- •Оглавление
 - •Предисловие
 - •Введение
 - •Методические рекомендации
 - •Глава 1. Структура естествознания
 - •1.1. Предмет естествознания
 - •1.1.1. Анализ понятия «природа»
 - •1.1.2. Естествознание донаучное, преднаучное и научное
 - •1.1.3. Неисчерпаемость предмета естествознания
 - •1.1.4. Специфика донаучного и преднаучного естествознания
 - •1.1.5. Специфика научного естествознания
 - •1.2. Генезис научного естествознания
 - •1.2.1. Перспективы античной преднауки
 - •1.2.2. Замещение реальных объектов идеальными
 - •1.2.3. Операции преобразования и моделирование изменений
 - •1.3. Структура естественнонаучного познания
 - •1.3.1. Принципы научного познания
 - •1.3.2. Общие методы познания
 - •1.3.3. Основные формы естествознания6
 - •1.3.4. Непостижимая эффективность математики8
 - •Глава 2. Этапы развития естествознания
 - •2.1. Ступени развития знания
 - •2.1.1. «Естественная магия»
 - •2.1.2. Магия и религия
 - •2.1.3. Религия и естествознание
 - •2.1.4. Специфика восточной преднауки
 - •2.1.5. Письменность
 - •2.2. Естественнонаучные аспекты античной натурфилософии
 - •2.2.1. Евклидова геометрия - первая стандартная научная теория
 - •2.2.2. Древнегреческий атомизм
 - •2.2.3. Механика Архимеда16
 - •2.2.4. Становление астрономии
 - •2.3. Значение арабской системы знаний в истории естествознания21
 - •2.3.1. Физические достижения арабского средневековья22
 - •2.3.2. Астрономия арабо-мусульманского средневековья
 - •2.4. Научные революции
 - •2.4.1. Первая научная революция (XVII век). Г. Галилей
 - •2.4.2. Вторая научная революция (кон. XVIII в.- нач. XIX века). И. Ньютон
 - •2.4.3. Третья научная революция (кон. XIX в.- сер. XX века)
 - •2.4.4. Четвёртая научная революция (кон. XX века)
 - •2.5. Организация современного естествознания
 - •2.5.1. Иерархия естественнонаучных законов
 - •2.5.2. Этические принципы науки27
 - •2.5.3. Роль междисциплинарных исследований в естествознании
 - •Глава 3. Фундаментальные Концепции естествознания
 - •3.1. Термодинамика
 - •3.1.1. Роль тепловых явлений в природе
 - •3.1.2. Вещественная теория теплоты.
 - •3.1.3. Корпускулярная теория теплоты
 - •3.1.4. Законы термодинамики
 - •3.2. Молекулярно-кинетическая теория (статистическая механика)
 - •3.2.1. Основные положения молекулярно-кинетических представлений
 - •3.2.2. Дискретность вещества
 - •Химия. Периодическая таблица химических элементов д. И. Менделеева32
 - •3.2.4. Закон сохранения энергии
 - •3.3. Электромагнитная теория
 - •3.3.1. История открытия электричества
 - •3.3.2. М. Фарадей: исследования электромагнетизма
 - •Заряд и поле. Закон сохранения электрического заряда
 - •Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрический ток
 - •Электромагнитное взаимодействие. Электромагнитная теория поля
 - •3.4. Квантовая теория
 - •3.4.1. Хронология становления квантовой теории
 - •3.4.2. Гипотеза м. Планка. Кванты
 - •3.4.3. Фотоэлектрический эффект и дискретная природа света
 - •3.4.4. Квантовая теория атома н. Бора
 - •3.4.5. Вероятностный характер процессов в микромире
 - •3.4.6. Гипотеза Луи де Бройля об универсальности корпускулярно-волнового дуализма
 - •3.4.7. Принцип неопределённости в. Гейзенберга
 - •3.4.8. Волновая механика и уравнение э. Шредингера
 - •3.4.9. Принцип дополнительности н. Бора
 - •3.5. Симметрия
 - •3.5.1. Симметрия и законы сохранения
 - •3.5.2. Принципы, организующие сходство
 - •3.5.3. Роль симметрии в организации мира
 - •Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
 - •4.1. Генезис представлений о пространстве и времени
 - •4.1.1.Биологические предпосылки времени и виды пространства.
 - •4.1.2. Пространство и время мифа и натурфилософии
 - •4.1.3. Теоцентрическая модель пространства и времени
 - •4.2. Классические концепции пространства и времени
 - •4.2.1. Проблема континуальности и дискретности пространства и времени
 - •4.2.2. Классические интерпретации пространства и времени
 - •4.2.3. Проблемы реального пространства
 - •4.3. Предпосылки неклассических интерпретаций пространства и времени
 - •4.3.1. Принцип относительности и инерциальные системы (г. Галилей)
 - •Эфир как абсолютная система отсчёта. Опыт Майкельсона - Морли
 - •4.3.3. Принцип относительности и электродинамика Максвелла
 - •4.4. Специальная теория относительности (сто)
 - •4.4.1. А. Эйнштейн. Единство пространства и времени. Связь массы и энергии38
 - •4.4.3. Пространство и время в инерциальных системах
 - •4.4.4. Неоднозначность геометрии физического пространства. Неевклидовы геометрии
 - •4.5. Общая теория относительности (ото)
 - •4.5.1. Инерция и гравитация
 - •4.5.2. Теория гравитации
 - •4.5.3. Гравитационные массы и искривление пространства - времени
 - •Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
 - •5.1. Хаос и порядок
 - •5.1.1. Энтропия41
 - •5.1.2. Принципы системности и целостности
 - •5.1.3. Нелинейные системы. Рождение порядка
 - •5.2. Самоорганизация
 - •5.2.1. Синергетика
 - •5.2.2 Механизм самоорганизации
 - •5.2.3. Самоорганизация в диссипативных структурах
 - •5.3. Необходимость и случайность
 - •5.3.1. Проявление необходимости и случайности
 - •5.3.2. Необходимость хаоса
 - •5.3.3. Смысл информации
 - •5.4. Сложность44
 - •5.4.1. Понимание сложности. Неравновесное состояние систем
 - •5.4.2. Сложное поведение и фазовое пространство45
 - •5.4.3. Сложность поведения живых и социальных систем
 - •5.4.4. Сложность адаптивных стратегий в живом мире
 - •5.5. Управление
 - •5.5.1. Кибернетика и теория управления
 - •5.5.2. Информационная структура управления
 - •5.5.3. Эффект обратной связи
 - •Глава 6. Жизнь
 - •6.1. Проблема возникновения жизни
 - •6.1.1. Специфика жизни как особого уровня организации материи
 - •6.1.2. Гипотеза творения (креационизм)
 - •6.1.3. Гипотеза спонтанного зарождения жизни
 - •6.1.4. Гипотеза стационарного состояния
 - •6.1.5. Гипотеза панспермии
 - •6.1.6. Теория биохимической эволюции
 - •6.2. Структура живого вещества
 - •6.2.1. Признаки живого вещества
 - •6.2.2. Виды регуляции организма
 - •6.2.3. Постоянство внутренней среды (гомеостаз)
 - •6.3. Теории эволюции
 - •6.3.1. Зарождение эволюционного учения (ж. Ламарк, ж. Кювье, ч. Лайель)
 - •6.3.2. Эволюционная теория естественного отбора (ч. Дарвин, а. Уоллес)52
 - •6.3.3. Номогенез как альтернатива дарвинизму и как его дополнение
 - •6.3.4. Вид и видообразование
 - •6.3.5. Проблемы видообразования
 - •6.4. Теория наследственности
 - •6.4.1. Закон доминирования г. Менделя
 - •6.4.2. Хромосомная теория наследственности
 - •6.4.3. Структура гена. Расшифровка генетического кода
 - •6.4.4. Днк, её роль в реализации наследственной информации
 - •6.4.5. Клеточная теория (т. Шван, м Шлейден)
 - •1.4.6. Биогенетический закон
 - •6.5. Философское и естественнонаучное постижение смерти
 - •6.5.1. Биологический и социальный смысл смерти
 - •6.5.2. Что такое бессмертие?
 - •6.5.3. Социальные следствия развития генной инженерии
 - •6.5.4. Социальные и этические проблемы клонирования
 - •Глава 7. Биосфера
 - •7.1. Генезис биосферы
 - •7.1.1. Геологические условия возникновения биосферы
 - •7.1.2. Эволюция биосферы. Живое вещество
 - •7.1.3. Роль абиотических и биотических круговоротов
 - •7.2. Биогеохимические процессы в биосфере
 - •7.2.1. Состав вещества биосферы
 - •7.2.2. Особенности основных биосферных циклов
 - •Биосферный цикл углерода
 - •Биосферный цикл азота
 - •Биосферный цикл фосфора
 - •7.2.3. Биохимические функции живого вещества
 - •7.2.4. Биогенная миграция атомов и биогеохимические принципы
 - •7.3. Экологическая структура биосферы
 - •Биосфера - многокомпонентная иерархическая система
 - •Прокариоты и эукариоты. Бактерии. Вирусы и сине-зелёные водоросли
 - •7.3.3. Растения. Грибы. Животные
 - •7.4. Глобальное биологическое разнообразие и подходы к его изучению
 - •7.4.1. Современные представления о видовом разнообразии биосферы74
 - •7.4.2. Современные подходы к исследованию биоразнообразия75
 - •Популяционный подход
 - •Экосистемный подход
 - •7.5. Ноосферогенез
 - •7.5.1. В. И. Вернадский о переходе биосферы в ноосферу
 - •7.5.2. Естественноисторические аспекты трансформации биосферы в ноосферу
 - •7.5.3. Антропоцентризм и биосферное мышление
 - •Глава 8. Человек
 - •8.1. Человек как вид
 - •8.1.1. Человек: особый вид животных
 - •8.1.2. Культурный и биологический аспекты эволюции человека
 - •8.1.3. Нарушение основного биологического закона
 - •8.2. Сознание и поведение
 - •8.2.1. Функции головного мозга. Успехи нейрофизиологии
 - •8.2.2. Поведение
 - •8.2.3. Бихевиоризм
 - •8.2.4. Гештальтпсихология
 - •8.2.5. Этология и социобиология
 - •8.3. Современное мировоззрение и планетарные проблемы
 - •8.3.1. Проблема формирования современного мировоззрения
 - •8.3.2. Глобальные последствия развития цивилизации
 - •8.3.3. Деятельность «Римского клуба» и института л. Брауна «Worldwatch»
 - •8.3.4. Новые ценности85
 - •8.4. Концепция устойчивого развития
 - •8.4.1. Экологическая и экономическая компоненты деятельности
 - •8.4.2. Общие положения концепции устойчивого развития
 - •8.4.3. Условия устойчивого развития и ключевые понятия концепции
 - •8.5. Искусственный интеллект (ии)
 - •8.5.1. Основные направления развития ии
 - •8.5.2. Знания и их представление
 - •8.5.3. Проблема понимания естественного языка
 - •Глава 9. Иерархия мироздания
 - •9.1. Макромир
 - •9.1.1. Основные этапы развития представлений о Вселенной
 - •9.1.2. Релятивистская космология (а. Эйнштейн, а. А. Фридман)
 - •9.1.3. Концепция расширяющейся Вселенной
 - •9.1.4. Концепция «Большого Взрыва»
 - •9.1.5. Антропный принцип90
 - •9.2. Мезомир
 - •9.2.1. Эволюция планеты Земля
 - •9.2.2. Экологическая структура мезомира
 - •9.2.3. Информационные свойства мезомира
 - •9.3. Микромир
 - •9.3.1. Учение об элементарных частицах
 - •9.3.2. Элементарная структура вещества. Атом
 - •9.3.3. Устойчивость и неустойчивость частиц. Термоядерные процессы. Ядро атома
 - •9.3.4. Фундаментальные взаимодействия и законы природы92
 - •9.3.5. Фундамент материи: физический вакуум и его состояния93
 - •9.4. Виртуальные реальности
 - •9.4.1.Значение термина «виртуальная реальность»
 - •9.4.2. Компьютерная виртуальная реальность
 - •9.4.3. Способы существования виртуальной реальности
 - •9.4.4. О философии виртуальной реальности и киберпространства
 - •9.5. Поиск внеземных цивилизаций
 - •9.5.1. О возможности существования жизни и разума во Вселенной
 - •9.5.2. О возможности информационного контакта с внеземными цивилизациями
 - •9.5.3. О возможных формах технологической активности разума во Вселенной
 - •Летопись естественнонаучных открытий Период становления физики как науки
 - •Первый этап развития естествознания (кон. XVII в. – 60 годы XIX в.)
 - •Второй этап развития естествознания
 - •Период современной физики
 - •Важнейшие открытия в биологии и медицине в хх веке
 - •Хронология клонирования
 - •Летопись открытий в химии
 - •Зарождение научной химии
 - •Утверждение в химии атомно-молекулярного учения
 - •Великие открытия в химии в хх веке
 - •Астрономия в хх веке
 - •Литература по главам Глава 1. Структура естествознания
 - •Глава 2. Этапы развития естествознания
 - •Глава 3. Фундаментальные концепции естествознания
 - •Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
 - •Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
 - •Глава 6. Жизнь
 - •Глава 7. Биосфера
 - •Глава 8. Человек
 - •Глава 9. Иерархия мироздания
 - •Литература дополнительная
 - •Словарь терминов
 - •Примечания
 
7.2.3. Биохимические функции живого вещества
Биохимические функции в пределах живого вещества распадаются на две части:
- 
Биохимическая функция, связанная с питанием, дыханием, размножением организмов.
 - 
Биохимическая функция, связанная с разрушением тела отмерших организмов, то есть с разрушением тела живого вещества и переходом его в косное состояние.
 
Для живого вещества с планетной точки зрения основным явлением должна считаться функция размножения и роста организмов. Обе функции выявляются внутри тел живого вещества. Но источники этих проявлений лежат в окружающей данное живое вещество среде, и эти явления могут быть представлены в атомной форме как закономерная биогенная миграция определённых химических элементов (атомов) из внешней среды в живое вещество и из живого вещества в окружающую среду.
Рост и размножение химически выражаются в сложных процессах увеличения количества живого вещества, которое, в конце концов, приводит к закономерному максимальному увеличению его массы на нашей планете и территории, им на ней занятой. Оба эти процесса, сложно зависимые друг от друга, совершаются в биосфере с ярко выраженным давлением на окружающую среду. Это давление является наиболее ярким выражением биохимической энергии роста и размножения, может быть точно количественно выражено и является различным и характерным видовым признаком для каждого вида, расы, рода.
Биогеохимические функции живого вещества распространяются на всю планету, могут выражаться в виде геосфер и явно не зависят от территориальных условий геосферы. Они определяют в планетном масштабе основные химические проявления жизни и являются основными химическими реакциями живого вещества, поскольку они химически отражаются на окружающей организм внешней среде. Такие функции могут быть разделены на пять групп:
- 
Газовые функции
 - 
Концентрационные функции
 - 
Окислительно-восстановительные функции
 - 
Биохимические функции
 - 
Биогеохимические функции
 
Вместе взятые они определяют основные химические проявления живого вещества в биосфере66.
7.2.4. Биогенная миграция атомов и биогеохимические принципы
Закон биогенной миграции атомов В. И. Вернадского гласит - «миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (О2, СО2, Н2 и т. д.) обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории»67.
3акон биогенной миграции атомов утверждает: биогенное происхождение всей земной поверхности свидетельствует о том, что жизнь - созидающая сила на планете. Серьезные нарушения этой силы, в том числе уничтожение видов, могут привести к непредсказуемым последствиям.
Миграция атомов резко по скорости различна для микробов и одноклеточных организмов, с одной стороны, и многоклеточных - с другой. Мы должны различать в связи с этим при явлениях размножения и роста две различные биогенные миграции атомов:
- 
Биогенную миграцию атомов первого рода для микроскопических одноклеточных и микробов огромной интенсивности, связанную с малым их объёмом и весом.
 - 
Биогенную миграцию атомов 2 рода для многоклеточных организмов68.
 
Низшие организмы - не какой-то случайный пережиток прошлого, они - необходимая составная часть целостной системы органического мира, основа его существования и развития, без которой невозможен внутренний обмен между членами этой системы. Органический мир представляется в виде сети взаимодействующих видов, охватывающей практически весь земной шар.
Высшие организмы выделяются как сгустки живого вещества, концентраторы продуктов синтеза низших форм. Многоклеточные становятся как бы «кладовыми органического синтеза», в силу чего они приобретают функцию своеобразных инициаторов новых форм биохимической активности низших организмов (поставляя всё новые и новые субстраты). Они создают предпосылки для проникновения одноклеточных в биотопы, ранее ими не освоенные69.
Если выразить отдельно биогеохимическую энергию размножения и роста одноклеточных и биогеохимическую энергию размножения и роста многоклеточных, получаются величины несравнимые. Одноклеточные доминировали на нашей планете до последнего времени. На наших глазах это явление начинает меняться в нашу психозойскую эру, когда человек овладел новой биогенной миграцией атомов третьего рода, идущей под влиянием его жизни, воли, разума в окружающей среде. В жизни каждого живого организма есть проявление этой формы биохимической энергии70.
Эта биогенная энергия находится в состоянии, способном производить работу. Она выражается в биогенной миграции атомов. Пассивная энергия концентрируется в биогенных минералах, среди которых твёрдые и жидкие каустобиолиты играют основную роль.
Все биогенные миграции могут быть обобщены как первый биогеохимический принцип. Этот принцип гласит:
- 
Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению. Всё живое вещество планеты, взятое в целом, таким образом, является источником действенной свободной энергии, может производить работу.
 - 
Вторая биогеохимическая функция связана с разрушением тела живых организмов после их умирания, связана с химическим превращением живого вещества после его умирания в косное. Этот переход в косное тело совершается не сразу. Промежуточным является биокосное тело в течение какого-то геологического времени, так как первая переработка совершается биогенным путём микробами, бактериями и грибами. А в конце наступают реакции, в которых микробы отсутствуют или играют второстепенную роль.
 
В биогеохимических функциях первого и второго рода мы впервые встречаемся в яркой форме с резким отличием косного и живого вещества в ходе геологического времени. В то самое время как живое вещество, охваченное эволюционным процессом, меняется до неузнаваемости в своих формах и даёт миллионы новых видов организмов и множество новых химических соединений, косная материя планеты остаётся инертной, неподвижной и по характеру происходящих изменений только в эоны веков закономерно меняет свой атомный состав закономерным радиоактивным процессом. В геологическое время она практически остаётся неизменной в своём морфологическом характере. В связи с этим биохимические функции могут быть сведены ко второму биогеохимическому принципу. Он указывает, что эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни, устойчивых в биосфере, идёт в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы71.
