Естествознание как система наук. Предмет и цели естествознания. Дифференциация и интеграция наук. Современная естественнонаучная картина мира.
2. Уровни и методы естественнонаучного познания: эмпирические и теоретические.
3. Характеристика естествознания VII – VI в.в. до н.э.1-й (ионийский) этап развития древнегреческой натурфилософии. Учения Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена.
4. Характеристика естествознания VII – VI в.в. до н.э. 1-й (ионийский) этап развития древнегреческой натурфилософии. Учение Гераклита Эфесского. Труды Пифагора.
5. Характеристика естествознания V - IV в.в. до н.э. 2-й (афинский) этап развития древнегреческой натурфилософии. Учения Эмпедокла и Анаксагора.
6. Характеристика естествознания IV в. до н.э. 2-й (афинский) этап развития древнегреческой натурфилософии. Идеи атомистического материализма в учениях Левкиппа и Демокрита. Труды Гиппократа.
7. Характеристика естествознания IV - III в.в. до н.э. Учения Платона, Аристотеля, Теофраста.
8. 3-й (эллинистский) этап развития древнегреческой натурфилософии. Учения Эпикура, Архимеда. Древнеримский период античной натурфилософии. Учение Лукреция Кара.
9. Развитие естествознания в эпоху Средневековья в Европе и на Востоке. Господство религиозной схоластики. Труды Авиценны, Аверроэса.
10. Первая научная революция эпохи Возрождения. Гелиоцентрическая система мира. Н. Коперник, Дж. Бруно, Г. Галилей.
11. Развитие естествознания в Новое время. Эмпиризм и рационализм. Ф. Бэкон, Р. Декарт, И. Кеплер.
12. Вторая научная революция. Создание классической механики и экспериментального естествознания. Механистическая картина мира. И. Ньютон, Г. Лейбниц.
13. Третья научная революция. Диалектизация естествознания. И.Кант, Г. Гегель. Французский материализм. Важнейшие открытия в естествознании XIX века.
14. Четвертая научная революция. Крушение механистической и становление квантово-полевой картины мира. Важнейшие научные открытия XIX - XX веков.
15. Материя как основная категория естествознания. Структурные уровни организации материи. Свойства материи. Корпускулярно-волновой дуализм. Современные представления о строении атома.
16. Характеристика и классификация элементарных частиц. Атомы. Молекулы. Вещества. Основные типы физических и химических взаимодействий.
17. Пространство и время как важнейшие формы бытия материи. Специфические свойства пространства и времени. Особенности пространства и времени в микро-, макро- и мегамире; n – мерность пространства. Теория относительности А. Эйнштейна.
18. Происхождение и эволюция Вселенной. Гипотеза «Большого Взрыва» и «расширяющейся Вселенной». Основные космологические модели эволюции Вселенной (стационарная, открытая, закрытая Вселенная).
19. Строение и эволюция галактик. Характеристика «Млечного Пути» и «соседних» галактик. Квазары.
20. Классификация небесных тел. Планеты. Кометы. Пульсары. «Черные дыры». Строение и эволюция звёзд. Типы звёзд. Пути эволюции звёзд.
21. Происхождение и строение Солнечной системы. Характеристика Солнца и планет Солнечной системы.
22. Строение и эволюция Земли как одной из планет Солнечной системы.
23. Гипотезы происхождения и развития жизни на Земле.
24. Концепция абиогенного происхождения жизни на Земле путём биохимической эволюции. А.И. Опарин, Дж. Холдейн и др. Опыты С. Миллера.
25. Классификация органического мира в трудах К. Линнея. Эволюционные представления Ж.Б. Ламарка.
26. Теория эволюции Ч. Дарвина. Наследственность. Изменчивость. Естественный отбор.
27. Критерии и структура вида. Популяции. Образование новых видов. Микро- и макроэволюция. Видовое многообразие.
28. Доказательства эволюции органического мира. Современные представления об эволюции.
29. Происхождение и эволюция человека. Основные этапы антропогенеза.
30. Клеточно-молекулярный уровень организации материи. Строение, функции, типы клеток. Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот.
31. Химический состав клетки. Основные типы биомакромолекул. Структура и функции углеводов, липидов, белков, нуклеиновых кислот. Витамины.
32. Метаболизм. Катаболизм и анаболизм. Регуляция обмена веществ и функций (внутриклеточная, гормональная, нервная).
33. Процесс биосинтеза белка в клетке и его регуляция.
34. Законы наследственности Г. Менделя. Хромосомная теория наследственности. Генотип. Фенотип. Формы изменчивости. Методы генной инженерии.
35. Митоз. Мейоз. Оплодотворение и индивидуальное развитие организма.
36. Системный уровень организации живой материи. Строение и функции систем организма человека (кровеносной, лимфатической, дыхательной, пищеварительной, выделительной).
37. Строение и функции нервной системы человека. Высшая нервная деятельность. Сознание. Естественный и искусственный интеллект.
38. Биосферный уровень организации материи. Концепция В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.
ГЛОССАРИЙ
Аналогия – прием познания, при котором на основании сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других свойствах. Однако, выводы по аналогии всегда вероятностны.
Антропный принцип космологии -Вселенная (и, следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателя.
Античастица – элементарная частица с той же массой, что у данной частицы, но с противоположным зарядом (или магнитным моментом - для нейтральных частиц).
Биогеоценоз (экосистема) - совокупность особей разных видов, проживающих в определенном ареале со всеми абиотическими факторами среды.
Биосфера– область распространения жизни на Земле.
Вакуум – низшее энергетическое состояние поля с нулевым числом квантов.
Виртуальная частица – элементарная частица в промежуточных (ненаблюдаемых) состояниях, рассматриваемая как существующая условно.
Время – выражает порядок смены физических состояний и является объективной характеристикой любого физического процесса или явления.
Галактика – звездная система, в которой находится Солнце, содержит порядка 100 млрд. звезд.
Гравитационное взаимодействие– характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения
Гипотеза панспермии - во Вселенной вечно существуют зародыши жизни.
Гипотеза стационарного состояния - жизнь и материя, по Вернадскому, взаимосвязаны, между ними нет временной последовательности.
Движение - рассматривается в физике как изменение состояния физической системы.
Диссипативные структуры – новые структуры, требующие для своего образования большого количества энергии; способны к самоорганизации.
Естественнонаучная картина мира – это система важнейших принципов и законов, лежащих в основе окружающего нас мира.
Измерение – материальный процесс сравнения какой-либо величины с эталоном, единицей измерения.
ИзотропностьВселенной означает, что ее свойства не зависят от направления.
Инерциальная система – система, движущаяся прямолинейно и равномерно, или находящаяся в состоянии покоя.
Квант – неделимая порция энергии.
Кварки– частицы с дробным элементарным зарядом.
Кибернетика – наука об общих принципах управления.
Клетка - структурная и функциональная единица живого, единица роста и развития.
Континуальный– непрерывный.
Креационизм -религиозно-идеалистический подход к пониманию происхождения жизни, согласно которому жизнь является следствием божественного творческого акта .
Макромир- земной мир, привычный для людей, характеризующийся умеренными скоростями и энергиями взаимодействий, мир средних величин.
Материя- это философская категория, служащая для обозначения объективной реальности, которая отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них.
Микромир– это мир атомов и элементарных частиц.
Моделирование – замещение исследуемого объекта его моделью для получения новой информации о самом объекте.
Мегамир– это мир галактик.
Наблюдение– это целенаправленное, организованное восприятие предметов и явлений с целью сбора фактов, укрепляющих или опровергающих гипотезу.
Нейтронные звезды – космические тела, состоящие из протонов и нейтронов.
Нестационарность Вселеннойозначает, что Вселенная не может находиться в статическом состоянии, а должна либо расширяться, либо сжиматься.
Ноосфера - высшая стадия развития биосферы. Сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором развития.
Нуклеиновые кислоты – кислоты (дезоксирибонуклеиновая – ДНК - и рибонуклеиновая – РНК), присутствующие в клетках всех живых организмов. Функция нуклеиновых кислот – хранение и передача наследственной информации.
Однородность Вселенной означает однородное в среднем распределение вещества во Вселенной.
Плазма - особое агрегатное состояние вещества, которое достигается при нагревании газов до высоких температур (103-106 К). В полностью ионизированном состоянии плазма состоит из свободных электронов и свободных "голых ядер".
Принцип близкодействия, согласно которому действия и сигналы могут передаваться с конечной скоростью (не превышающей скорость света) при посредстве полей.
Принцип вероятностно - статистический - согласно ему можно говорить лишь о вероятности того, где в данный момент времени находится частица;
Принцип дальнодействия, согласно которому действия и сигналы могут передаваться в пустом пространстве (без посредников) с какой угодно скоростью.
Принцип детерминизма (причинности), суть его состоит в признании возможности точного и однозначного определения состояния механической системы ее предыдущим состоянием;
Принцип дополнительности Бора: с помощью конкретного макроскопического прибора мы можем исследовать либо корпускулярные свойства микрообъектов, либо волновые, но не те и другие одновременно; обе стороны предмета должны рассматриваться как дополнительные друг к другу;
Принцип корпускулярно-волнового дуализма - в определенных условиях частицы вещества проявляют волновые свойства, а частицы поля – свойства корпускул.
Принцип механицизма или редукционизма - тенденция свести закономерности более высоких форм движения материи к законам простейшей его формы – механическому движению;
Принцип неопределенности Гейзенберга: знание точной координаты частицы приводит к полной неопределенности ее импульса, и, наоборот, точное знание импульса частицы – к полной неопределенности ее координаты;
Пространство – выражает порядок сосуществования физических тел.
Редукция – сведение сложного к простому.
Самоорганизация– процесс взаимодействия элементов, в результате которого возникает новый уровень порядка или структуры в системе.
Сильное взаимодействие – обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы.
Сингулярность– в космологии особенное состояние в «окрестностях» Большого взрыва.
Синергетика – учение о самоорганизующихся системах
Система– множество элементов, состоящих в отношениях взаимосвязи друг с другом, образующих целостность.
Слабое взаимодействие – описывает некоторые виды ядерных процессов. Интенсивность его на 10-11 порядков (в 1010-1011 раз) меньше интенсивности ядерных сил. Радиус его действия менее 10-15 см.
Структура – совокупность устойчивых связей объекта, определяющих его строение и функционирование.
Теория биохимической эволюции: жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам.
Флуктуация – случайные отклонения системы от среднего положения.
Фотон– элементарная частица света.
Черная дыра – космический объект столь огромной массы, что от него не может вырваться даже электромагнитное излучение.
Экология– учение о окружающей среде и взаимоотношениях с ней.
Эксперимент – метод научного исследования, позволяющий изолировать исследуемый объект от влияния побочных, несущественных для него явлений, изучать объект в «чистом» виде, позволяет многократно воспроизводить ход процесса в строго фиксируемых, контролируемых условиях и планомерно изменять само протекание изучаемого процесса.
Экстраполяция – метод научного исследования, заключающийся в распространении выводов, полученных из наблюдений над одной часть явления, на другую часть его.
Электромагнитное взаимодействие– связано с электрическим и магнитным полями.
Элиминация– удаление, устранение.
Энтропия– физическая величина, определяющая меру неравновесности системы, степень ее удаленности от порядка.
Литература.
1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., Центр, 1998.
2. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / Самыгин С.И., Басаков М.И., Голубинцев В.Л. Ростов-на-Дону, 1997.448с.
3. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / Лавриненко В.Н. и др. М., 1997. - 271 с.
4. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / Авт. коллектив под рук. С. И. Самыгина. М., 1999.
5. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / Самыгин С.И., Басаков М.И., Голубинцев В.Л. Ростов – на - Дону, 1997.
6. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для Вузов / авт. коллектив под рук. С. И. Самыгина. М., 1999.
7. Липовко П.О. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, 2004.
8. Лось В.А. Основы современного естествознания. М., Инфра-М, 2000.
9. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М., Инфра-М, 2003. - 622с.
10. Поликарпов В.С. История науки и техники. Ростов-на-Дону, Феникс, 1999.
11. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 1999. - 286 с.
Дополнительная литература.
1. Баблоянц А. Молекулы, динамика жизни. М., 1990. – 373 с.
2. Бердников В.А. Эволюция и прогресс. Новосибирск, 1991. - 187 с.
3. Васильев М.В. Материя. М., 1977. – 383 с.
4. Вильвовская А.В. Человек и космос. М., 1994. – 253 с.
5. Грант, Берн. Эволюционный процесс. М., 1991. - 488 с.
6. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М., 1999. –Т. 1-3.
7. Естественнонаучное и гуманитарное знание. Л., 1990. – 200с.
8. Михайловский В.Н., Хон Г.Н. Диалектика формирования современной научной картины мира. М., 1989. – 125 с.
9. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.,1986. – 383 с.
10. Ребане К.К. Энергия, энтропия, среда обитания. М.,1985.–251 с.
11. Хакен Г. Синергетика. М., 1985. – 419 с.
12. Шугалей В.С. История науки в вопросах и ответах. Ростов-на-Дону, 2000. – 58с.