Персоналии

Амбарцумян Виктор Амазаспович (род. в 1908 г.), советский физик и астрофизик.

Андерсон Карл Дэйвид (род. в 1905 г.), американский физик.

Баум Вернер А. (род. в 1923 г), американский астроном.

Берталанфи Людвиг фон (1901 —1972), австрийский биолог-теоретик, до 1948 г. работал в Венском университете, с 1949 г. — в США и Канаде.

Бор Нильс (1885 —1962), датский физик-теоретик.

Бриджмен Перси (1882 —1961), американский физик и философ.

Бройль Луи де (1892), французский физик-теоретик.

Бруно Джордано (1548 —1600), итальянский философ-естествоиспытатель и поэт.

Бьёркнес Вильгельм (1862 —1951), норвежский физик, метеоролог и геофизик.

Бэкон Френсис (1561 —1626), английский философ и политик.

Вегенер Альфред (1880 — 1930), немецкий геофизик и метеоролог.

Вейсман Август (1834 —1914), немецкий зоолог, теоретик эволюционного учения.

Вернадский Владимир Иванович (1863 —1945), советский минералог, геохимик, биогеохимик.

Вильсон Чарльз (1869 —1959), английский физик.

Винер Норберт (1894 —1964), американский математик.

Вильтерра Вито (1860 —1940), итальянский математик.

Габор Деннис (1900 — 1979), физик, уроженец Будапешта, работал в Германии и Англии.

Галилей Галилео (1564 —1642), итальянский математик, физик и астроном.

Гёдель Курт (1906 —1978), логик и математик, уроженец Чехословакии.

Гейзенберг Вернер (1901 —1976), немецкий физик-теоретик.

Гранит Рагнар (род. в 1900 г.), шведский физиолог.

Дарвин Чарльз (1809 — 1882), английский естествоиспытатель.

Декарт Рене (1596 —1650), французский философ, математик, физик и физиолог.

Фриз Гуго де (1848 —1935), нидерландский ботаник и генетик.

Дирак Поль (1902 —1984), английский математик и физик.

Докучаев Василий Васильевич (1846 —1903), русский почвовед.

Дрейк Фрэнк (род. в 1930 г.), американский астроном.

Жакоб Франсуа (род. в 1920 г.), французский биолог.

Жолио-Кюри Ирен (1897 — 1957), французский физик и радиохимик.

Жолио-Кюри Фредерик (1900 —1958), французский физик.

Карнап Рудольф (1891 — 1970), австрийский философ и логик, работал в Австрии, Германии, Чехословакии, с 1935г. — в США.

Кендрью Джон (род. в 1917 г.), английский биохимик.

Крик Фрэнсис (род. в 1916 г.), английский физик, работающий в области молекулярной биологии.

Лаплас Пьер (1749 —1827), французский астроном, математик и физик.

Лобачевский Николай Иванович (1792 —1856), русский математик.

Лоренц Конрад (1903 — 1989), австрийский зоолог.

Львов Андре (род. в 1902 г.), французский микробиолог и биохимик.

Майкельсон Альберт (1852 —1931), американский физик, уроженец Польши.

Максвелл Джеймс (1831 —1879), английский физик.

Менделеев Дмитрий Иванович (1834 —1907), русский химик.

Мендель Грегор (1822 —1884), чешский естествоиспытатель.

Миллер Стэнли (род. в 1930 г.), американский биолог.

Минковский Оскар (1864 —1931), немецкий математик и физик, уроженец Литвы.

Моно Жак (1910 —19976), французский биохимик.

Морган Томас (1866 —1945), американский биолог.

Мохоровичич Андрей (1857 —1936), югославский геофизик и сейсмолог.

Мюллер Пауль (1899 —1965), швейцарский химик.

Норриш Рональд (1897 —1978), английский физикохимик.

Ньютон Исаак (1642 —1727), английский физик, математик и астроном.

Опарин Александр Иванович (1894 —1980), советский биохимик.

Оппенгеймер Джакоб Роберт (1904 —1967), американский физик-теоретик.

Павлов Иван Петрович (1849 —1936), советский физиолог.

Планк Макс (1858 —1947), немецкий физик-теоретик.

Полинг Лайнус (род. в 1901 г.), американский физик и химик.

Пригожин Илья (род. в 1917 г.), бельгийский физик, уроженец Москвы.

Резерфорд Эрнест (1871 —1937), английский физик, уроженец Новой Зеландии.

Селье Ганс (1907 —1982), канадский биолог, патолог, физиолог, уроженец Вены.

Семенов Николай Николаевич (1896 —1986), советский физик и физикохимик.

Таунс Чарльз (род. в 1915 г.), американский физик.

Теллер Эдвард (род. в 1908 г.), американский физик, уроженец Будапешта.

Тинберген Николас (род. в 1907 г.), нидерландский зоолог и этнолог, с 1949 г. работает в Англии.

Тьюринг Алан (1912 —1954), английский математик.

Уотсон Джеймс (род. в 1928 г.), американский биохимик, работал также в Дании и Англии.

Ухтомский Алексей Алексеевич (1875 —1942), советский физиолог.

Ферми Энрико (1901 —1954), итальянский физик, с 1938 г. — в США.

Фрейд Зигмунд (1856 —1939), австрийский невропатологи психиатр.

Фридман Александр Александрович (1888 —1955), советский физик и математик.

Хаббл Эдвин (1899 —1953), американский астроном, уроженец Сан-Марино.

Хьюиш Энтони (род. в 1924 г.), английский астроном.

Циолковский Константин Эдуардович (1857 — 1935), советский теоретик космонавтики.

Шавлов Артур (род. в 1921 г.), американский физик.

Шеннон Клод (род. в 1916 г.), американский математик.

Шеррингтон Чарльз (1857 —1952), английский нейрофизиолог.

Шлик Мориц (1882 —1936), австрийский философ и физик, уроженец Германии.

Шрёдингер Эрвин (1887 —1961), австрийский физик-теоретик.

Эйген Манфред (род. в 1927 г.), немецкий физикохимик.

Эйнштейн Альберт (1879 —1955), физик-теоретик и философ, родился в Германии.

Юкава Хидэки (1907 — 1981), японский физик.

Т.Г.Грушевицкая, А.П.Садохин

КОНЦЕПЦИИ

СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Учебное пособие

для студентов

дневного и заочного

отделений вузов

Москва

«Высшая школа»

1998

УДК 5

ББК 20

Г 90

Рецензенты:

Кафедра философии и социологии Санкт-Петербургского Морского государственного технического университета (зав. кафедрой д-р филос. наук, проф. А.В. Солдатов);

Действительный член Международной академии информатизации и Академии социального образования, д-р филос. наук, проф. А.В. Федотов; д-р филос. наук, доцент В.И. Смирнов (Санкт-Петербургский государственный академический институт живописи, скульптуры, архитектуры им. И.Е. Репина).

Рекомендовано Министерством общего и

профессионального образования Российской Федерации в качестве

учебного пособия для студентов вузов.

Грушевицкая Т. Г., Садохин А. П.

Г90 Концепции современного естествознания: Учеб. пособие-М.:Высш. шк., 1998.-383 с.

ISBN 5-06-003474 -7

Курс изучается во всех вузах страны как обязательный. Пособие написано в соответствии с требованиями "Государственного образовательного стандарта" и дает базовые знания, формируя будущего специалиста с широким научным кругозором.

В работе освещается специфика науки как формы познания, история науки, излагаются основные современные концепции физики, химии, биологии, астрономии и т. д.

Для студентов технических и гуманитарных вузов, для преподавателей и учащихся техникумов и колледжей.

ISBN 5-06-003474-7 © "Высшая школа", 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

ТЕМА 1. НАУКА И ЕЕ РОЛЬ В ЖИЗНИ ОБЩЕСТВА

ТЕМА 2.НАУЧНАЯ ТЕОРИЯ. СТРУКТУРА И ОСНОВАНИЯ ТЕОРИИ

ТЕМА 3. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ. РАЗВИТИЕ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

ТЕМА 4. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУКИ. ПОЯВЛЕНИЕ ПЕРВЫХ НУЧНЫХ ПРОГРАММ

ТЕМА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В ЭПОХУ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ И ВОЗРОЖДЕНИЯ

ТЕМА 6. НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ XVI - XVII ВВ. И СТАНОВЛЕНИЕ КЛАССИЧЕСКОЙ НАУКИ

ТЕМА 7. СПЕЦИФИКА И ПРИРОДА СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ

ТЕМА 8. ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

ТЕМА 9. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

ТЕМ A 10. ФИЗИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

ТЕМА 11. КОНЦЕПЦИИ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ В СОВРЕМЕННОМ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

ТЕМА 12. ДЕТЕРМИНИЗМ И ПРИЧИННОСТЬ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ. ДИНАМИЧЕСКИЕ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ

ТЕМА 13. ПРИНЦИПЫ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ

ТЕМА 14. КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВСЕЛЕННОЙ

ТЕМА 15. ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ

ТЕМА 16. ПРОБЛЕМЫ САМООРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

ТЕМА 17. СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА

ТЕМА 18. СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ ХИМИИ

ТЕМА 19. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СУЩНОСТЬ ЖИЗНИ

ТЕМА 20. ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

ТЕМА 21. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ

ТЕМА 22. ЧЕЛОВЕК КАК ПРЕДМЕТ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

ТЕМА 23. ЧЕЛОВЕК, БИОСФЕРА И КОСМОС

ТЕМА 24. НА ПУТИ К НООСФЕРЕ

Вопросы к экзамену и зачету

ПРЕДИСЛОВИЕ

Реформа высшего образования, осуществляемая в нашей стране, имеет своей целью сделать его более разносторонним и фундаментальным. Для этого в учебные планы высших учебных заведений вводятся новые лекционные курсы, призванные обеспечить, кроме прочего, самостоятельное формирование мировоззренческих ориентации и установок личности, помочь студенту овладеть современной естественнонаучной картиной мира и избранной профессией.

Сегодня обществу не нужны специалисты, которые способны решать лишь узкоутилитарные задачи в пределах знаний, полученных за время обучения. Современные требования к специалисту предполагают его готовность к повышению своей квалификации, стремление быть в курсе последних достижений в своей области, уметь творчески адаптировать их к своей работе.

Поэтому основной задачей современного образования является развитие творческих способностей студентов, чтобы после окончания учебы выпускник мог стать творческой личностью, способной к различным формам деятельности. На реализацию этих целей и ориентирован курс «Концепции современного естествознания».

Актуальность введения в учебный процесс курса «Концепции современного естествознания» обусловлена еще и тем, что в последние годы в нашей стране получают все большее распространение различного рода иррациональные виды знания, такие, например, как астрология, магия, мистические и т. п. учения. Постепенно и достаточно последовательно, они вытесняют из общественного сознания естественнонаучную картину мира, основанную на рациональных способах его объяснения. Представители современной паранауки настойчиво распространяют любые учения, вплоть до мистики, суеверий и т. д. Многие из них искренне убеждены, что статус научного мировоззрения в современном обществе не выше, чем любого мифа, и пропагандируют беспредельный мировоззренческий плюрализм. Поэтому сегодня, как никогда ранее, важно утверждение естественнонаучного знания в общественном сознании.

Достижения естественных наук являются неотъемлемой частью человеческой культуры. Знание основных современных теорий и концепций естествознания формирует научный метод мышления, адекватное отношение человека к окружающему миру. Любому человеку необходимо знать, что мир рационально познаваем, что им управляют объективные законы, которые нельзя отменить или обойти с помощью Бога или экстрасенсов. «Концепции современного естествознания» - это курс, призванный познакомить читателя на уровне общих представлений с наиболее важными данными различных наук о мире и месте человека в нем.

Наконец, знание концепций современного естествознания должно помочь студентам проникнуть внутрь микромира и во внеземное пространство, понять и представить, каких материальных и интеллектуальных затрат стоит производство современных телевизоров и компьютеров, как важна проблема сохранения природы, в чем состоит сущность человека и т. д.

Однако разработка учебника по совершенно новому учебному курсу всегда является делом исключительно сложным и ответственным. При этом она значительно осложняется, если название и предмет этого курса определены весьма приблизительно и абстрактно.

В этих обстоятельствах авторы вынуждены самостоятельно определять структуру и содержание учебника и потому хотели бы сделать некоторые пояснения для читателей их труда.

Во-первых, основу пособия составили лекционные курсы, которые читаются авторами на протяжении нескольких лет на гуманитарных факультетах Калужского государственного педагогического университета им. К.Э.Циолковского и в Калужском филиале Московского гуманитарно-экономического института. Как следствие, пособие создавалось целенаправленно для студентов различных гуманитарных специальностей. Здесь свою основную задачу авторы видели в том, чтобы форма изложения материала была доступна будущим специалистам, для которых естествознание не является профессиональной дисциплиной.

Во-вторых, поскольку спектр гуманитарных специальностей в системе высшего образования достаточно широк, авторы стремились, чтобы их труд представлял интерес для читателей с самыми разными потребностями и уровнями подготовки, а также был полезен для использования в учебном процессе именно как учебное и методическое пособие. Эта цель пособия определяется требованиями «Государственного образовательного стандарта» к курсу «Концепции современного естествознания», согласно которым достижения естественных наук являются неотъемлемой частью общечеловеческой культуры. Знание основ естественных наук и методов научного познания формирует характер мышления студентов и способствует выработке адекватного отношения к окружающему миру.

В-третьих, в силу того, что «Концепции современного естествознания» - это курс, призванный показать место и значение естествознания в современной культуре, познакомить студентов на уровне общих представлений с наиболее важными концепциями происхождения природы и человека, помочь им овладеть современной естественнонаучной картиной мира, авторы стремились к раскрытию соответствующих проблем на основе синтеза естествознания, философии и культурологии. Данный методологический подход обусловлен убеждением авторов, что только таким образом можно показать единство и многообразие мира, способствовать формированию у студентов целостного мировоззрения. Поэтому в необходимых случаях авторы использовали научно-исторический и философский подходы к описанию соответствующих тем и вопросов, старались показать не только результаты решения естественнонаучных проблем, но и те пути в развитии познания, которые к ним привели.

Эти методологические подходы определили содержание и структуру учебного пособия. Логика изложения курса развивается от вопросов истории науки и основ науковедения (1-7 темы) через описание физической, химической и биологической картин мира (8-21 темы) к раскрытию сущности человека и современных проблем его жизнедеятельности (22 - 24 темы). При этом авторы предусмотрели возможность изложения данного курса в различных вариантах в зависимости от возможностей и особенностей учебного заведения, форм обучения, структуры учебных планов и квалификации каждого преподавателя.

К сказанному следует добавить, что невозможно одновременно быть специалистом по всем научным направлениям, описываемым в данном курсе. Поэтому существенную помощь в работе над пособием оказали консультации, советы и рекомендации специалистов различных научных направлений. В связи с этим авторы выражают свою глубокую благодарность д.ф.н., проф. Бирюкову В.Ф.; к.ф.н., доц. Дронову А.И.; к.п.н., доц. Зубареву А.Е.; к.х.н., доц. Савиткину Н.И. за помощь и поддержку, оказанные в подготовке рукописи.

В заключение хотелось бы отметить, что поскольку еще не накоплен достаточный опыт преподавания самой дисциплины, твердо не устоялась программа курса, ведется активное обсуждение его содержания, авторы отдают себе отчет в несовершенстве своей работы. Поэтому они заранее выражают всем заинтересованным читателям свою благодарность за благожелательные и обоснованные замечания и пожелания по совершенствованию их труда.