Концепции современного естествознания

Авторский коллектив под руководством доктора социологи­ческих наук, профессора СИ. Самыгина: М.И. Басаков — раздел IV;

кандидат филос. наук В.О. Голубинцев — разделы I, П, кроме II. 4.3.

доктор филос. наук AJ". Зарубин — Введение, раздел III. 6.8; доктор филос. наук B.C. Любченко — раздел И. 4.3. доктор филос. наук Л А. Минасян — раздел III, кроме III. 6.2, Ш. 6.8;

доктор социол. наук СИ. Самыгин, — раздел VI; H.Ю. Турчина — раздел V.

Концепции современного естествознания:

Под ред. профессора С.И. Самыгина. Серия «Учебни­ки и учебные пособия» — 4-е изд., перераб. и доп. — Ростов н/Д: «Феникс», 2003. — 448 с.

Учебное пособие написано в соответствии с Государствен­ным стандартом РФ по дисциплине «Концепции современно­го естествознания», входящей в цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин, и предназначено для сту­дентов гуманитарных и экономических специальностей выс­ших учебных заведений всех форм обучения.

ISBN 5-222-03034-2 ББК 22.3Я72

© Коллектив авторов, 2003 © Оформление: издательство «Феникс», 2003

I ОГЛАВЛЕНИЕ____________________

Введение..................................................................................................... 3

Раздел I. Научный метод....................................................................... 7

Понятия метода и методологии. Классификация методов
научного познания ....................................................................... 7

1. Общенаучные методы эмпирического познания .............. 10

1.1. Научное наблюдение_____________ ........................... 10

1.2. Эксперимент................................. -..................................... 13

1.3. Измерение............................................ _.............................. 18

2. Общенаучные методы теоретического познания ............. 22

2.1. Абстрагирование и идеализация.

Мысленный эксперимент...................................................... 2 2

2.2. Формализация. Язык науки__________ .____ ._____ 28

2.3. Индукиия и дедукиия.............................................................. 31

3. Общенаучные методы, применяемые
на эмпирическом и теоретическом

уровнях познания........................................................................ 34

3.1. Анализ и синтез....... ,,. - ...................... . ............ 34

3.2. Аналогия и моделирование.................................................... 36

Раздел II. История естествознания.................................................. 42

1. Естествознание эпохи античности ....................................... 42

1.1. Натурфилософия и ее место в истории
естествознания. Возникновение

античной науки........................................................................... 42

1.2. Миропонимание и научные достижения
натурфилософии античности. Атомистика.
Геоцентрическая космология. Развитие
математики и механики___________________ 44

2. Естествознание эпохи средневековья................................... 50

3. Естествознание эпохи Возрождения

и Нового времени........................................................................ 52

3.1. Научные революции в истории естествознания.... 52

3.2. Первая научная революция.
Гелиоцентрическая система мира.

Учение о множественности миров______________ 53

3.3. Вторая научная револючия.
Создание классической механики

и экспериментального естествознания.
Механическая картина мира............................................ 55

3.4. Химия в механистическом мире_________ .................. 61

3.5. Естествознание Нового времени и проблема
философского метода................................................... __ 62

3.6. Третья научная революция.

Диалектизация естествознания....................................... 65

3.7. Очищение естествознания

от натурфилософских представлений.......................... 72

3.8. Исследования в области
электромагнитного поля и начало крушения
механистической картины мира...................................... 77

4. Естествознание XX века............................................................. 80

4.1. Четвертая научная революция.
Проникновение в глубь материи.

Теория относительности и квантовая механика.
Окончательное крушение механистической
картины мира....................................................................... 80

4.2. Научно-техническая революция,

ее естественнонаучная составляющая

и исторические этапы....................................................... 86

4.3. Панорама современного естествознания...................... 91

Раздел III.Элементы современной физики................................... 120

1.Пространство и время............................................................... 120

1.1. Развитие представлений о пространстве

и времени в доньютоновский период............................ 120

1. 2. Пространство и время

в классической механике Ньютона................................ 126

1.3. Дальнедействие и близкодействие.

Развитие понятия «поля»........................................ 131

2. Принципы относительности................................................... 135

2.1. Принцип относительности Галилея............................. 135

2.2. Принцип наименьшего действия.................................... 138

2.3. Специальная теория относительности

А. Эйнштейна....................................................................... 142

2.4. Элементы общей теории относительности............. 152

3. Закон сохранения энергии

в макроскопических процессах............................................ 157

3.1. «Живая сила»....................................................................... 158

3.2. Работа в механике. Закон сохранения

и превращения энергии в механике................................ 161

3.3. Внутренняя энергия............................................................ 165

3.4. Взаимопревращения различных видов энергии

друг в друга.......................................................................... 176

4. Принцип возрастания энтропии............................................ 179

4.1. Идеальный цикл Карно......................... -.......................... 180

4.2. Понятие энтропии............................................................. 184

4.3. Энтропия и вероятность......... ~.................................... 187

4.4. Порядок и хаос. Стрела времени-------------------------- 191

4.5. «Демон Максвелла» ........ „............................................... 192

4.6. Проблема тепловой смерти Вселенной,
уктуационная гипотеза Больцмана_____________ 193

4.7. Синергетика. Рождение порядка из хаоса................ 197

5. Элементы квантовой физики................................................. 200

5.1. Развитие взглядов на природу света.

Формула Планка_____________________ ............... 200

5.2. Энергия, масса и импульс фотона................................. 203

5.3. Гипотеза де Бройля.

Волновые свойства вещества........................................ 203

5.4. Принцип неопределенности Гейзенберга..................... 208

5.5. Принцип дополнительности Бора................................. 209

5.6. Концепция целостности в квантовой физике.
Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена............... 210

5.7. Волны вероятности. Уравнение Шредингера.
Принцип причинности в квантовой механике_____ 213

5.8. Состояния физической системы.
Динамические и статистические
закономерности в природе.............................................. 214

5.9. Релятивистская квантовая физика.

Мир античастиц. Квантовая теория поля................ 219

6. На пути построения единой теории поля.......................... 222

6.1. Теорема Нетер и законы сохранения............................ 222

6.2. Понятие симметрии.......................................................... 224

6.3. Калибровочные симметрии............................................. 225

6.4. Взаимодействия.

Классификация элементарных частиц....................... 228

6.5. На пути к единой теории поля.

Идея спонтанного нарушения симметрии

вакуума............................................................................... 234

6.6. Синергетическое видение эволюции Вселенной.
Историзм физических объектов. Физический
вакуум как исходная абстракция в физике................. 237

6.7. Антропный принцип.

«Тонкая подстройка» Вселенной.................................. 241

Раздел IV. Основные понятия и представления химии................ 246

1. Химия в системе «общество — природа» ........................ 246

2. Предмет химии........................................................................... 250

3. Физические и химические

изменения веществ................................................................... 251

4. Химический анализ.

Понятие о химическом элементе .......................................... 252

5. Химический синтез. Понятие о соединении....................... 253

6. Химические обозначения........................................................ 254

7. Основные законы химии......................................................... 255

8. Реакционная способность веществ ..................................... 257

9. Атомно-молекулярное учение ................................................ 258

10. Химическая технология.

Химическая промышленность................................................ 263

Раздел V.. Возникновение и эволюция жизни................................. 266

1. Теории возникновения жизни.................................................. 266

1.1. Креационизм_______________________________ 267

1.2. Самопроизвольное (спонтанное) зарождение........... 267

1.3. Теория стационарного состояния................................. 270

1.4. Теория панспермии............................................................ 271

1.5. Биохимическая эволюция................................................. 272

2. Теория эволюции....................................................................... 279

2.1. Теория эволюции Ламарка............................................... 280

2.2. Дарвин, Уоллес и происхождение видов

в результате естественного отбора........................... 281

2.3. Современное представление об эволюции.................. 283

3. Подтверждение теории эволюции........................................ 284

3.1. Палеонтология.................................................................... 284

3.2. Географическое распространение................................ 286

3.3. Классификация................................................................... 287

3.4. Селекция растений и животных................................... 287

3.5. Сравнительная анатомия................................................ 288

3.6. Адаптивная радиация....................................................... 289

3.7. Сравнительная эмбриология........................................... 289

3.8. Сравнительная биохимия................................................. 290

3.9. Эволюция и генетика......................................................... 291

4. Единство и многообразие органического мира................ 293

5. Жизнь как биологический круговорот веществ................ 298

Раздел VI. Человек................................................................................. 307

1. Происхождение человека и цивилизации........................... 307

1.1. Возникновение человека.................................................... 307

1.2. Проблема этногенеза........................................................ 314

1.3. Культурогенез..................................................................... 320

1.4. Появление цивилизации.................................................... 324

2. Генезис и сущность сознания................................................. 331

3. Биоэтика и поведение человека............................................ 341

4. Творчество................................................................................... 365

5. Здоровье и работоспособность............................................. 375

6. Современные исследования проблемы здоровья
долголетия человека................................................................. 396

7. Человек и биосфера................................................................... 407

7.1. Концепция ВЛ. Вернадского о биосфере

и феномен человека......................... —........... —.............. 407

7.2. Космические циклы__________________________ 423

7.3. Цикличность эволюции. Человек как
космическое существо_______________________ 429

Серия «Учебники и учебные пособия»

КОНЦЕПЦИИ

СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Ответственный

за выпуск: Баранникова Е.

Редактор: Федоров И.

Корректор: Полякова Л.

Художник: Лойкова И.

Верстка: Машир Т.

Лицензия ЛР № 065194 от 2 июня 1997 г.

Сдано в набор 22.11.2002 г. Подписано в печать 23.01.2003 г. Формат 84x108 ¹/₃₂. Бумага типографская. Гарнитура Школьная. Тираж 5 000. Заказ № 671.

Издательство «Феникс»

344007, г. Ростов-на-Дону,

пер. Соборный, 17

Отпечатано с готовых диапозитивов в ЗАО «Книга».