312

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

С.В. Макарычев

Т.В. Лобанова

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ И КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Учебное пособие

Часть I

Барнаул

Издательство АГАУ

2010

УДК 5:167/168

Рецензенты – д. пед. наук, к. физ. – мат. н., профессор декан физического факультета АлтГПА А.В. Овчаров;

д.г. наук, профессор, декан географического факультета, зав. кафедрой природопользования АлтГУ Г.Я. Барышников

Макарычев С.В. Фундаментальные законы и концепции естествознания: учебное пособие/ С.В. Макарычев, Т.В. Лобанова. Барнаул: Изд – во АГАУ, 2010. 308 с.

В учебном пособии освещаются важнейшие фундаментальные законы и концепции современного естествознания, имеющие важное значение для формирования научного мировоззрения и общей культуры студентов.

Предназначено для студентов экономического, инженерного, агрономического профилей. Будет полезно аспирантам, преподавателям высших учебных заведений и всем интересующимся концепциями современного естествознания и философскими проблемами мироздания.

Рекомендовано к изданию методической комиссией института природообустройства АГАУ (протокол № 3 от 22.11. 2010 г.)

Макарычев С.В., Лобанова Т.В., 2010

ФГОУ ВПО АГАУ, 2010

Издательство АГАУ, 2010

Введение

Естествознание – система наук о природе или естественных наук, взятых в их взаимной связи, как целое. Оно является естественно-научным фундаментом философского материализма и диалектического понимания природы.

Современное естествознание базируется на таких науках, как физика, химия, биология, география, астрономия, математика, экология, а также на смежных, в частности, на физической химии, биофизике, биохимии и т.п.

Итак, объектом комплекса естественных наук является природа во всех ее проявлениях – от Вселенной до микромира, существующих в пространстве и времени. В то же время она, как объект естествознания рассматривается не абстрактно, вне деятельности человека, а конкретно: как находящаяся во взаимодействии с обществом. Таким образом, естествознание находит наиболее общие закономерности и тенденции и дает обобщенную оценку предметам и явлениям.

В названии данного курса следует обратить внимание на слова «концепции» и «современного». Смысл первого понятия в том, что в рамках курса невозможно охватить все естественно-научные знания. Поэтому излагаются только концепции – основные точки зрения на наиболее важные вопросы, изучаемые естественными науками. «Современное естествознание» означает то, что речь идет именно о современных взглядах на функционирование окружающей природы, поскольку, в процессе эволюции человечества взгляды на окружающий мир менялись – от мифологическо – религиозных до современных, проверенных наукой.

В данном учебном пособии даны физические концепции естествознания. Физика составляет его основу. Понятие «фюзис» появилось еще в древние времена и в переводе с греческого означает «природа». «Высшая задача физики состоит в открытии наиболее общих элементарных законов, из которых можно было бы логически вывести картину мира», - считал А.Эйнштейн (1879 - 1955), т.е. одной из главных задач физики является изучение, как простых явлений природы, так и самых общих.

Под самым простым обычно принято понимать первичные объекты микромира (молекулы, атомы, элементарные частицы) и макромира (поля), а под самым общим движение, пространство, время, энергия.

Физика изучает разнообразные явления и объекты природы, и при этом сложное сводится к простому, конкретное – к общему. Так устанавливаются универсальные законы, справедливость которых подтверждается в нашей Вселенной. В этом заключается один из существенных признаков физики как фундаментальной науки.

Когда – то натурфилософия породила физику, а физика выросла из потребностей механики. Техника, в свою очередь, определила направление физических исследований. В конечном счете, физика это основная база для создания наукоемких технологий и новых средств производства.

Она, в свою очередь, тесно связана с философией. Научные открытия служат реальной почвой для многих философов, что в итоге ведет к формированию естественно-научного мировоззрения.

Особое значение приобретает в настоящее время астрофизика – часть астрономии, изучающая физические и химические явления, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве.

В отличие от физики, в основе которой лежит эксперимент, астрофизика основывается главным образом на наблюдениях, поскольку, во многих случаях условия, в которых находится вещество во Вселенной, отличаются от доступных современным лабораториям (сверхвысокие и сверхнизкие плотности, высокая температура и т.д.). В то же время, астрофизические исследования приводят к открытию новых физических закономерностей.

Значение астрофизики определяется тем, что в настоящее время основное внимание в релятивистской космологии переносится на физику Вселенной – состояние вещества и физические процессы, идущие на разных стадиях ее расширения, включая наиболее ранние.