Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КСЕ курс лекций.pdf
Скачиваний:
108
Добавлен:
26.07.2016
Размер:
1.08 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Тольяттинский государственный университет

Физико-технический институт Кафедра общей и теоретической физики

КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

«Концепции современного естествознания»

(технология 30/70)

Автор-составитель: Антонов В.В., доцент кафедры ОиТФ, к.п.н.

Тольятти 2006

СОДЕРЖАНИЕ

 

Литература..........................................................................................................................................

4

Лекция 1. Наука как особая сфера культуры...................................................................................

5

Введение.........................................................................................................................................

5

Наука...............................................................................................................................................

8

Знание и научное знание..........................................................................................................

9

Естественные и гуманитарные науки...................................................................................

10

Вненаучные знания. Паранаука и мистицизм ..........................................................................

11

Философия вненаучного знания............................................................................................

12

Мистицизм...............................................................................................................................

13

Естественнонаучная и гуманитарная культуры...................................................................

14

Научный метод ............................................................................................................................

18

О роли математики в естествознании...................................................................................

20

Принципы, нормы и критерии научности.................................................................................

22

Современные модели научного знания.....................................................................................

24

Модели развития науки...............................................................................................................

26

Научные революции....................................................................................................................

27

Научная картина мира.................................................................................................................

28

Наука как социальный институт................................................................................................

29

Лекция 2. Концепции глобального эволюционизма и самоорганизации материи....................

34

Глобальный эволюционизм как интегративное исследование природных процессов.........

34

Открытия, свидетельствующие о глобальной эволюции материи.........................................

36

Теория самоорганизации - синергетика....................................................................................

38

Закрытые и открытые макросистемы. Эволюционизм «принципа возрастания энтропии»40

Синергетика эволюционизирующих систем.............................................................................

42

Точка бифуркации. Случайность и закономерность в неравновесных системах. ...........

42

Классические примеры самоорганизующихся систем........................................................

44

Реакция Белоусова-Жаботинского........................................................................................

45

Лекция 3. Уровни организации материи........................................................................................

46

Представления о структуре и уровнях строения материи.......................................................

46

Макромир. Механическая картина мира...................................................................................

47

Электродинамическая картина мира. Концепция о двух видах материи..............................

48

Микромир. Квантово-полевая картина мира............................................................................

49

Атомная физика......................................................................................................................

49

Квантовая механика................................................................................................................

51

Корпускулярно-волновой дуализм. ......................................................................................

54

Лекция 4. Современные космологические концепции.................................................................

56

Ньютоновская и эйнштейновская космологические модели Вселенной...............................

56

Фридмановские модели Вселенной...........................................................................................

58

Модель горячей Вселенной или Большого Взрыва .................................................................

59

Модель горячей Вселенной ...................................................................................................

60

Холодная Вселенная...............................................................................................................

61

Модель раздувающейся (инфляционной) Вселенной..............................................................

61

2

Время............................................................................................................................................

62

История взглядов на время....................................................................................................

62

Геометрии пространства.............................................................................................................

65

Многомерность пространства....................................................................................................

67

Четырехмерное пространство................................................................................................

68

Фрактальное пространство. ...................................................................................................

69

Современная естественнонаучная картина мира .....................................................................

70

Общие контуры эволюции Вселенной и принципы ее построения........................................

72

Антропный принцип в космологии...........................................................................................

73

Лекция 5. Химическая и биологическая эволюция материи .......................................................

75

Наука о веществах и их взаимодействиях.................................................................................

75

Методы и концепции химии..................................................................................................

76

Эволюционная химия.............................................................................................................

79

Наука о живой природе...............................................................................................................

81

Структурные уровни живого.................................................................................................

82

Принципы биологической эволюции....................................................................................

84

Происхождение жизни на Земле...........................................................................................

89

Лекция 6. Человек как высший результат эволюции Вселенной................................................

94

Биосфера.......................................................................................................................................

94

Биогеохимические принципы В.И. Вернадского.....................................................................

95

Ноосфера..................................................................................................................................

96

Человек. Происхождение человека............................................................................................

97

Человек как существо биологическое и социальное..............................................................

100

Становление социальных отношений.................................................................................

101

Генезис сознания и языка.....................................................................................................

103

Генезис языка. .......................................................................................................................

106

Концепция коэволюции............................................................................................................

107

Глобальные экологические проблемы в системе «человек – общество – биосфера» ........

108

3

Литература

1.Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М.: Гардарики, 1999, 2003.

2.Концепции современного естествознания / В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников и др. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, 2001.

3.Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Курс лекций. М.: 2003.

4.Тулинов В.Ф. Концепции современного естествознания. – М.: ЮНИТИ-

ДАНА, 2004.

5.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. – М.: Академический Проект, 2004.

6.Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. – М.: ООО

«Издательский дом «ОНИКС 21 век»», 2005.

7.Канке В.А. Концепции современного естествознания. – М.: Логос, 2004.

8.Философия науки / Мел Томпсон. – Пер. с англ. А. Гарькавого. – М.: ФАИР-

ПРЕСС, 2003.

9.Власова С.В. Естественнонаучная культура, или Наука для каждого. – М.: Изд.

МПСИ, 2004.

10.Лешкевич Т.Г. Философия науки. – М.: ИНФРА-М, 2006.

11.Эбелинг В., Р. Файстель. Хаос и космос: синергетика эволюции. – МоскваИжевск, 2005.

12.Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003.

4

Лекция 1.

Наука как особая сфера культуры

Введение

«В наши дни ни один человек не может считаться образованным, если он не проявляет интереса к естественным наукам. Дело в том, что наука – это одно из наиболее важных духовных движений наших дней. Тот, кто не пытается понять это движение, выталкивает себя из этого наиболее знаменательного явления в истории человеческой деятельности ... И не может быть истории идей, которая исключала бы историю научных идей» (К. Поппер. Открытое общество и его враги.

Т. 2, М., 1991, с.327-328).

«Концепции современного естествознания» (КСЕ) - современная дисциплина в системе российского университетского образования, знакомящая с естественнонаучными знаниями специалистов гуманитарных и социальноэкономических направлений. Объем необходимой для изучения информации довольно большой, поэтому используется концептуальный подход (принцип), позволяющий изучать дисциплину в рамках основополагающей идеи и систем взглядов.

Предметом изучения одновременно выступают природа, человек и общество, т.е. предметом изучения являются не конкретно научные и не абстрактно-философские знания, а метанаучные (от греч. Meta – после, за) знания.

Метанаука – есть осмысление науки, т.е. анализ ее основных принципов, главных положений, концептуальных оснований.

Данный курс скорее информативно-мировоззренческого характера, способствующий осознанию научных принципов и закономерностей развития природы – от микромира до Вселенной и Человека, формирующий представления о важнейших направлениях развития современного естествознания и о современной естественнонаучной картине мира.

Название курса связано с тем, что всегда результатами научных исследований являются теории, законы, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Термин «концепция» означает определенный способ понимания, основную точку зрения перечисленных понятий, выражающих сущность предметов, явлений, процессов. С другой стороны, концепция – это система ассоциаций и понятий, которая формируется в процессе развитии нашего сознания. К современному же естествознанию относятся концепции, возникшие в XX веке.

Современное естествознание как научная мировоззренческая парадигма в большей степени опирается на физические представления. Физика, обладая научным методом и, формулируя представления о природе на количественном уровне в виде фундаментальных законов и принципов, создала базу объяснения реального физического мира. Без такого объединительного начала, невозможно, изучая порознь отдельные естественные науки, познать природу как единое целое. Но в то же время, отвергая попытки познать духовную жизнь человека научными методами, физика стала терять свои позиции, сталкиваясь с неопознанными и необъясненными явлениями, которые не укладываются в рамки только физических представлений. В этой связи «путеводной звездой» для современных физиков должны быть слова, сказанные, американским

5

физиком Исидор Раби (1898-1988): «физика составляет сердцевину гуманитарного образования нашего времени».

Курс "Концепции современного естествознания" аккумулирует историю науки, теоретические, общеначальные и философские аспекты прогресса естественных наук, объяснение и оценку их роли в решении современных технических и, в определенной мере, социальных проблем. Социальные перемены и возможности образования социально-ориентированных (справедливых) обществ, в значительной степени определяются уровнем современного производства, реализацией возможностей научнотехнического прогресса, порожденного, прежде всего, успехами естественных наук.

Важно также подчеркнуть, само построение концепции и овладение ею также является развитием сознания, а результатом построения концепций современного естествознания является создание научной картины мира или научной парадигмы.

Современное единство науки выражает единство мира, в самом широком и универсальном его понимании. Оно (единство) скрепляется логической обусловленностью и органической взаимосвязью абстрактного и конкретного, материального и духовного, внутреннего и внешнего, единичного и всеобщего, теоретического и прикладного.

Новый подход в построении современного естествознания выражает эволюционносинергетическая парадигма современного развития науки (методологическая основа), предполагающая органическое соединение принципов универсального эволюционизма и самоорганизации (синергетики) при рассмотрении явлений и процессов материального мира.

Университетский курс «КСЕ» расценивается как фактор необходимости формирования у студентов научного миропонимания, основанного на естественнонаучном знании.

Знакомство с астрономической и физической картиной мира, биологической и химической эволюцией материи позволяет представить естественнонаучную картину мира в единстве микро-, макро - и мегамиров и тем самым подчеркнуть принцип универсального эволюционизма во Вселенной.

Логическим завершением изложения курса будет раскрытие современной естественнонаучной картины мира и будущее науки.

Курс является не только обширным, но и чрезвычайно сложным, так как в нем изучаются интегрированно космологические, физические, химические, биологические и другие концепции развития на основе эволюционно-синергетического подхода, порожденного современным естествознанием, который становится доминирующим и в духовном мире, проникая в науки о человеке и обществе.

В этой связи задача курса «Концепции современного естествознания» – дать целостное видение мира, представляющего синтез мудрости древних цивилизаций, гуманитарных и естественных наук, стать образно «маяком», освещающему путь к пониманию природы, человека и общества.

Предполагается, что дальнейший прогресс науки в XXI в. будет определять учение В. И. Вернадского о ноосфере.

Естественнонаучные знания нужны всем – любое перспективное направление деятельности человека прямо или косвенно связано с новой материальной базой и новыми технологиями, и знание их естественнонаучной сущности является залогом успеха.

6

Если классическое естествознание (XVII в.) знаменовало собой новый подход (уровень) изучения природы – аналитический, т.е. применение экспериментальноматематических методов, то естествознание в современный период развития науки представляет собой:

интегрированную отрасль естественных наук, отрасль, рассматривающую основные концепции в области астрономии, физики, химии, биологии и других наук;

философию развития естественных наук в виде целостной системы представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающей в результате обобщения и синтеза основных естественнонаучных понятий и принципов, наглядно выражаемой и иллюстрируемой естественнонаучной (общенаучной) картиной мира;

систему знаний и деятельности по их достижению, объектом которых предстает природа – часть бытия, существующая по законам, созданным активностью людей.

Естествознание изучает мир, как он есть, в его естественном состоянии, независимо от человека.

Рекомендации по изучению курса.

Знания не приходят сами по себе. Как сказал в далекие времена известный мыслитель Василий Великий (ок. 330 – 379): «Надо учиться не стыдясь, а учить не скупясь», и только в этом случае можно надеяться на успех.

За новейшей информацией по курсу следует обращаться к научно-популярным журналам. В связи с широкой распространенностью Интернет, можно найти достоверную и проверенную информацию на сайтах государственных университетов, РАН, научно-исследовательских институтов. Но в этой «мировой паутине» можно найти также статьи авторов, отвергнутых научным сообществом. Электронные рефераты по курсу «Концепции современного естествознания» зачастую содержат грубейшие ошибки, неточности, опечатки, а порой сознательно искаженные данные, т.е. не являются надежной информацией.

В ТГУ наиболее распространенным учебным пособием по читаемому курсу для студентов является учебное пособие «Концепции современного естествознания» (годы издания 1999, 2003), автором которого является Вячеслав Михайлович Найдыш.

7