4. Основные разделы современного естествознания.
В настоящее время в мире насчитывается около 15 тысяч научных дисциплин, и их число непрерывно растет. Считается, что за каждые 10-15 лет количество научной информации удваивается. Имеется большое количество междисциплинарных наук.
Разумеется, произвести классификацию всех естественных наук практически невозможно. Можно лишь выстроить цепочки, руководствуясь каким-либо принципом. Например, по сложности изучаемого объекта: физика химия (неорганическая, органическая) биология медицина. По масштабу изучаемого объекта: астрономия (в частности, астрофизика) геология (включая геологию отдельных планет) география экология биология. По используемому методу: логика математика физика. Как видно, ключевой наукой в каждой из этих цепочек является физика. Именно эта наука изучает самые фундаментальные, основополагающие законы природы. Поэтому знание основных физических понятий и законов является обязательным компонентом любого образования.
5. Структурные уровни организации материи.
В основе современных представлений о строении материального мира лежит системный подход. Любой объект или явление в соответствии с этим подходом рассматривается как сложное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность. Дадим определения важнейших понятий:
Система – совокупность элементов и связей между ними;
Элемент – минимальный неделимый далее компонент системы. Очевидно, что один и тот же объект может быть элементом одной системы и в то же время сам являться сложной системой;
Связи – отношения между элементами системы. Связи составляют структуру системы. Они могут быть горизонтальными (координация между однопорядковыми элементами) и вертикальными (отражающими субординацию, т.е. соподчинение, разнопорядковых элементов). Совокупность горизонтальных связей образует уровни организации системы, совокупность вертикальных связей отражает их иерархию.
Вся материя Вселенной также является колоссальной, сложнейшей системой. Можно выделить три уровня строения материи:
Микромир – предельно малые, не наблюдаемые непосредственно объекты (молекулы, атомы, элементарные частицы, среди которых есть чрезвычайно короткоживущие). Масштабы длин имеют порядки
м,
время может принимать любые значения,
скорости могут быть близки к скорости
света в вакууме. Проблемами, связанными
с возникновением, взаимодействием и
распадом «кирпичиков мироздания»,
занимается физика (ядерная, атомная и
молекулярная физика, химическая физика
и др. разделы).Макромир – мир объектов, размеры которых сопоставимы с масштабами человеческого опыта. Характерные длины от 10-3 до 104 м, времена – от секунд до лет. Объекты могут быть как сравнительно простыми, так и чрезвычайно сложными (биологические объекты). Поэтому на этом уровне естествознания сталкивается множество частных дисциплин – от классической механики до биологии.
Мегамир – мир космических масштабов и скоростей. Расстояния имеют порядки световых лет, время
лет.
Задачи
этого круга решают астрономия,
астрофизика, космология.
При изучении предмета «Концепции современного естествознания» мы, как и в любой науке, должны двигаться от простейших представлений и понятий к более сложным. Наиболее простыми и привычными для нас являются те явления, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни и наблюдаем непосредственно. Все они описываются в рамках классических представлений, которые и следует вспомнить в начале курса.