- •Содержание
- •Тематика лекций лекция 1. Панорама современной науки. История естествознания. Наука и религия
- •История естествознания и ее периоды.
- •Научное и религиозное мировоззрение.
- •Лекция 2. Методы научных исследований
- •Ступени научного исследования.
- •Лекция 3. Классические образы природы (макромир) Механическая картина мира
- •Принцип детерминизма Лапласа.
- •Понятие парадигмы.
- •Лекция 4. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Электромагнетизм. Поля и волны. (макромир)
- •Лекция 5. Закон сохранения энергии в макромире. Термодинамика. Состояния вещества
- •Состояния вещества (макромир)
- •Лекция 6. Концепции квантовой механики. Ядерная физика. Строение материи. (микромир)
- •Лекция 7. Строение вещества. Радиоактивность. Ядерная энергия.
- •Цепные ядерные реакции.
- •Общая теория относительности.
- •Лекция 9. Строение и эволюция вселенной. (мегамир). Солнечная система
- •Космические объекты.
- •Солнечная система.
- •Геологическое строение Земли.
- •Геохронологическая шкала.
- •Гипотеза тектоники литосферных плит и происхождения континентов.
- •Газовая оболочка Земли (атмосфера).
- •Лекция 11. Химические науки
- •Химическая связь.
- •Различают несколько типов химических связей.
- •Органическая и элементоорганическая химия. Полимеры.
- •Лекция 12. Особенности биологического уровня организации материи
- •Химический состав живой клетки.
- •Уровни организации живых систем.
- •Лекция 13. Биологическая эволюция и генетика
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 14. Гипотезы происхождения органической жизни на земле
- •Лекция 15. Происхождение и эволюция человека. Гелиобиология. Этнология. Психика, мозг, сознание
- •Русские космисты. Гелиобиология. Этнология
- •Психика, мозг, сознание.
- •Лекция 16. Учение в.И.Вернадского о биосфере. Ноосфера
- •Лекция 17. Основные понятия и законы экологии. Глобальный экологический кризис
- •Некоторые законы классической, т.Е. Биологической экологии:
- •4 Закона экологии американского эколога б. Коммонера:
- •Глобальный экологический кризис конца хх века
- •Лекция 18. Итоги развития естественных наук в хх веке
- •III. Список литературы
История естествознания и ее периоды.
Первый – эмпирический, накопительный ( все древние и средние века вплоть до XVI в) -аристотелев век. Геоцентрическая модель мироздания Аристотеля-Птолемея (неподвижная Земля в центре Вселенной, вокруг которой по сложным сферическим орбитам вращаются все остальные светила) была первой попыткой осмыслить и объяснить окружающий мир. Первая революция в естествознании. Она не вызывала сомнений вплоть до ХУ1 века, т.е. продержалась 20 веков. (Аристотель жил в IV в дон.э.). Он был также первым в истории биологом, кроме того; им выдвинута идея континуума – непрерывности мироздания. Живший несколько ранее Демокрит (V в до н. э.) - впервые предположил, что вещества состоят из мельчайших неделимых частиц - атомов. Это была гениальная догадка :никаких приборов и инструментов еще не было. Жившие далее в эпоху эллинизма Архимед, автор закона о выталкивающей силе, Евклид с его изумляющей наших современников геометрией на плоскости, древнегреческий врач Гиппократ олицетворяют детство науки. Эксперимента и теории еще нет, все основано на наблюдениях и гениальных озарениях. В средние века ученые, называвшие себя алхимиками, искали «философский камень», превращающий все металлы в золото. Камень, разумеется, не нашли, но накопили огромный экспериментальный материал, позволивший создать современную неорганическую химию.
Второй период – ХV1 – ХХ в – ньютонов. Начался он с польского астронома Н. Коперника, который на основании наблюдений опроверг геоцентрическую модель мироздания Аристотеля - Птолемея и предложил гелиоцентрическую модель Солнечной системы: все известные в то время семь планет вращаются вокруг Солнца. Это была вторая революция в естествознании. Появление работы Коперника вызвало резкую конфронтацию науки и римско-католической церкви, принявшей в свое время геоцентрическую модель язычника Аристотеля. Труд Коперника был запрещен инквизицией. Тем не менее (а может быть и благодаря запрету) его идеи стали широко известны в Европе. Доминиканский монах Дж. Бруно полностью согласился с Коперником и выдвинул идею множественности миров : каждая звезда, как и Солнце - самостоятельный мир и может иметь свою планетную систему, а Солнце вовсе не центр мироздания, а рядовая звезда средней величины. Инквизиция жестоко расправилась с Дж. Бруно :в 1600 г. он был сожжен на костре на площади Цветов в Риме.
В тюрьму инквизиции был заключен и итальянский ученый Г. Галилей. У него, так же как у Дж. Бруно, потребовали отречения от своих идей. Галилей не хотел умирать, подписал отречение, но , как свидетельствует легенда, выйдя из подвалов тюрьмы, топнул ногой и произнес знаменитую фразу : «А все-таки она вертится». Галилей сформулировал
принцип относительности, который через триста лет использовал в своей теории А.Эйнштейн: во всех инерциальных системах отсчета ВСЕ законы природы одинаковы, и если движение тела можно описать в какой-то определенной системе координат, то его также можно описать в любой другой системе, движущейся прямолинейно и равномерно относительно первой. Иными словами, находясь внутри системы, невозможно различить состояние покоя и прямолинейного равномерного движения. Но, несомненно, центральной фигурой второго периода был великий англичанин И. Ньютон____, создавший классическую механику, изучавший природу света и предложивший его корпускулярную теорию, а также создавший основы высшей математики. В этот период происходит интенсивная математизация науки, появляется эксперимент (его впервые использовал Г.Галилей) и множество теорий. Именно в это время была создана вся классическая наука. Ньютон осуществил третью революцию в физике.
Третий период – ХХ век - это век научно-технической революции (НТР). Естественные и технические науки настолько тесно сплелись, что существование одного блока стало невозможно без другого. На рубеже XIX и ХХ веков произошла четвертая революция в физике, связанная с тем, что классическая физика не могла объяснить ряд экспериментальных открытий, сделанных в конце Х1Х века. Центральной фигурой этого периода является А. Эйнштейн. Никогда еще наука не играла такой важной роли в жизни человечества, никогда ранее ее достижения не были столь актуальны для его настоящего и будущего. Выяснилось, что наука принесла человечеству не только несомненную пользу ( выход в Космос, ядерная энергия, полимеры, победа над многими болезнями), но столь же несомненный вред ( гонку ядерных вооружений, глобальный экологический кризис), хотя в этом отношении ее вину можно рассматривать как косвенную.
Четвертый период – конец ХХ - начало ХХ1 в. условно можно обозначить как век информации и биологии. Человечество еще только входит в этот период. Основоположник информатики, этого любимого детища современной математики, Н. Винер жил и трудился в ХХ веке, а центральная фигура четвертого периода, возможно, еще только учится ходить и произносить первые слова.
Естествознание - это 4 взаимосвязанных блока наук, изучающих законы природы: физика с примыкающей к ней астрономией, химия, науки о Земле и биология. Физика исследует физические тела, их состояние и движение, а также различные поля: гравитационное, электромагнитное и др. Если физическое тело находится за пределами Земного шара, его изучает астрономия. Предметом исследования химии являются вещества, из которых состоят физические тела, их свойства и превращения друг в друга.
Науки о Земле изучают нашу планету, ее геосферные оболочки–литосферу –твердую оболочку Земли, гидросферу и атмосферу– ее водную и воздушную оболочки соответственно. Прикладная геология занята принципами поиска полезных ископаемых. Четвертый блок – биология и примыкающая к ней медицина-занимаются исследованием всех живых организмов Земли. Медицину часто называют наукой о человеческих болезнях. Это неверно. Медицина – это наука о здоровье человека и способах его сохранения.