Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания

Учеб. пособие для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Академия, 2003. – 608 с.В пособии через научные картины мира и программы гармонично согласованы вопросы истории науки и культуры с вопросами развития естественных наук. При изложении материала использованы системный подход, идеи синергетики и глобального эволюционизма, что способствует формированию целостного мировоззрения. Основные понятия, концепции и законы даны в развитии, показана независимость процесса познания, дающая навыки самостоятельных суждений и способствующая развитию ассоциативного мышления и формированию творческой личности.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по социально-экономическим специальностям.Введение.
Логика познания и методология естественных наук.
Наука — часть культуры.
Формирование критерия научности.
Методы естествознания, всеобщность его законов. Системный подход.
Понятия «научная программа» и «научная картина мира».
Математическая научная программа в развитии.
Понятия «научная парадигма» и «научная революция».
Оценки научных успехов и достижений.
Современная научно-техническая революция: достижения и проблемы.Понятия пространства, времени и материи. Фундаментальные взаимодействия.
Понятие «пространство».
Масштабы расстояний во Вселенной. Методы оценок размеров и расстояний.
Понятие «время» в своем развитии.
Временные масштабы во Вселенной. Методы измерения времени.
Структурные уровни организации материи.
Понятие «поле». Уравнения Максвелла. Свет — электромагнитная волна.
Типы фундаментальных взаимодействий в физике.
Попытки построения Теории Всего Сущего.Мироздание в свете классической механистической парадигмы
Модель материальной точки и законы классической механики.
Масса инертная и гравитационная. Принцип эквивалентности.
Движения планет и законы Кеплера.
Закон всемирного тяготения.
Связь законов сохранения со свойствами пространства и времени.
Колебания и волны в природе и их описание. Гармонический осциллятор.
Распространение звука в средах и реакция организма на звуковые волны.
Волновое описание процессов. Типы и свойства волн. Спектр и его анализ.
Эффект Доплера, его исследование и значение для науки.
Явление резонанса. Резонансы в движении планет.Концепции классической термодинамики и статистической механики.
Теплота, температура и механический эквивалент теплоты.
Понятие «внутренняя энергия». Первое начало термодинамики.
Преобразование тепловой энергии в механическую работу.
Понятие «энтропия». Суть спора о «тепловой смерти Вселенной».
Начала термодинамики. Энтропия и вероятность. Принцип Больцмана.
Микро- и макропеременные в описании систем. Основные модели.
Основные положения молекулярно-кинетической теории и эмпирические газовые законы.
Связь параметров газа с его микроструктурой. Распределение Максвелла.
Распределение частиц газа во внешнем поле и в атмосферах планет.
Понятие «флуктуация» и точность измерений.
Процессы обратимые и необратимые. Принцип локального равновесия.Концепции строения и корпускулярно-волновой дуализм материи.
Ограниченность законов классической оптики. Измерение скорости света.
Волновые свойства света. Спектр электромагнитного излучения.
Явление дисперсии сред и доказательство материального единства мира.
Законы теплового излучения, кризис классической теории и появление квантовой гипотезы.
Открытие электрона и радиоактивности. Рождение представлений о сложном строении атома
Планетарная модель строения атома. Современная наука и постулаты Бора.
Корпускулярные свойства света. Фотоны Эйнштейна и доказательство их реальности.
Поглощение и испускание квантов света. Спонтанное и вынужденное излучения.
Корпускулярно-волновые свойства вещества и значение их открытия.Концепции взаимодействий и структур в микромире.
Описание движения микрочастиц. Принципы дополнительности и причинности.
Принципы соответствия и неопределенности. Роль прибора и процесса измерения в квантовой механике.
Строение химических элементов и понимание Периодической таблицы Менделеева.
Радиоактивные элементы и возможности превращения элементов.
Представления о строении атомного ядра.
Элементарные частицы и проблема поиска «первичных объектов».Концепции строения вещества (от микромира к макромиру)
Представление о строении молекул.
Развитие представлений о составе веществ. Законы стехиометрии.
Развитие структурной химии.
Строение веществ в разных агрегатных состояниях.
Строение и свойства металлов.
Структура и уникальные свойства воды.
Строение и свойства атома углерода, определившие его роль в природе.Концепции процессов и возможности управления ими.
Химический катализ и методы управления химическими процессами.
Цепные реакции и свободные радикалы
Особенности растворения в воде различных веществ.
Процессы диффузии и осмоса, их роль в клеточных мембранах.
Понятия фазы и фазового перехода. Фазовые переходы первого и второго рода.
Сверхтекучесть и сверхпроводимость
Возникновение самоорганизации в неравновесных системах. Понятие обратных связей.Концепции строения, эволюционных процессов и зарождения структур в мире звезд.
Строение типичной звезды. Источники энергии Солнца и звезд
Звезды, их характеристики и эволюция.
Переменные звезды и их эволюция. Конечные стадии эволюции звезд и Солнца.
Галактика, ее форма и строение. Солнечная система в Галактике.
Многообразие мира галактик. Содержание и значение закона Хаббла.
Сценарий стационарной Вселенной и «Космология Большого Взрыва».
Рождение частиц по современной модели развития Вселенной.
Модель инфляционной Вселенной. Возникновение во Вселенной крупномасштабных неоднородностей.Концепции строения, эволюционных процессов и зарождения структур в мире планет
Элементы планетной космогонии
Формирование малых тел Солнечной системы, Луны и Земли. Движения Земли, строение геосфер и изучение процессов.
Распространенность и круговороты химических элементов на Земле.
Модели появления геологических структур на поверхности Земли.
Геохронологическая шкала эволюции Земли.
Самоорганизация при образовании планет и взаимодействии геосфер.Основные формы, свойства и уровни организации живой материи. Молекулярный уровень.
Общая характеристика науки о живом и развитие традиционной биологии.
Основные свойства живой материи.
Уровни организации живой природы на Земле.
Молекулярно-генетический уровень организации живой материи. Строение и структура макромолекул белков.
Установление строения и структуры молекул ДНК и РНК.
Молекулярные механизмы генетической репродукции, синтеза белка и изменчивости.
Молекулярный механизм процессов обмена веществ и энергии.
Молекулярные основы воспроизведения генетической информации и осуществления связи между клетками.Онтогенетический уровень организации жизни. Концепции эволюционной биологии.
Основные положения клеточной теории, методы изучения состава клетки.
Строение и функции основных органелл клетки.
Функции клеточных мембран. Работа «ионного насоса».
Процессы фотосинтеза и клеточного дыхания.
Формирование идей эволюции в биологии.
Понятие о неодарвинизме и синтетической теории эволюции.
Понятия микро- и макроэволюции. Естественный отбор — направляющий фактор эволюции.
Основные гипотезы происхождения живого.
Концепция происхождения живого по гипотезе Опарина — Холдейна.
Современная оценка концепции биохимической эволюции в биологии.Концепции самоорганизации и моделирования процессов в сложных системах.
Возникновение упорядоченности в гидродинамике. Понятие хаоса.
Порядок и хаос в больших системах. Понятие фрактала.
Пороговый характер самоорганизации и представление о теории катастроф.
Математические закономерности эволюции. Понятие бифуркации.
Синергетика — новый научный метод.
Эволюционная химия. Возникновение упорядоченности в химических реакциях.
Возникновение самоорганизации в морфогенезе.
Моделирование отношений между трофическими уровнями в биоценозах.
Элементы теории самоорганизованной критичности.Концепции строения и функционирования на биосферном уровне организации живой материи.
Биосферный уровень организации жизни. Основы учения В.И.Вернадского о биосфере.
Распределение на Земле солнечной энергии. Биотический круговорот.
Связи между организмами в экосистеме.
Самоорганизация в формировании климата.
Концепции эволюции растительного и животного мира.
Человек — качественно новая ступень развития биосферы.
Концепции коэволюции и ноосферы.
Естественно-научная картина мира и общественная мысль.
Заключение.
Список литературы.