- •Академия управления при Президенте Республики Беларусь г.И. Касперович
- •Учебное пособие
- •Содержание
- •Тема 6. Основы кибернетики и синергетики. Самоорганизация, порядок и хаос в природе мира 100
- •Тема 7. Современная космологическая картина мира и модели Вселенной 119
- •Тема 8. Современная химия в контексте устойчивого развития общества 140
- •Тема 9. Специфика, структура и проблемное поле современного биологического познания 155
- •Раздел III Социальные и прикладные проблемы естествознания 185
- •Тема 10. Социальное измерение современного естествознания. Естественнонаучные основы современных технологий 185
- •Введение в учебный курс «Основы современного естествознания»
- •Раздел I. Естествознание как феномен культуры и комплекс наук о природе Тема 1. Естествознание в системе науки и культуры
- •Контрольные вопросы к теме №1
- •Тема 2. Исторические этапы познания природы. Особенности современного естествознания
- •Контрольные вопросы к теме №2
- •Тема 3. Методы и принципы естественнонаучного познания. Системный подход как его важнейшая парадигма
- •Математизация и формализация. Язык современного естествознания
- •Системный подход как важнейшая парадигма современного естествознания
- •Контрольные вопросы к теме №3
- •Раздел II. Фундаментальные законы и основы современного естествознания Тема 4. Научные картины мира и научные революции в истории естествознания
- •Контрольные вопросы к теме №4
- •Тема 5. Основы современной физической картины мира
- •Электромагнитная картина мира
- •Современная квантово-релятивистская физическая картина мира
- •Постулаты специальной и общей теории относительности
- •Формирование квантовой физики. Специфика ее понятий и принципов
- •Понятие состояния физической системы. Динамические и статистические закономерности в природе
- •Релятивистская квантовая физика. Мир античастиц. Квантовая теория поля
- •Понятие симметрии и законы сохранения
- •Контрольные вопросы к теме №5
- •Тема 6. Основы кибернетики и синергетики. Самоорганизация, порядок и хаос в природе мира
- •Кибернетика: концептуально-понятийная характеристика
- •Вклад кибернетики в современную научную картину мира
- •От хаоса к порядку. Синергетика как наука
- •Механизм протекания процессов самоорганизации (по и.Пригожину)
- •Синергетические процессы в предбиологических системах (по м.Эйгену)
- •Значение синергетики для науки и культуры
- •Контрольные вопросы к теме №6
- •Тема 7. Современная космологическая картина мира и модели Вселенной
- •Проблема существования и поиска жизни во Вселенной
- •Контрольные вопросы к теме №7
- •Тема 8. Современная химия в контексте устойчивого развития общества
- •Атомно-молекулярное учение
- •Химические основы жизни
- •Перспективные химические материалы и технологии
- •Контрольные вопросы к теме №8
- •Тема 9. Специфика, структура и проблемное поле современного биологического познания
- •Биология XX века: познание молекулярного уровня жизни
- •Сущность и определение жизни
- •Основные концепции происхождения жизни
- •II. Онтогенетический: а) клеточный; б) тканевой; в) организменный.
- •III. Надорганизменный уровень
- •Человек как биосоциальное существо. Его место и роль в социо-природном комплексе
- •Проблема происхождения человека: концепции антропогенеза
- •Контрольные вопросы к теме №9
- •Раздел III Социальные и прикладные проблемы естествознания Тема 10. Социальное измерение современного естествознания. Естественнонаучные основы современных технологий
- •Экологизация естествознания
- •4. Парниковый эффект.
- •5. Сохранение водных ресурсов.
- •6. Захоронение радиоактивных отходов.
- •Естественнонаучные основы современных технологий
- •Контрольные вопросы к теме №10
- •Заключение
- •Античная протонаука. Атомистика. Геоцентрическая космология. Развитие математики и механики
- •Естествознание эпохи средневековья
- •II. Классическая – аналитическая стадия познания природы Естествознание эпохи Возрождения и Нового времени. Научные революции в истории естествознания
- •Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира. Учение о множественности миров
- •Вторая научная революция. Создание классической механики и экспериментального естествознания. Механическая картина мира
- •Химия в механистическом мире
- •Естествознание Нового времени и проблема философского метода
- •Третья научная революция. Диалектизация естествознания
- •Очищение естествознания от натурфилософских представлений
- •Исследования в области электромагнитного поля и начало крушения механистической картины мира
- •III. Неклассическое естествознание XX века Четвертая научная революция. Проникновение в глубь материи. Теория относительности и квантовая механика. Окончательное крушение механистической картины мира
- •Научно-техническая революция, ее естественнонаучная составляющая и исторические этапы
- •IV. Становление постнеклассического – интегрального естествознания
- •Особенности развития науки в хх столетии
- •Физика микромира. Современная атомистика
- •Астрофизика. Релятивистская космология
- •Достижения в основных направлениях современной химии
- •Биология XX века: познание молекулярного уровня жизни. Предпосылки современной биологии
- •Молекулярная биология
- •Расшифровка №генома человека
- •Кибернетика и синергетика
- •Самые выдающиеся ученые хх столетия
- •Открытия и научные концепции (теории), в наибольшей степени повлиявшие на развитие цивилизации в XX веке
- •Наиболее значимые технологии и изобретения
- •Вопросы к зачету
- •Литература
- •Краткий словарь специальных терминов
II. Онтогенетический: а) клеточный; б) тканевой; в) организменный.
Согласно современной клеточной теории:
Все живое состоит из клеток;
Каждая клетка содержит плотное ядро и «полужидкую» цитоплазму;
Ядро и цитоплазма заключены в клеточную мембрану; Размеры клеток: от 0,1мкм до 155 мм.;
Основное вещество клеток – белки;
Основные органеллы - структурные элементы клетки: хромосомы, митохондрии, пластиды и др.
Живой организм – это динамическая система, в клетках которой происходят превращения химических соединений, обеспечивающие обновление белков и энергию организма, что называется обменом веществ - метаболизмом.
Назначение метаболизма (ассимиляции и диссимиляции веществ) – в поддержании определенного уровня организации живой системы и ее частей.
Метаболизм необходим для противодействия увеличению энтропии, обусловленному необратимыми процессами в живой системе.
По типу метаболизма все организмы делятся на автотрофы и гетеротрофы.
Автотрофы синтезируют внутри себя органические вещества из неорганических (из углекислого газа,воды) – это зеленые растения, способные к фотосинтезу.
Гетеротрофы потребляют энергию из готовых органических веществ, синтезированных автотрофами (все животные и человек).
Катализаторами химических реакций обмена в организме являются ферменты.
Ферменты (энзимы) – это биологические катализаторы, особые белки, присутствующие во всех живых клетках и регулирующие обмен веществ.
Клеточный уровень – объект изучения цитологии и микробиологии.
Анатомия и физиология изучают жизнь на тканевом и организменном уровне.
На онтогенетическом уровне единицей жизни служит особь с момента рождения до смерти. По существу, онтогенез – это процесс развертывания, реализации наследственной информации, закодированной в управляющих структурах зародышевой клетки. На онтогенетическом уровне происходит не только реализация наследственной информации, но и апробация ее посредством проверки согласованности в реализации наследственных признаков и работы управляющих систем во времени и пространстве в пределах особи. Через оценку индивидуума в процессе естественного отбора происходит проверка жизнедеятельности данного генотипа.
III. Надорганизменный уровень
Популяционно-видовой уровень образован совокупностью видов и популяций живых систем.
Популяция- это совокупность организмов одного вида, обладающих единым генофондом и территорией. Вид состоит из нескольких популяций (нпр. грызуны, волки).
На этом уровне реализуется обычно биологический эволюционный процесс.
Организменный и популяционно-видовой уровни изучают зоология и ботаника.
Биоценоз – исторически сложившееся сообщество популяций, связанных между собой и с окружающей средой обменом веществ (лес, луг, озеро).
Совокупность биоценозов образует биосферу Земли.
Биоценотический и биосферный уровни исследует экология как наука.
Структура современного биологического знания соответствует объектам и уровням организации живой материи, составляющим предмет конкретной науки:
ботаника, зоология, микробиология, вирусология (изучают группы организмов);
цитология, гистология, анатомия, экология
(изучают уровни организации живого);
биохимия, биофизика, иммунология, генетика
(изучают аспекты функционирования организмов).
Человек как природное существо и как биологический вид также входит в эту общую структуру организации живой материи. Иерархическая структура живой и неживой природы отражает целостную картину организации биосферы и уровень развития не только биологии, но и всего естествознания, с развитием которого будут уточняться естественнонаучные концепции, а вместе с ними непременно будет совершенствоваться иерархия структур живой и неживой природы.