания
- •3.1. Объекты физического познания и структура физических наук
- •3.2. Концепции предклассического механистического естествознания
- •3.3. Ньютоновы принципы классического механистического естествознания
- •3.4. Энергия, теплота, закон сохранения энергии и первое начало (принцип) термодинамики
- •3.5. Понятие качества энергии, энтропия, второе начало (принцип) термодинамики и принцип минимума производства энтропии
- •4. Концепции и принципы неклассического - полевого, квантового и квантово-полевого физического естествознания
- •4.1. Электромагнитное поле фарадея-Максвелла, электромагнитное взаимодействие и принципы специальной теории относительности - теории пространства-времени Эйнштейна и Минковского
- •4.2. Поле всемирного тяготения, гравитационное взаимодействие и постулаты общей теории относительности Эйнштейна - теории пространства, времени, материи, тяготения и движения
- •4.3. Концепции и принципы квантового естествознания
- •4.4. Квантово-полевой микромир сильного и слабого взаимодействий, принципы квантовой хромодинамики и систематики элементарных частиц
- •5. Фундаментальные принципы и обобщенные положения современного физического естествознания
- •5.1. Концепции пространство и время
- •5.2. Принципы относительности движения — классический, релятивистский и к средствам наблюдения
- •5.3. Концепции корпускулярности, континуальности и корпускулярно-волнового дуализма
- •5.4. Концепции симметрии, инвариантности и законы сохранения
- •5.5. Концепции физического вакуума
- •5.6. Основополагающие принципы и понятия физического естествознания
- •5.7. Физическое естествознание как целостная система знаний
- •6. Космологические и космогонические концепции естествознания о Вселенной
- •6.1. Вселенная как понятие и объект познания
- •6.2. Планеты, звезды, галактики и их структуры во Вселенной
- •6.3. Начало космологии, фридмановские космологические модели, разбегание галактик и расширение Вселенной
- •6.4. Космогоническая гипотеза Леметра, гипотеза Гамова «горячей сингулярности», «большой взрыв» и ранние эпохи образования Вселенной
- •6..5. Реликтовое излучение Гамова
- •6.6. Космологический Горизонт и крупномасштабная (ячеистая) структура Вселенной
- •7. Естествознание о Земле и планетах Солнечной системы
- •7.1. Планетная космогония
- •7.2. Геосферы и эволюция Земли
- •7.3. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы
- •7.4. Географическая оболочка Земли
- •8. Концепции и принципы химического естествознания
- •8.1. Эволюция звезд, происхождение химических элементов и планетная химическая эволюция
- •8.2. Донаучный этап химии — ремесленная химия и алхимия античности и средневековья
- •8.3. Главная задача химии и основные этапы ее развития
- •8.4. Концепции химии об элементах и периодический закон Менделеева химических элементов
- •8.5. Концепции структуры химических соединений (структурной химии)
- •8.6. Концепции и законы химических процессов (реакций)
- •8.7. Концепции и принципы эволюционной химии и самоорганизации эволюционных химических систем
- •9. Концепции и принципы биологического естествознания
- •9.1. Объекты биологического познания и структура биологических наук
- •9.2. Гипотезы возникновения жизни и генетического кода
- •9.3. Концепции начала и эволюции жизни
- •9.4. Системная иерархия организации живых организмов и их сообществ
- •9.5. Экосистемы, экология и взаимоотношения живых существ
- •9.6. Основные концепции этологии
- •9.7. Энергетические и энтропийные процессы (энергетика) жизни
- •10. Концепции и гипотезы естествознания о человеке
- •10.1. Теическая гипотеза происхождения человека (творение Бога)
- •10.2. Эволюционные концепции происхождения человека
- •10.3. Мутационные гипотезы происхождения человека
- •10.4. Концепции этнологии
- •10.5. Теория пассионарности л. Н. Гумилева
- •10.6. Совместная эволюция человека и биосферы
- •11. Антропный принцип и мега-история Вселенной
- •11.1. О понятии мега-истории Вселенной
- •11.2. Предыстория антропного принципа
- •11.3. Этапы и процессы панкосмогенеза
- •11.4. О базовых параметрах Вселенной и Галактики (Млечного Пути)
- •11.5. Тонкая согласованность физических законов и мировых констант
- •11.6. Магия (мистика) больших чисел
- •11.7. Слабая формулировка антропного принципа
- •11.8. Сильная и сверхсильная формулировки антропного принципа
- •11.9. О кризисе планетарного цикла мега-истории Вселенной
- •12. Концепции постнеклассического естествознания и теорий самоорганизации
- •12.1. Возникновение и становление концепций постнеклассического естествознания
- •12.2. Динамика возникновения диссипативных структур
- •12.3. Устойчивость структур и механизм их эволюции
- •12.4. Механизмы потери устойчивости структур, катастрофы, бифуркации, математическая теория катастроф и прогнозы будущего
- •12.5. Природные диссипативные структуры (стихии)
- •12.6. Фракталы, сети и сетевые структуры природы и общества
- •12.7. Фундаментальные концепции постнеклассического естествознания
- •12.8. К проблеме постнеклассического межкультурного диалога естественных и гуманитарных наук
- •13. Математика и естественнонаучная реальность мира
- •13.1. Математизация как принцип целостности естествознания
- •13.2. Математика, математическая истина и теория познания
- •13.3. Непостижимая эффективность математики
- •Заключение
- •Раздел II Список тем рефератов Темы рефератов «Образы природы античного, раннего (средневековья и эпохи Возрождения) и классического (эпохи Нового времени) естествознания» (1 семестр)
- •Темы рефератов по разделу «Концепции естествознания Новейшего времени» (2 семестр)
- •Тематика рефератов «Биографические очерки и творчество великих ученых»
- •Раздел III. Контрольно-аттестационный
- •1.23. Проклассифицируйте, как определенные научно-познавательные понятия (факт, гипотеза, теория, закон), следующие утверждения:
- •8.30. Открыл в химии закон кратных отношений и заложил основы атомной теории:
- •Глава 8
- •Глава 9
- •Глава 12
- •Глава 13
- •Литература
- •1. Рекомендуемая литература
- •2. Обзор рекомендованной литературы
- •Содержание
- •Раздел I
- •Раздел II
- •Раздел III
2.2. Античные ближневосточные цивилизации
Вавилоно-ассирийская цивилизация. Античные государства Передней (Западной) Азии и восточного побережья Средиземного моря (Шумер, Аккад, Вавилон(ия), Ассирия, Персия, Финикия — государства на территории нынешних Ирака, Ирана, Сирии, Ливана), наряду с Египтом, в 4-1-м тыс. до н. э. явились колыбелью сначала древнегреческой, затем арабской (ближневосточной и среднеазиатской) и позднее западной (западноевропейской) культуры и науки, естествознания, в том числе. Заселение же этих территорий относится к 10-6 тыс. до н. э.
Вавилоно-ассирийской цивилизации 4-1-го тыс. до н. э. на той же территории Южного Двуречья (между реками Тигр и Евфрат) предшествовала шумерская, самая ранняя цивилизация на Земле. Некоторые историки считают Шумер местом библейского Эдема, рая на Земле. В Шумере, опережая египтян на 300 лет, в 3300 г. до н. э. возникает письменность — клинопись, первейший и необходимейший элемент рождения и формирования культуры народа. На дошедших до нас десятках тысяч клинописных табличках имеются доказательства достижений в области обучения, образования, управления государством, права, строительства, медицины, металлургии, музыки, математики и естественных наук. Действительно, в четвертом тысячелетии шумерский город Урук (существующий и поныне) был самый крупный и как город и как культурный центр не только в Двуречье (Месопотамии), но и во всем тогдашнем мире.
Ранняя шумерская литература с ее поэмами и легендами предвосхитила легенды и мифы Древней Греции и библейские истории. Как и в других цивилизациях, все — от музыки, скульптуры, вооружения до болезней, урожая, вплоть до таланта, мудрости — все в Шумере определялось и совершалось божественной силой. Четыре бога (Ан — создатель небес, Энлиль — создатель воздуха, Энки — создатель вод и Инанна — бог плодородия и войн) стояли на вершине иерархии богов. В честь богов шумеры, возводя храмы на платформах, располагали жилье богов ближе к небу, ставя со временем один храм на другой, проявляя образцы высочайшего инженерного искусства. В этом они во многом сходятся с другими народами: древние египтяне строили гигантские пирамиды для своих царей (фараонов) — богов; индейцы Центральной и Северной Америки свои храмы воздвигали на высоких холмах из камней и земли; Моисей принес Десять Заветов (Заповедей) с горы Синай (см. «Пятая книга Моисеева. Второзаконие»). Это примеры того, что стереотип «дологического мышления» не искореним в веках.
Как таковая, вавилоно-ассирийская культура возникла после падения Шумера к началу 2 тысячелетия до н. э. под натиском западно-семитских кочевников. Последние были потомками народов, до 5-го тыс. до н. з. населявших северную Сахару, затем перешедших через Нил на Аравийский полуостров и позднее проникших в Двуречье и Сирийскую степь. Одна группа семитских племен (аккадцев) в Южном Двуречье пришла в соприкосновение с шумерами и, в конечном итоге, подчинила их себе; с ними связана дальнейшая история Аккада, Вавилонии, Ассирии. Другая группа, разделившись на две подгруппы, одной подгруппой проникла на территории Палестины, Сирии, Северной Месопотамии — это были амориты, ханаанеи, затем финикийцы, евреи и арамеи. Другая подгруппа южно-семитских народов, заселявшая тогда Аравийский полуостров, объединилась не позже начала 1-го тыс. до н. э. под названием арабы. Выход арабов за пределы Аравийского полуострова в VII веке н. э. рассматривается как крупнейшая волна расселения семитов, давшая миру то, что принято называть арабской цивилизацией). Бурно развивающаяся хозяйственная практика и, как следствие, необходимость иметь способы определения площадей полей, объемов зернохранилищ, расчетов норм при копке каналов, искусственных водоемов, в строительстве зданий и во многом другом, вызвали совершенствование уже ранее созданной шумерами шестидесятиричной позиционной системы счета, положившей начало составлению первых вычислительных таблиц: деления и умножения чисел, квадратов и кубов чисел и их корней. (Шестидесятиричная система счисления частично дошла и до нашего времени: именно этой системой пользуемся мы и сейчас, когда оперируем градусами и часами, минутами и секундами.)
Вавилоняне уже тогда могли решать квадратные уравнения, знали «теорему Пифагора» и располагали методами нахождения всевозможных «пифагоровых» чисел (более чем за тысячу лет до Пифагора), были сведущи в планиметрии и стереометрии, черчении планов полей, местностей, зданий.
В области химии им были известны рецепты изготовления бронзы, глазури, многокрасочных поливов на керамике, в металлургии с середины 3-го тысячелетия им были известны литье, ковка, чеканка, изготовление золотой и серебряной проволоки, филигрань. В медицине проводимые хирургические операции включали ампутации, сращивание переломов, удаление бельма с глаза, их врачами составлялась анатомия человеческого тела, систематизировались болезни и соответствующие лекарства для их лечения.
Велись астрономические и метеорологические наблюдения, были выделены планеты Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, были описаны созвездия, был введен лунный календарь, а солнечный год состоял из 12 лунных месяцев, имевших 29 или 30 дней. Из-за того, что солнечный и лунный годы расходятся на 11 дней, время от времени, для устранения этого несоответствия вводился дополнительный месяц. Вавилонские астрономы также установили некий особый промежуток времени — сарос, по истечении которого солнечные и лунные затмения повторяются в той же последовательности, что и раньше. Продолжительность сароса современная астрономия оценивает в 6585 1/3 суток, т. е. 18 лёт и 101/3 или 111/3 суток (в зависимости от числа високосных лет в рассматриваемый период). В течение одного сароса бывает 43 затмения Солнца и 28 затмений Луны.
Космологические представления вавилонян основывались на мифах древних народов Месопотамии (Двуречья), согласно которым плоская земля лежит на поверхности мировых вод, окружающих ее и выступающих наружу, на поверхность земли, в виде колодезной и речной воды. Эти воды отделены от небесных вод «Плотиной небес» (вот как сказывается жизнь народа в условиях ирригационного земледелия, где жизнь зависит от плотины), на которой покоится несколько твердых небосводов — небеса Солнца, Луны, планет и неподвижных звезд.
В результате падения Ассирии в конце VII века до н. э., а затем и завоевания Вавилона державой Ахеменидов (539 до н. э.) и его вхождения в государство Селевкидов (в конце IV века до н. э.) вавилоно-ассирийская культура растворилась сначала в персидской, а позже и в эллинистической культуре.
Египетская цивилизация. Отсчет этой цивилизации начинается в 10-м тысячелетии до н. э. Завершается египетская цивилизация первоначально греко-римским периодом, когда Древний Египет становится частью эллинистического мира (332 г. до н. э. — 395 г. н. э.), а затем периодами византийского, с 395 г., и, наконец, арабского мира, с 642 г. в середине последних периодов; после римского завоевания Цезарем Августом в 30 г. до н. э. начинается неотвратимый губительный распад некогда одной из самых могущественных цивилизаций. Исчезает практически все и вся — тот древний египетский народ, его культура и даже его язык. Остаются, однако, загадочные письмена, возникшие в XXX веке до н. э. Их разгадка оказалась возможной, благодаря счастливой находке во время египетской кампании Наполеона Бонапарта в 1798 году Розеттского камня — стелы. На камне оказались высеченными три параллельных текста: два с египетскими иероглифическими традиционными и скорописными письменами и третий текст — на греческом языке. Дешифровал египетские письмена молодой француз Ж.-Ф. Шампольон в 1821 году. (Кстати, древнеегипетские писцы писали иероглифы черной краской, а новый абзац всегда начинали красной краской — отсюда дошедшее до нас выражение «красная строка»).
Одно из величайших впечатляющих достижений египтян — древние пирамиды, о которых арабская пословица гласит: «Человек страшится времени, а время страшится пирамид». Тайны их возраста и технологии строительства не раскрыты до сих пор. Создание таких циклопических сооружений требовало основательных знаний о пространстве, времени, Вселенной, не говоря уже о владении строительными технологиями. Так, некоторые шотландские исследователи считают, что в формах пирамиды Хуфу (Хеопса в греческом нацисании) заложены божественные числа. Ими подсчитано, что если высоту пирамиды, выраженную в дюймах, помножить на десять в девятой степени (так соотносятся между собой высота пирамиды и сторона практически идеального квадрата в ее основании), то получится расстояние от Земли до Солнца! И еще один, среди многих других, загадочный парадокс пирамиды — ее периметр, исчисленный в шотландских «пирамидных» дюймах, равен числу 365,25 (число календарных дней в году), помноженному на 1000!
Однако, как бы там ни было, уже с 4-го тыс. до н. э. египтяне овладевают выплавкой меди, с 3-го тыс. — стекла, со 2-го тыс. — бронзы, с середины 2-го тыс. — железа, затем золота и серебра.
Весьма компетентны были древние египтяне в химии (многие считают, что само слово khemeia идет от древнего названия Египта — Kham). Помимо способов обработки металлов, они знали золочение, окрашивание шелка в разные цвета, выделку стекла, искусственное высиживание цыплят, добывание из растений врачебного масла, приготовление опия, пива, тростникового сахара; умели дистиллировать жидкости и добывать различные кислоты и щелочи.
Ежегодные разливы Нила, начало которых совпадало с восхождением над горизонтом звезды Сириус, положили начало зарождению астрономии и календаря уже в 4-м тыс. до н. э. Для измерения времени использовались солнечные и водяные (клепсидры) часы. Появляются успехи в математике, в основном в арифметике, в счете, вычислениях площадей прямоугольников, треугольников, круга, поверхностей и объемов простой и усеченной пирамид. Возникают элементарные алгебраические представления, решаются уравнения с двумя неизвестными.
Сотворение мира и людей описаны в ряде древнеегипетских мифов, главным персонажем которых является бог Солнца — Ра, вышедший и поднявшийся из бутона лотоса, явившегося в предвечном водном хаосе. Из уст Ра вышли первые боги, а из его слез возникли первые люди. По представлениям египтян, Земля-Геб — мужчина, а Небо-Нут — женщина. Первоначально Геб и Нут составляют единое целое и в союзе рождают Солнце — Ра, а затем возникают бессчетные звезды и главные Боги египетского пантеона — Осирис, Исида, Нефтида, Сет. Один из эпитетов Нут — «огромная масса звезд». Ночью плывут эти звезды по Нут до края неба. Они поднимаются, и их видят (люди), днем они плывут внутри нее, не поднимаются, и поэтому их люди не видят. Такой была своеобразная космология древних египтян.