- •Литература
- •Введение
- •Наука
- •Вненаучные знания. Паранаука и мистицизм
- •Научный метод
- •Принципы, нормы и критерии научности
- •Современные модели научного знания
- •Модели развития науки
- •Научные революции
- •Научная картина мира
- •Наука как социальный институт
- •Глобальный эволюционизм как интегративное исследование природных процессов
- •Открытия, свидетельствующие о глобальной эволюции материи
- •Теория самоорганизации - синергетика
- •Закрытые и открытые макросистемы. Эволюционизм «принципа возрастания энтропии»
- •Синергетика эволюционизирующих систем
- •Классические примеры самоорганизующихся систем
- •Представления о структуре и уровнях строения материи
- •Макромир. Механическая картина мира
- •Электродинамическая картина мира. Концепция о двух видах материи
- •Микромир. Квантово-полевая картина мира
- •Атомная физика
- •Квантовая механика
- •Ньютоновская и эйнштейновская космологические модели Вселенной
- •Фридмановские модели Вселенной
- •Модель горячей Вселенной или Большого Взрыва
- •Модель раздувающейся (инфляционной) Вселенной
- •Время
- •История взглядов на время
- •Геометрии пространства
- •Многомерность пространства
- •Современная естественнонаучная картина мира
- •Общие контуры эволюции Вселенной и принципы ее построения
- •Антропный принцип в космологии
- •Наука о веществах и их взаимодействиях
- •Методы и концепции химии
- •Характеристика четырех концептуальных систем химии
- •Эволюционная химия
- •Наука о живой природе
- •Структурные уровни живого
- •Принципы биологической эволюции
- •Синтетическая теория эволюции. Популяционно-генетический подход
- •Происхождение жизни на Земле
- •Биосфера
- •Биогеохимические принципы В.И. Вернадского
- •Ноосфера
- •Человек. Происхождение человека
- •Человек как существо биологическое и социальное
- •Становление социальных отношений
- •Генезис сознания и языка
- •Генезис языка.
- •Концепция коэволюции
- •Глобальные экологические проблемы в системе «человек – общество – биосфера»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Тольяттинский государственный университет
Физико-технический институт Кафедра общей и теоретической физики
КУРС ЛЕКЦИЙ
по дисциплине
«Концепции современного естествознания»
(технология 30/70)
Автор-составитель: Антонов В.В., доцент кафедры ОиТФ, к.п.н.
Тольятти 2006
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Литература.......................................................................................................................................... |
4 |
Лекция 1. Наука как особая сфера культуры................................................................................... |
5 |
Введение......................................................................................................................................... |
5 |
Наука............................................................................................................................................... |
8 |
Знание и научное знание.......................................................................................................... |
9 |
Естественные и гуманитарные науки................................................................................... |
10 |
Вненаучные знания. Паранаука и мистицизм .......................................................................... |
11 |
Философия вненаучного знания............................................................................................ |
12 |
Мистицизм............................................................................................................................... |
13 |
Естественнонаучная и гуманитарная культуры................................................................... |
14 |
Научный метод ............................................................................................................................ |
18 |
О роли математики в естествознании................................................................................... |
20 |
Принципы, нормы и критерии научности................................................................................. |
22 |
Современные модели научного знания..................................................................................... |
24 |
Модели развития науки............................................................................................................... |
26 |
Научные революции.................................................................................................................... |
27 |
Научная картина мира................................................................................................................. |
28 |
Наука как социальный институт................................................................................................ |
29 |
Лекция 2. Концепции глобального эволюционизма и самоорганизации материи.................... |
34 |
Глобальный эволюционизм как интегративное исследование природных процессов......... |
34 |
Открытия, свидетельствующие о глобальной эволюции материи......................................... |
36 |
Теория самоорганизации - синергетика.................................................................................... |
38 |
Закрытые и открытые макросистемы. Эволюционизм «принципа возрастания энтропии»40 |
|
Синергетика эволюционизирующих систем............................................................................. |
42 |
Точка бифуркации. Случайность и закономерность в неравновесных системах. ........... |
42 |
Классические примеры самоорганизующихся систем........................................................ |
44 |
Реакция Белоусова-Жаботинского........................................................................................ |
45 |
Лекция 3. Уровни организации материи........................................................................................ |
46 |
Представления о структуре и уровнях строения материи....................................................... |
46 |
Макромир. Механическая картина мира................................................................................... |
47 |
Электродинамическая картина мира. Концепция о двух видах материи.............................. |
48 |
Микромир. Квантово-полевая картина мира............................................................................ |
49 |
Атомная физика...................................................................................................................... |
49 |
Квантовая механика................................................................................................................ |
51 |
Корпускулярно-волновой дуализм. ...................................................................................... |
54 |
Лекция 4. Современные космологические концепции................................................................. |
56 |
Ньютоновская и эйнштейновская космологические модели Вселенной............................... |
56 |
Фридмановские модели Вселенной........................................................................................... |
58 |
Модель горячей Вселенной или Большого Взрыва ................................................................. |
59 |
Модель горячей Вселенной ................................................................................................... |
60 |
Холодная Вселенная............................................................................................................... |
61 |
Модель раздувающейся (инфляционной) Вселенной.............................................................. |
61 |
2
Время............................................................................................................................................ |
62 |
История взглядов на время.................................................................................................... |
62 |
Геометрии пространства............................................................................................................. |
65 |
Многомерность пространства.................................................................................................... |
67 |
Четырехмерное пространство................................................................................................ |
68 |
Фрактальное пространство. ................................................................................................... |
69 |
Современная естественнонаучная картина мира ..................................................................... |
70 |
Общие контуры эволюции Вселенной и принципы ее построения........................................ |
72 |
Антропный принцип в космологии........................................................................................... |
73 |
Лекция 5. Химическая и биологическая эволюция материи ....................................................... |
75 |
Наука о веществах и их взаимодействиях................................................................................. |
75 |
Методы и концепции химии.................................................................................................. |
76 |
Эволюционная химия............................................................................................................. |
79 |
Наука о живой природе............................................................................................................... |
81 |
Структурные уровни живого................................................................................................. |
82 |
Принципы биологической эволюции.................................................................................... |
84 |
Происхождение жизни на Земле........................................................................................... |
89 |
Лекция 6. Человек как высший результат эволюции Вселенной................................................ |
94 |
Биосфера....................................................................................................................................... |
94 |
Биогеохимические принципы В.И. Вернадского..................................................................... |
95 |
Ноосфера.................................................................................................................................. |
96 |
Человек. Происхождение человека............................................................................................ |
97 |
Человек как существо биологическое и социальное.............................................................. |
100 |
Становление социальных отношений................................................................................. |
101 |
Генезис сознания и языка..................................................................................................... |
103 |
Генезис языка. ....................................................................................................................... |
106 |
Концепция коэволюции............................................................................................................ |
107 |
Глобальные экологические проблемы в системе «человек – общество – биосфера» ........ |
108 |
3
Литература
1.Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М.: Гардарики, 1999, 2003.
2.Концепции современного естествознания / В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников и др. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, 2001.
3.Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Курс лекций. М.: 2003.
4.Тулинов В.Ф. Концепции современного естествознания. – М.: ЮНИТИ-
ДАНА, 2004.
5.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. – М.: Академический Проект, 2004.
6.Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. – М.: ООО
«Издательский дом «ОНИКС 21 век»», 2005.
7.Канке В.А. Концепции современного естествознания. – М.: Логос, 2004.
8.Философия науки / Мел Томпсон. – Пер. с англ. А. Гарькавого. – М.: ФАИР-
ПРЕСС, 2003.
9.Власова С.В. Естественнонаучная культура, или Наука для каждого. – М.: Изд.
МПСИ, 2004.
10.Лешкевич Т.Г. Философия науки. – М.: ИНФРА-М, 2006.
11.Эбелинг В., Р. Файстель. Хаос и космос: синергетика эволюции. – МоскваИжевск, 2005.
12.Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003.
4
Лекция 1.
Наука как особая сфера культуры
Введение
«В наши дни ни один человек не может считаться образованным, если он не проявляет интереса к естественным наукам. Дело в том, что наука – это одно из наиболее важных духовных движений наших дней. Тот, кто не пытается понять это движение, выталкивает себя из этого наиболее знаменательного явления в истории человеческой деятельности ... И не может быть истории идей, которая исключала бы историю научных идей» (К. Поппер. Открытое общество и его враги.
Т. 2, М., 1991, с.327-328).
«Концепции современного естествознания» (КСЕ) - современная дисциплина в системе российского университетского образования, знакомящая с естественнонаучными знаниями специалистов гуманитарных и социальноэкономических направлений. Объем необходимой для изучения информации довольно большой, поэтому используется концептуальный подход (принцип), позволяющий изучать дисциплину в рамках основополагающей идеи и систем взглядов.
Предметом изучения одновременно выступают природа, человек и общество, т.е. предметом изучения являются не конкретно научные и не абстрактно-философские знания, а метанаучные (от греч. Meta – после, за) знания.
Метанаука – есть осмысление науки, т.е. анализ ее основных принципов, главных положений, концептуальных оснований.
Данный курс скорее информативно-мировоззренческого характера, способствующий осознанию научных принципов и закономерностей развития природы – от микромира до Вселенной и Человека, формирующий представления о важнейших направлениях развития современного естествознания и о современной естественнонаучной картине мира.
Название курса связано с тем, что всегда результатами научных исследований являются теории, законы, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Термин «концепция» означает определенный способ понимания, основную точку зрения перечисленных понятий, выражающих сущность предметов, явлений, процессов. С другой стороны, концепция – это система ассоциаций и понятий, которая формируется в процессе развитии нашего сознания. К современному же естествознанию относятся концепции, возникшие в XX веке.
Современное естествознание как научная мировоззренческая парадигма в большей степени опирается на физические представления. Физика, обладая научным методом и, формулируя представления о природе на количественном уровне в виде фундаментальных законов и принципов, создала базу объяснения реального физического мира. Без такого объединительного начала, невозможно, изучая порознь отдельные естественные науки, познать природу как единое целое. Но в то же время, отвергая попытки познать духовную жизнь человека научными методами, физика стала терять свои позиции, сталкиваясь с неопознанными и необъясненными явлениями, которые не укладываются в рамки только физических представлений. В этой связи «путеводной звездой» для современных физиков должны быть слова, сказанные, американским
5
физиком Исидор Раби (1898-1988): «физика составляет сердцевину гуманитарного образования нашего времени».
Курс "Концепции современного естествознания" аккумулирует историю науки, теоретические, общеначальные и философские аспекты прогресса естественных наук, объяснение и оценку их роли в решении современных технических и, в определенной мере, социальных проблем. Социальные перемены и возможности образования социально-ориентированных (справедливых) обществ, в значительной степени определяются уровнем современного производства, реализацией возможностей научнотехнического прогресса, порожденного, прежде всего, успехами естественных наук.
Важно также подчеркнуть, само построение концепции и овладение ею также является развитием сознания, а результатом построения концепций современного естествознания является создание научной картины мира или научной парадигмы.
Современное единство науки выражает единство мира, в самом широком и универсальном его понимании. Оно (единство) скрепляется логической обусловленностью и органической взаимосвязью абстрактного и конкретного, материального и духовного, внутреннего и внешнего, единичного и всеобщего, теоретического и прикладного.
Новый подход в построении современного естествознания выражает эволюционносинергетическая парадигма современного развития науки (методологическая основа), предполагающая органическое соединение принципов универсального эволюционизма и самоорганизации (синергетики) при рассмотрении явлений и процессов материального мира.
Университетский курс «КСЕ» расценивается как фактор необходимости формирования у студентов научного миропонимания, основанного на естественнонаучном знании.
Знакомство с астрономической и физической картиной мира, биологической и химической эволюцией материи позволяет представить естественнонаучную картину мира в единстве микро-, макро - и мегамиров и тем самым подчеркнуть принцип универсального эволюционизма во Вселенной.
Логическим завершением изложения курса будет раскрытие современной естественнонаучной картины мира и будущее науки.
Курс является не только обширным, но и чрезвычайно сложным, так как в нем изучаются интегрированно космологические, физические, химические, биологические и другие концепции развития на основе эволюционно-синергетического подхода, порожденного современным естествознанием, который становится доминирующим и в духовном мире, проникая в науки о человеке и обществе.
В этой связи задача курса «Концепции современного естествознания» – дать целостное видение мира, представляющего синтез мудрости древних цивилизаций, гуманитарных и естественных наук, стать образно «маяком», освещающему путь к пониманию природы, человека и общества.
Предполагается, что дальнейший прогресс науки в XXI в. будет определять учение В. И. Вернадского о ноосфере.
Естественнонаучные знания нужны всем – любое перспективное направление деятельности человека прямо или косвенно связано с новой материальной базой и новыми технологиями, и знание их естественнонаучной сущности является залогом успеха.
6
Если классическое естествознание (XVII в.) знаменовало собой новый подход (уровень) изучения природы – аналитический, т.е. применение экспериментальноматематических методов, то естествознание в современный период развития науки представляет собой:
интегрированную отрасль естественных наук, отрасль, рассматривающую основные концепции в области астрономии, физики, химии, биологии и других наук;
философию развития естественных наук в виде целостной системы представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающей в результате обобщения и синтеза основных естественнонаучных понятий и принципов, наглядно выражаемой и иллюстрируемой естественнонаучной (общенаучной) картиной мира;
систему знаний и деятельности по их достижению, объектом которых предстает природа – часть бытия, существующая по законам, созданным активностью людей.
Естествознание изучает мир, как он есть, в его естественном состоянии, независимо от человека.
Рекомендации по изучению курса.
Знания не приходят сами по себе. Как сказал в далекие времена известный мыслитель Василий Великий (ок. 330 – 379): «Надо учиться не стыдясь, а учить не скупясь», и только в этом случае можно надеяться на успех.
За новейшей информацией по курсу следует обращаться к научно-популярным журналам. В связи с широкой распространенностью Интернет, можно найти достоверную и проверенную информацию на сайтах государственных университетов, РАН, научно-исследовательских институтов. Но в этой «мировой паутине» можно найти также статьи авторов, отвергнутых научным сообществом. Электронные рефераты по курсу «Концепции современного естествознания» зачастую содержат грубейшие ошибки, неточности, опечатки, а порой сознательно искаженные данные, т.е. не являются надежной информацией.
В ТГУ наиболее распространенным учебным пособием по читаемому курсу для студентов является учебное пособие «Концепции современного естествознания» (годы издания 1999, 2003), автором которого является Вячеслав Михайлович Найдыш.
7