- •Концепции современного естествознания
- •100 Экзаменационных ответов
- •Под редакцией профессора си. Самыгина
- •1. Предмет учебной дисциплины
- •Раздел I
- •2. Чем объясняется всеобщий характер законов природы?
- •3. Проблема двух культур — естественнонаучной и гуманитарной
- •5. Естественнонаучные картины мира
- •Раздел II История естествознания
- •6. Возникновение классической науки
- •7. Механистическая картина мира
- •8. Предпосылки научной революциив естествознании на рубежеXix—XX вв.
- •9. Специфика неклассического естествознания
- •10. Особенности развитияестествознания в современных
- •Раздел III Элементы современной физики
- •11. Роль концепции научной парадигмы при анализе развития естествознания
- •12. В чем преимущества концепции научно-исследовательских программ при анализе динамики развития науки?
- •13. Содержание понятия физической исследовательской программы
- •14. Какие типы физическихисследовательских программ имениместо в ходе развитияестествознания?
- •15. Основные концепциимеханистической исследовательскойпрограммы
- •1. Концепция использования математики как языка физической науки.
- •2. Концепция пространственно-временных отношений в природе.
- •5. Детерминированность поведения физического объекта (строгая, однозначная причинно-следственная связь между конкретными состояниями объекта). Обратимость всех физических процессов.
- •17. Отличия инерциальныхи неинерциальных систем отсчета. Принцип инерции
- •18. Принцип относительности Галилея
- •19. Понятие состояния физическойсистемы.
- •20. «Лапласовский» детерминизм
- •С философской точки зрения
- •Взаимоотношения категорий
- •Необходимости и случайности
- •21. Основные принципы
- •22. Сформулируйте принцип
- •Дальнедействия и принцип
- •Близкодействия. Роль концепции
- •Эфира в формировании понятия поля
- •23. Предпосылки возникновения специальной теории относительности Эйнштейна
- •24 Постулаты специальной теории относительности. Выводы из анализа преобразований Лоренца
- •1. Принцип относительности: все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета.
- •2. Принцип постоянства скорости света: скорость света в пустоте одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от движения источников и приемников света.
- •25. Содержание трансдисциплинарныхконцепций релятивистской исследовательской программы
- •26. Мотивы создания общей теории относительности. Концепцияинвариантности как трансдисциплинарная идея естествознания
- •27. Теорема Нетер. Законы сохранения
- •28. Закон сохранения энергии
- •В макроскопических процессах.
- •Способы передачи энергии от одного
- •Макроскопического тепа другому
- •29. Концепция вероятностного детерминизма в статистической физике
- •30. Концепция необратимости. Понятие энтропии. Второй закон термодинамики
- •31. Проблема menловой смерти Вселенной
- •32. В чем смысл флуктуационной гипотезы, высказанной п. Больцманом?
- •33. Развитие взглядов на природу света. Форму па Планка
- •34. Фотон и его характеристики
- •35. Гипотеза де Бройля. Волновые
- •Свойства вещества. Корпускулярно-
- •Волновой дуализм природы
- •Микрообъекта
- •36. Принцип неопределенностей Гейзенберга
- •37. Принцип дополнительности Бора
- •38. Концепция неопределенности
- •39. Парадокс Эйнштейна—Подольского - Розена
- •40. Состояние квантово-механической
- •И статистическими закономерностями квантовой механики
- •41. Релятивистская квантовая физика. Античастицы и виртуальныечастицы
- •42. Физический вакуум в квантовой теории поля
- •43. Концепции, нежащие в основе
- •44. Структурные единицы материи.
- •Элементарные частицы: частицы
- •Вещества, калибровочные кванты
- •Попей и скалярные хиггс-бозоны
- •45. Единая калибровочная природа различных типов физических взаимодействий
- •46. Спонтанное нарушение симметриивакуума
- •47. Концепция вакуума в структуре
- •Современной науки. Инфляционные
- •Сценарии развития Вселенной
- •В современной космологии
- •48. Антропный принцип
- •И диалектическая концепция
- •Взаимопревращения материи
- •И сознания
- •Раздел IV Химия в системе естественных наук
- •49. Каковы место и роль химии в современной цивилизации?
- •50. Какие науки составляют фундаментальные основы современной химии?
- •51. В чем состоит особенность и двуединая задача современной химии?
- •52. Каковы концептуальные уровни современной химии?
- •53. Что есть понятия «химический элемент» и «химическое соединение» с точки зрения современности?
- •54. Что привнесло в развитие химии учение о химических процессах?
- •55. Эволюционная концепция в химии. Почему эволюционную химию можно назвать «предбиологией»?
- •56. В чем сущность химической эволюции и чем она заканчивается?
- •Раздел V Возникновение и эволюция жизни
- •57. Многогранность живого
- •58. Триединство концептуальных уровней познания в современной биологии
- •59. Структурные уровни организации живых систем
- •60. Развитие современной концепции биохимического единства всего живого
- •61. За счет чего функционирует энергетика живого?
- •62. Особенности термодинамики, самоорганизации и информационного обмена в живых системах
- •63. Роль генетического материала в воспроизводстве и эволюции живых организмов
- •64. Какие научные факты обосновывают эволюционность живого?
- •65. Исторически сформированные концепции происхождения жизни
- •66. Особенность условий на раннейЗемле
- •67. Принципы биологической эволюции
- •Раздел VI Физиология
- •68. Основные концепции современной физиологии
- •69. Кровь
- •70. Система кровообращения
- •71. Лимфатическая система
- •72. Дыхательная система
- •73. Пищеварительная система
- •74. Обмен веществ и энергии
- •75. Физиология выделения
- •76. Железы внутренней секреции
- •77. Нервная система
- •78. Вегетативная нервная система
- •79. Высшая нервная деятельность
- •Раздел VII
- •81. Роль естественного отбора
- •И социальных факторов в эволюции
- •Человека как комплексном процессе
- •Антропосоциогенеза
- •82. Как современная наука определяет природу и сущность человека?
- •83. Что свидетельствует о сложности и многомерности внутреннего мира человека?
- •84. Истоки человеческой морали и этики
- •85. Какие запреты у биовидов считаются важнейшими?
- •86. Сравнительный анализ социальных структур и социального поведения животных и человека
- •87. Чем определяются мотивации человеческого поведения?
- •88. Гуманистические позиции биоэтики
- •89. Представляет пи опасность клонирование человека?
- •90. Какие факторы приводят к потере здоровья отдельного человека и популяции?
- •91. Что дают современные мировоззренческие знания дня понимания природы здоровья?
- •92. Основа организации и устойчивости биосферы
- •93. Эволюция биосферы
Раздел II История естествознания
6. Возникновение классической науки
Классическое естествознание признается многими исследователями в качестве первой исторической формы строгой науки. Причем важно отметить, что наука как зрелое социальное явление появляется именно тогда, когда формируется четкий «социальный заказ» на ее деятельность. И строгая наука как развернутая система знания не случайно появляется именно в Новое время и именно в Западной Европе. Дело в том, что буржуазные отношения не могут успешно развиваться без опоры на научно-технический прогресс, в то время как докапиталистические формы общественного производства вполне обходились без научно-технического прогресса, и более того — в основном отторгали его.
В становлении классической науки сыграли свою принципиальную роль многие факторы, но особенно изменения в математике, связанные прежде всего с выделением дифференциального исчисления, внесшим качественные модификации в само понимание научного знания и методов науки.
Одним из первых прорывов в становлении строгой науки явилось провозглашение польским астрономом Н. Коперником (1473—1543) Земли небесным телом, движущимся подобно другим небесным объектам. Интересно, что идеи Коперника противоречили не только церковным догматам, доминировавшим тогда в общественном сознании, но и элементарному житейскому опыту людей. Ведь наши органы чувств не фиксируют движение Земли как таковой — нам кажется, что движутся иные небесные тела, но не наша планета.
Учеными того времени была поставлена проблема логической и математической согласованности всех основных выводов естественной науки с опорой на идею о целостности Вселенной и единообразия царящих в ней законов природы. Тем самым гармония научных построений стала основываться на гипотезе о гармонии самой природы.
Большой вклад в развитие таких представлений о науке внес итальянский физик и астроном Г. Галилей (1564—1642). Вслед за ним многие ученые того времени продолжали процесс построения базовой дисциплины естествознания XVII—XIX вв. — классической механики. Идеализированные объекты, на которые они опирались в своих рассуждениях, представали при этом как идеальные элементарные объекты, элементарные процессы, пространственно-временные отношения на базе неизменных и независимых друг от друга абсолютного пространства (трехмерного и подчиняющегося геометрическим требованиям древнегреческого математика Евклида (IV — начало III в. до н.э.) и абсолютного, неизменного, божественно заданного времени. В таком мире господствовали жесткие, хорошо прогнозируемые формы причинно-следственныхсвязей.
Не случайно в классической науке французским математиком и астрономом П. Лапласом (1749—1827) был разработан принцип «железного детерминизма», суть которого в том, что равные действия при равных условиях всегда приводят к одинаковым результатам. Иными словами, создав равенство условий осуществления процессов и явлений, а, также приложив равные импульсы усилий, ученые всегда в своих опытах и экспериментах могут повторить любое явление природы.
Материя — принципиальное, опорное понятие для любой формы естественнонаучного знания — понималась в этих условиях исключительно как вещество, совокупность вещественных объектов, тел, состоящих из неделимых атомов и представленных в трех агрегатных состояниях — твердом, жидкоми газообразном.
Введение системы координат и разработка математики переменных величин вооружили ученых универсальным средством теоретического изображения механического движения, сочетающего в себе высокую степень абстракции (изображение движения тела математической функцией) с высокой степенью наглядности (траектория перемещения тел графика функций в заданной системе координат).
Однако теоретическое знание невозможно без выявления конкретных форм детерминации исследуемых явлений, и прежде всего базовых законов взаимодействия и изменения состояний. Эту принципиальную задачу в классической науке выполнил английский физик и механик И. Ньютон (1643—1727), введя понятие силы как причины изменения состояний движения. В механике Ньютона источниками и точками приложения сил являются материальные точки. Именно он ввел в научный оборот понятие основного закона механики и сформулировал систему законов механики, состоящую из трех законов, названных впоследствии его именем.
Принципиальной заслугой Ньютона явилось открытие закона всемирного тяготения, определяющего величину действующей силы для случая гравитационного взаимодействия. Ньютон также сумел связать воедино законы движения с законами сохранения энергии. Позже на этой основе были открыты законы сохранения живых сил.
Вместе с процессом становления фундаментальных понятий и принципов классической механики складывается и общая структура ее теоретической системы. Постепенно оформляется ее теоретическое ядро, дополняемое правилами построения конструктивных теоретических моделей. На этой основе стали возникать специфические частные теории, на пример, теория движения твердого тела, теория движения газов (аэродинамика) или теория движения жидкостей (гидродинамика). Здесь уже развитое теоретическое физическое знание представало как многоуровневое системное образование, создаваемое по четким законам конструктивного теоретического моделирования.
Как видим, классическая наука представляла собой первую историческую форму развернутого «чисто научного» знания, сознательно отмежевывающегося, отделяющего себя от «несовершенных форм» знания ненаучного и стремящегося к завершенному знанию о мире и царящих в нем законах на основе механической формы движения.